第18课时：动能定理(二)

高中物理教案：动能定理的应用一、引言在高中物理课程中，动能定理是一个重要的概念。

它描述了物体运动中动能的变化与外力做功的关系。

动能定理被广泛应用于解决各种实际问题，如机械工程、运动学和动力学等领域。

本文将以高中物理教案的形式介绍动能定理的应用，并给出几个典型的例子。

二、理论知识动能定理是描述物体动能变化的重要定理。

它可以用如下的数学公式表示：∆K = W其中，∆K表示物体动能的变化量，W表示外力对物体所做的功。

根据动能定理，当外力对物体做功时，物体的动能会增加；反之，当外力所做的功为负时，物体的动能会减小。

三、应用一：运动物体的动能变化动能定理可以应用于研究运动物体的动能变化。

当一个物体在作匀加速直线运动时，根据牛顿第二定律，我们可以得到物体所受到的合力与加速度的关系。

结合动能定理，我们可以计算出物体在运动过程中的动能变化。

例如，一个质量为2kg的物体以2m/s²的加速度在水平方向上运动，求它在经过10m的位移时的动能变化量。

我们可以首先计算出物体所受到的合力：F = ma = 2kg × 2m/s² = 4N。

然后，根据力和位移的关系，我们可以计算出合力对物体所做的功：W = F × s = 4N × 10m = 40J。

由动能定理可知，物体的动能变化量等于所做功：∆K = 40J。

因此，物体在经过10m的位移时，它的动能增加了40J。

四、应用二：机械装置的效率计算动能定理还可以应用于机械装置的效率计算。

在机械系统中，动能定理可以表达为：输入功 = 输出功 + 耗散功根据上述公式，我们可以计算出机械装置的效率，即输出功与输入功之比。

在实际应用中，我们通常会考虑到摩擦力对机械装置的影响，从而计算出总的耗散功。

例如，一台电动机驱动一台风扇旋转，电动机的输入功为500W，风扇的输出功为400W。

假设摩擦力对机械装置的耗散功为100W，我们可以根据动能定理计算出风扇的效率：效率 = 输出功 ÷输入功 = 400W ÷ 500W = 0.8因此，这个机械装置的效率为80%。

动能定理(说课稿)一、教材分析1、内容与地位动能定理实际上是一个质点的功能关系,它贯穿于这一章教材,是这一章的重点.课本在讲述动能和动能定理时,没有把二者分开讲述,而是以功能关系为线索,同时引人了动能的定义式和动能定理.这样叙述,思路简明,能充分体现功能关系这一线索.考虑到初中已经讲过动能的概念,这样叙述,学生接受起来不会有什么困难,而且可以提高学习效率.2、教学目标根据我对教材的理解、结合学生的实际情况、渗透新课程的教学理念,为提高全体学生的科学素养,按课程标准,以促进全体学生发展为目的。

从知识与技能、过程与方法,情感态度与价值观三个方向培养学生,拟定三个教学目标:知识与技能:(1)知道什么是动能。

(2)正确理解和运用动能公式分析、解答有关问题。

(3)掌握外力对物体所做的总功的计算,理解“代数和”的含义。

(4)理解和运用动能定理。

过程与方法:通过演绎推理过程,培养科学研究兴趣,领略物理学中所蕴含的严谨的逻辑关系。

情感、态度、价值观:通过运用动能定理分析解决问题,感受成功的喜悦,培养学生对科学研究的兴趣。

3、教学的重点和难点重点:理解动能定理、应用动能定理解决力学问题。

难点:应用动能定理解决多个过程的力学问题,以及变力做功或曲线运动中的动能定理运用。

二、学情分析1、学情分析学生在前面分别学习过做功和动能的概念, 动能定理常用于解决运动学问题,学习好动能定理非常重要,并为后一节的机械能守恒定律的掌握打下基础。

在学习的过程中,学生已经知道实验探究和理论推导相结合的科学研究方法,在这里再次采用这种方法,使学生更加熟悉。

2、学习方法为了使学生加深理解动能定理的推导过程,可建议学生课后独立进行推导,这样做,可以加深对功能关系的认识,提高学生的推导能力.三、教学方法通过让学生亲自动手进行实验与探究充分调动学生的积极性,实验方案以小组合作研讨的方式参考教材提出的问题由学生自行设计,培养学生的合作精神,探究意识,体现学生的主体作用和教师的主导作用,将实验和理论分析相结合,体现教学和学习方式的多样化。

第18课时：动能定理（二）班级姓名【基础知识梳理】主备人：徐斌【应用动能定理和动力学方法解决多过程问题】若一个物体参与了多个运动过程，有的运动过程只涉及分析力或求解力而不涉及能量问题，则常常用牛顿运动定律求解；若该过程涉及能量转化问题，并且具有功能关系的特点，则往往用动能定理求解．【例1】如图所示，质量m＝0.1 kg的金属小球从距水平面h＝2.0 m的光滑斜面上由静止开始释放，运动到A点时无能量损耗，水平面AB是长2.0 m的粗糙平面，与半径为R＝0.4 m 的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点，其中圆轨道在竖直平面内，D为轨道的最高点，小球恰能通过最高点D，求：(g＝10 m/s2)（1）小球运动到A点时的速度大小；（2）小球从A运动到B时摩擦阻力所做的功；（3）小球从D点飞出后落点E与A的距离．【针对训练1】如图甲所示，一半径R＝1 m、圆心角等于143°的竖直圆弧形光滑轨道，与斜面相切于B处，圆弧形轨道的最高点为M，斜面倾角θ＝37°，t＝0时刻有一物块沿斜面上滑，其在斜面上运动的速度变化规律如图乙所示．若物块恰能到达M点，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：（1）物块经过B点时的速度v B；（2）物块与斜面间的动摩擦因数μ；（3）AB间的距离x AB.【例2】如图所示，在同一竖直平面内，一轻质弹簧一端固定，另一自由端恰好与水平线AB平齐，静止放于倾角为53°的光滑斜面上。

一长为L＝9 cm的轻质细绳一端固定在O点，另一端系一质量为m＝1 kg的小球，将细绳拉至水平，使小球在位置C由静止释放，小球到达最低点D时，细绳刚好被拉断。

之后小球在运动过程中恰好沿斜面方向将弹簧压缩，最大压缩量为x＝5 cm。

求：（1）细绳受到的拉力的最大值；（2）D点到水平线AB的高度h；（3）弹簧所获得的最大弹性势能E p。

【例3】如图9所示，ABCD为一竖直平面的轨道，其中BC水平，A点比BC高出10 m，BC长1 m，AB和CD轨道光滑．一质量为1 kg的物体，从A点以4 m/s的速度开始运动，经过BC后滑到高出C点10.3 m的D点速度为零．求：（1）物体与BC轨道的动摩擦因数；（2）物体第5次经过B点时的速度；（3）物体最后停止的位置(距B点)．第18课时——课后巩固练习1．如图所示，分别将两个完全相同的等腰直角三角形木块的一直角边和斜边固定在水平地面上．现一小物块分别从木块顶点由静止开始下滑，若小物块与木块各边之间的动摩擦因数均相同，当小物块分别滑到木块底端时动能之比为【】A．2︰1B．1︰ 2C．2︰1D．1︰22．用竖直向上大小为30 N的力F，将2 kg的物体由沙坑表面静止抬升1 m时撤去力F，经一段时间后，物体落入沙坑，测得落入沙坑的深度为20 cm。

动能和动能定理(教案)第一章：引言1.1 课程背景本节课将介绍物理学中的一个重要概念——动能，以及动能定理。

动能是物体运动时所具有的能量，它在日常生活和工业生产中有着广泛的应用。

通过学习动能和动能定理，同学们将能够更好地理解物体运动的规律。

1.2 学习目标1. 了解动能的定义及表示方法；2. 掌握动能定理的内容及其应用；3. 能够运用动能和动能定理解决实际问题。

第二章：动能的概念2.1 动能的定义动能是指物体由于运动而具有的能量。

它的表达式为：\[ E_k = \frac{1}{2}mv^2 \]其中，\( E_k \) 表示动能，\( m \) 表示物体的质量，\( v \) 表示物体的速度。

2.2 动能的单位动能的单位是焦耳（J），1焦耳等于1牛顿·米。

在国际单位制中，动能的单位也可以表示为千卡（kcal）或电子伏特（eV）。

第三章：动能的计算3.1 动能的计算公式根据动能的定义，我们可以用质量、速度来计算物体的动能。

具体步骤如下：（1）确定物体的质量和速度；（2）将质量、速度代入动能公式；（3）计算得出动能的大小。

3.2 动能计算实例假设一个物体质量为2kg，速度为10m/s，求该物体的动能。

解：将质量和速度代入动能公式：\[ E_k = \frac{1}{2} \times 2kg \times (10m/s)^2 = 100J \]该物体的动能为100焦耳。

第四章：动能定理4.1 动能定理的内容动能定理指出：物体所受外力做的功等于物体动能的变化。

即：\[ W = \Delta E_k \]其中，\( W \) 表示外力做的功，\( \Delta E_k \) 表示物体动能的变化量。

4.2 动能定理的应用动能定理可以用来计算物体在受到外力作用下动能的变化。

例如，一个物体从静止开始加速，最终达到一定速度，我们可以根据动能定理计算出物体在这个过程中所受外力做的功。

第五章：动能定理解决实际问题5.1 实例一：抛物线运动假设一个物体做抛物线运动，求物体在最高点的动能。

《动能和动能定理》教案《动能和动能定理》教案（通用4篇）《动能和动能定理》教案篇1课题动能动能定理教材内容的地位动能定理是功能关系的重要体现，是推导机械能守恒定律的依据，因此是本章的重中之重。

在整个经典物理学中，动能定理又与牛顿运动定律、动量定理并称为解决动力学问题的三大支柱。

也是每年高考必考内容。

因此学好动能定理对每个学生都尤为重要。

--思路导入新课──探究动能的相关因素（定性）──探究功与动能的关系（推理、演绎）──验证功和能的关系──巩固动能定理教学目标知识与技能1.理解动能的确切含义和表达式。

2.理解动能定理及其推导过程、适用范围、简单应用。

3.培养学生探究过程中获取知识、分析实验现象、处理数据的能力。

过程与方法1.设置问题启发学生的思考，让学生掌握解决问题的思维方法。

2.探究和验证过程中掌握观察、总结、用数学处理物理问题的方法。

3.经历科学规律探究的过程、认识探究的意义、尝试探究的方法、培养探究的能力。

情感态度与价值观1.通过动能定理的推导演绎，培养学生的科学探究的兴趣。

2.通过探究验证培养合作精神和积极参与的意识。

3.用简单仪器验证复杂的物理规律，培养学生不畏艰辛敢于进取的精神。

4.领略自然的奇妙和谐，培养好奇心与求知欲使学生乐于探索。

教学重点1.动能的概念，动能定理及其应用。

2.演示实验的分析。

教学难点动能定理的理解和应用教学资源学情分析学生在初中对动能有了感性认识，在高中要定量分析。

高中生的认识规律是从感性认识到理性认识，从定性到定量。

前期教学状况、问题与对策通过前几节的学习，了解了功并能进行简单的计算初步了解了功能关系。

对物体做的功与其动能的具体关系还不清楚，这就是本节重点解决的问题。

教学方式启发式、探究式、习题教学法、类比法教学手段多媒体课件辅助教学教学仪器斜面、物块、刻度尺、打点计时器、铁架台、纸带动能与质量和速度有关验证动能定理--环节教师活动学生活动设计意图导入新课提问：能的概念功和能的关系引导学生回顾初中学习的动能的概念动能和什么因素有关，动能和做功的关系。