7.3动能定理(二)教案.docVIP

7.3动能定理（二） 　 【教学目标】 1.会用动能定理进行分析、解释和计算生活和生产中的实际问题2.体会用能量观点解决力学问题的思路方法 【教学重、难点】动能定理的应用. 【课时安排】一课时 【教学设计】 课前预 【预学内容】 1．美国的NBA篮球赛非常精彩，吸引了众多观众.经常有这样的场面：在临终场0.1s的时候，运动员把球投出且准确命中，获得比赛的胜利.如果运动员投篮过程中对篮球做功为W，出手高度为h1，篮筐距地面高度为h2，球的质量为，空气阻力不计，则篮球进筐时的动能为（ ） A．W+ B．W+ C．－W D．－W ．如图所示，斜面倾角为α，长为L，AB段光滑，BC段粗糙，且BC=2AB。质量为m的木块从斜面顶端无初速下滑，到达C端时速度刚好减小到零。求物体和斜面BC段间的动摩擦因数μ． ．一质量为m的物体．从h高处由静止落下，然后陷入泥土中深度为Δh后静止，求阻力做功为多少？ 【新课导入】 动能定理——W 总= ΔEk 动能定理解题的一般步骤： 【新课教学】 1．常规题（匀变速直线运动） 例1．用拉力F使一个质量为m的木箱由静止开始在水平冰道上移动了s，拉力F跟木箱前进的方向的夹角为α，木箱与冰道间的摩擦因数为μ，求木箱获得的速度？ 学生读题，引导学生对物体进行受力分析，根据竖直方向受力平衡求出摩擦力，明确重力、支持力不做功，根据动能定理列式求解． 解析： 小结：物体运动过程中受多个力，要强调合力做功等于物体动能变化． 2 例2．如图所示，质量为m的钢珠从高出地面h处由静止自由下落，落到地面进入沙坑h/10停止，则 （1）钢珠在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍？ （2）若让钢珠进入沙坑h/8，则钢珠在h处的动能应为多少？设钢珠在沙坑中所受平均阻力大小不随深度改变． 学生读题，引导学生分析钢珠运动的两过程，对各过程受力分析，明确各力做功情况和各过程的初、末状态，用动能定理列式求解．列式可以分过程列式，也可以全程列式，可让学生体会全程列式的优越性． 解析：（1）取钢珠为研究对象，对它的整个运动过程，由动能定理得W=WF+WG=△EK =0．取钢珠停止处所在水平面为重力势能的零参考平面，则重力的功WG= mgh，阻力的功WF= Ff h， 代入得mghFf h=0，故有Ff /mg=11．即所求倍数为11． （2）设钢珠在h处的动能为EK，则对钢珠的整个运动过程，由动能定理得W=WF+WG=△EK =0，进一步展开为9mgh/8—Ff h/8= —EK，得EK=mgh/4． 思考：对第（2）问，有的学生这样做，h/8—h/10= h/40，在h/40中阻力所做的功为Ff h/40=11mgh/40，因而钢珠在h处的动能EK =11mgh/40．这样做对吗？请思考． 例3．质量为M的机车，牵引质量为m 的车箱在水平轨道上匀速前进，某时刻车箱与机车脱节，机车前进了 L后，司机才发现，便立即关闭发动机让机车滑行．假定机车与车厢所受阻力与其重力成正比且恒定．试求车厢与机车都停止时两者的距离． 学生读题，引导学生分析出停止时两者的距离实质就是脱节后运动位移之差．根据脱节前两者一起匀速运动求出牵引力，明确脱节后两者各自做什么运动，其中关键是机车的运动．分别取机车和车箱为研究对象，找出各自各力做功与动能变化之间的关系． 解析：此题用动能定理求解比用运动学、牛顿第二定律求解简便． 对车头，脱钩后的全过程用动能定理得： ?FL—kMgs1=—1/2Mvo2 对车箱，脱钩后用动能定理得： ? 而，由于原来列车是匀速前进的，所以F=k（M+m）g 由以上方程解得． 应用动能定理求解会很方便最基本方法是对每个物体分别应用动能定理列方程，再寻找两物体在受力、运动上的联系，列出方程解方程组3．求变力做功问题 例4．如图所示，质量为m的物体用细绳经过光滑小孔牵引在光滑水平面上做匀速圆周运动，拉力为某个值F时，转动半径为R，当拉力逐渐减小到F/4时，物体仍做匀速圆周运动，半径为2R，则外力对物体所做的功的大小是: A．FR/4 B．3FR/4 C．5FR/2 D．0 解析：设当绳的拉力为F时，小球做匀速圆周运动的线速度为v1，则有F=mv12/R……① 当绳的拉力减为F/4时，小球做匀速圆周运动的线速度为v2，则有F/4=mv22/2R……② 在绳的拉力由F减为F/4的过程中，绳的拉力所做的功为W=?mv22－?mv12=－?FR 所以，绳的拉力所做的功的大小为FR/4，A选项正确． 变式：如图所示，质量为m的物体与转台之间的摩擦系数为μ，物体与转轴间距离为R，物体随转台由静止开始转动，当转速增加到某值时，物体开始在转台上滑动时转台已开始匀速转动，这过程中摩擦力对物体做功为多少？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力） 解析：物体开