1、动能定理习题课教案【教学目标】一、知识与技能1比较动能定理和牛顿运动定律，动能定理的计算式为标量式，v为相对同一个参考系的速度。2加强对动能定理的理解：动能定理既适用于恒力作用过程，也适用于变力作用过程；既适用于直线运动，也适用于曲线运动；研究对象可以是单个物体，也可以是几个物体组成的系统。二、过程与方法1动能定理在恒力作用下应用举例，通过分析动能定理在抛体运动中的应用，理解恒力作用下牛顿运动定律与动能定理处理问题的异同。2动能定理在变力作用下应用举例，通过分析动能定理在机车启动中的应用，体会变力作用下动能定理解决问题的优越性；三、情感态度与价值观1感受物理学中定性分析与定量表述的关系。2体会
2、物理学中解决问题的“由简单到复杂”、“化繁为简”的思路。【教学重、难点】动能定理的理解与深化性应用【教学过程】一动能定理：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。二动能定理的表达式：= ；三动能定理的适用范围：不仅适用于恒力做功和直线运动，也适用于变力做功和曲线运动情况。四动能定理在多种物理过程中的应用1.动能定理在抛体运动中的应用抛体运动：物体仅在重力作用下的运动。直线类的抛体运动有自由落体运动、竖直上抛运动、竖直下抛运动；曲线类抛体运动有斜上抛运动、平抛运动、斜下抛运动。动能定理在抛体运动中的应用动能定理在自由落体运动中的应用AB vh例1 质量为m 的物体自A点做自由
3、落体运动，下降h后到B点，试求B点的速度v。解法1 应用匀变速直线运动的基本公式 由、可得解法2 应用匀变速运动的有用的推导公式 由、可得解法3 应用动能定理自由落体中仅受重力且只有重力做功，根据动能定理有，即,得。在这里比较应用牛顿运动定律解题和应用动能定理解题的优越性。O v0P vh动能定理在竖直上抛运动中的应用例2 质量为m的物体自o点以的初速度向上抛出，上升h后到达p点，试求p点的速度v.竖直上抛运动运动中，只受重力且只有重力做功，根据动能定理有，即，整理得动能定理在竖直下抛运动中的应用O v0P vh例3 质量为m的物体自o点以的初速度向下抛出，下降h后到达p点，试求p点的速度v.
4、 竖直下抛运动运动中，只受重力且只有重力做功，根据动能定理有，即，整理得动能定理在斜上抛运动中的应用v0Ovh例4 地面上o点的高度为h，质量为m的物体自o点以的初速度斜向上抛出，试求物体落点的速度v.斜上抛运动中，只受重力且只有重力做功，重力做功与路径无关，根据动能定理有，即，整理得动能定理在平抛运动中的应用v0vhOP例5地面上o点的高度为h，质量为m的物体自o点以的初速度水平抛出，试求物体落点的速度v.平抛运动中，只受重力且只有重力做功，重力做功与路径无关，根据动能定理有，即，整理得动能定理在斜下抛运动中的应用Ov0vh例6 地面上o点的高度为h，质量为m的物体自o点以的初速度斜向下抛出
5、，试求物体落点的速度v.斜向下运动中，只受重力且只有重力做功，重力做功与路径无关，根据动能定理有，即，整理得2. 用动能定理求解变力做功问题例7（动能定理在机车启动中的应用）一列车的质量为，在平直的轨道上以额定功率加速行驶，当速率由加速到所能达到的最大速率时，共用了2，则在这段时间内列车前进的距离是多少？解析：列车以额定功率行驶时，列车做加速度减小的加速运动，列车的牵引力是变力，当加速度减小到零时，牵引力减小到最小且等于阻力，阻力恒定则有=，根据动能定理，有，即，整理得AOhB例8 如图所示，物体沿一曲面从A点无初速下滑，当滑至曲面最低点B点时，下滑的竖直高度，此时物体的速度。若物体的质量，（
6、），求物体在下滑过程中克服阻力所做的功。解析：物体在曲面上的受力情况为：重力、弹力、摩擦力。其中弹力不做功，而摩擦力是变力，不能用恒力做功的计算公式，令摩擦力做功为，物体由A运动到B的过程，用动能定理：，可得，代入数据得4.动能定理在图像问题的应用例9一物体沿直线运动，其图像如图所示，已知在前2秒内合外力对物体做功为W，则（ ）A从第1s到第2s末合外力做功为B从第3s到第5s末合外力做功为-W20134567t/sv/m/s-v0-v0C从第5s到第7s末合外力做功为WD从第3s到第4s末合外力做功为解析：对A选项有：=0对B选项有：=对C选项有: 对D选项有: 【课后作业】(2012全国理
7、综).一探险队员在探险时遇到一山沟，山沟的一侧竖直，另一侧的坡面呈抛物线形状。此队员从山沟的竖直一侧，以速度v0沿水平方向跳向另一侧坡面。如图所示，以沟底的O点为原点建立坐标系Oxy。已知，山沟竖直一侧的高度为2h，坡面的抛物线方程为y=，探险队员的质量为m。人视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g。（1）求此人落到破面试的动能；（2）此人水平跳出的速度为多大时，他落在坡面时的动能最小？动能的最小值为多少？【解析】（1）平抛运动的分解：，得平抛运动的轨迹方程，此方程与坡面的抛物线方程为的交点为，。根据机械能守恒，解得（2）求关于的导数并令其等于0，解得当此人水平跳出的速度为时，他落在坡面时的动能最小，动能的最小值为。