高一物理教案：第12讲 动能定理应用.doc

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1、精锐教育1vs3辅导教案学员姓名：学科教师：年级：高一辅导科目：物理授课日期××年××月××日时间A/B/C/D/E/F段主题动能定理应用教学内容1、应用动能定理解决多过程问题2、应用动能定理解决变力做功教法指导：由老师仔细讲解动能定理的使用范围，并能分析如何使用动能定理解决各类问题。一、动能定理的表达式的推导过程如下：，即，由此总结出动能定理：合外力对物体做的总功等于物体动能的增量。用动能定理求解一般比用牛顿运动定理结合运动学公式求解更为简便，同时使用动能定理求解变力做功、多过程问题等也是首要解题方法，需重点掌握

2、。二、解题方法（1）合外力做功是不同外力做功的代数和，注意正、负功的判断；（2）如果整个过程中受力变化，要注意分阶段研究，力和位移的时间的一致性；（3）动能的变化中，注意对速度大小的把控，对方向无要求；（4）对于一个系统而言，整体的合外力做功大小等于整个系统的动能的改变量。三、应用动能定理解题的步骤（1）确定研究对象和研究过程。动能定理的研究对象只能是单个物体，如果是系统，那么系统内的物体间不能有相对运动。（2）对研究对象进行受力分析。（研究对象以外的物体施于研究对象的力都要分析，含重力）。（3）写出该过程中合外力

3、做的功，或分别写出各个力做的功（注意功的正负）。如果研究过程中物体受力情况有变化，要分别写出该力在各个阶段做的功。（4）写出物体的初、末动能。（5）按照动能定理列式求解。一、应用动能定理巧求变力的功教法指导：如果我们所研究的问题中有多个力做功，其中只有一个力是变力，其余的都是恒力，而且这些恒力所做的功比较容易计算，研究对象本身的动能增量也比较容易计算时，用动能定理就可以求出这个变力所做的功。【例1】如图所示，AB为1/4圆弧轨道，半径为R=0.8m，BC是水平轨道，长S=3m，BC处的摩擦系数为μ=1/15，今有质

4、量m=1kg的物体，自A点从静止起下滑到C点刚好停止。求物体在轨道AB段所受的阻力对物体做的功。【解析】物体在从A滑到C的过程中，有重力、AB段的阻力、BC段的摩擦力共三个力做功，WG=mgR，fBC=μmg，由于物体在AB段受的阻力是变力，做的功不能直接求。根据动能定理可知：W外=0，所以mgR-μmgS-WAB=0即WAB=mgR-μmgS=1×10×0.8-1×10×3/15=6J【答案】6J【变式练习1】一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ提升井中质量为m的物体，如图所示．绳的P端拴在车后的挂钩上，Q端拴在物体

5、上．设绳的总长不变，绳的质量、定滑轮的质量和尺寸、滑轮上的摩擦都忽略不计．开始时，车在A点，左右两侧绳都已绷紧并且是竖直的，左侧绳长为H．提升时，车加速向左运动，沿水平方向从A经过B驶向C．设A到B的距离也为H，车过B点时的速度为vB．求在车由A移到B的过程中，绳Q端的拉力对物体做的功．【答案】设绳的P端到达B处时，左边绳与水平地面所成夹角为θ，物体从井底上升的高度为h，速度为v，所求的功为W，则据动能定理可得： 因绳总长不变，所以：根据绳联物体的速度关系得：v=vBcosθ 由几何关系得：由以上四式求得： 【变式

6、练习2】某人利用如图所示的装置，用100N的恒力F作用于不计质量的细绳的一端，将物体从水平面上的A点移到B点。已知α1=300，α2=370，h=1.5m。不计滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦。求绳的拉力对物体所做的功。【答案】50J二、应用动能定理简解多过程问题。教法指导：物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的小过程（如加速、减速的过程），此时可以分段考虑，也可以对全过程考虑，但如能对整个过程利用动能定理列式则使问题简化。【例2】如图所示，斜面足够长，其倾角为α，质量为m的滑块，距挡板P为s0，以初速度v0沿斜面

7、上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力，若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，求滑块在斜面上经过的总路程为多少？【解析】滑块在滑动过程中，要克服摩擦力做功，其机械能不断减少；又因为滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力，所以最终会停在斜面底端。在整个过程中，受重力、摩擦力和斜面支持力作用，其中支持力不做功。设其经过和总路程为L，对全过程，由动能定理得： 得【答案】【变式练习1】一封闭的弯曲玻璃管处于竖直平面内，其中充满某种液体，内有一个密度为液体密度一半的木块，从管的A端由

8、静止开始运动，木块与管壁间的动摩擦因数，管两壁长AB=BC=L=2m，顶端B处为一小段光滑的圆弧，两壁与水平面成角，如图所示，求：(1)木块第一次到达B点时的速度；(2)木块从开始运动到最后静止通过的路程。【答案】木块受4个力作用，重力与浮力的合力始终为F=mg不变，另外弹力不做功，摩擦力不变。由动能定理：可得全过程使用动能定理：可得【变式练习2】如图所示，