《應(yīng)用動(dòng)能定理求解物體多過(guò)程運(yùn)動(dòng)問(wèn)題》

1、應(yīng)用動(dòng)能定理求解物體多過(guò)程運(yùn)動(dòng)問(wèn)題教學(xué)設(shè)計(jì)清鎮(zhèn)四中物理組 張永明教 學(xué)課 題應(yīng)用動(dòng)能定理求解物體多過(guò)程運(yùn)動(dòng)問(wèn)題考綱分析根據(jù)普通高等學(xué)校對(duì)學(xué)生文化素質(zhì)的要求，依據(jù)中華人民共和國(guó)教育部2003年頒布的普通高中課程方案（實(shí)驗(yàn)）、普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）和2011年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試大綱（物理科·課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)版），結(jié)合教學(xué)實(shí)際，確定高考理工類物理科考試內(nèi)容?？荚噧?nèi)容包括知識(shí)和能力兩個(gè)方面?？荚囌f(shuō)明中明確規(guī)定學(xué)生應(yīng)具備以下幾個(gè)方面的能力：能夠獨(dú)立地對(duì)所遇的問(wèn)題進(jìn)行具體分析、研究，弄清其中的物理狀態(tài)、物理過(guò)程和物理情境，找出其中起重要作用的因素及有關(guān)條件；能夠把一個(gè)復(fù)雜問(wèn)題分解為若

2、干較簡(jiǎn)單的問(wèn)題，找出它們之間的聯(lián)系；能夠提出解決問(wèn)題的方法，運(yùn)用物理知識(shí)綜合解決所遇到的問(wèn)題。而動(dòng)能定理在考試說(shuō)明中屬于二級(jí)要求，屬于考察分析綜合能力的知識(shí)點(diǎn)，而分析綜合能力又是學(xué)生的難點(diǎn)和熱點(diǎn)對(duì)所列知識(shí)要理解其確切含義及與其他知識(shí)的聯(lián)系，能夠進(jìn)行敘述和解釋，并能在實(shí)際問(wèn)題的分析、綜合、推理和判斷等過(guò)程中運(yùn)用，與課程標(biāo)準(zhǔn)中“理解”和“應(yīng)用”相當(dāng)。學(xué) 情分 析1學(xué)生在必修2中已經(jīng)基本掌握了動(dòng)能、動(dòng)能的變化、合外力做功和動(dòng)能定理，但在掌握程度上還欠缺，在解題過(guò)程中對(duì)過(guò)程發(fā)分析和解題方法應(yīng)用上還有待提高。2.對(duì)動(dòng)能定理理解還不到位，特別是多過(guò)程中對(duì)動(dòng)能定理的應(yīng)用比較困難。教 學(xué)目 標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1.理解

3、動(dòng)能定理，會(huì)選取研究對(duì)象，會(huì)分析物理情景的過(guò)程。2.會(huì)判定力做功情況，尋找物體初、末狀態(tài)的動(dòng)能。3.掌握應(yīng)用動(dòng)能定理解題的一般方法和步驟。過(guò)程與方法學(xué)生通過(guò)實(shí)例自主獨(dú)立思考后完成，并小組交流討論總結(jié)解題思想和方法：全程法和分段法，讓學(xué)生以小組推薦代表形式呈現(xiàn)小組成果，老師適當(dāng)引導(dǎo)、點(diǎn)評(píng)。情感態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生物理思想和方法：全程法和分段法，并在物理情景和物理過(guò)程去選擇不同方法解題，從而提高學(xué)生解決問(wèn)題和分析問(wèn)題的能力。重 點(diǎn)難 點(diǎn)1.物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程的尋找，力做功的判定。2.動(dòng)能定理在多過(guò)程中的應(yīng)用的一般方法和步驟。教 學(xué)課 時(shí)2課時(shí)教學(xué)程序設(shè)計(jì)教學(xué)步驟教 學(xué) 過(guò) 程目的、任務(wù)創(chuàng)設(shè)情景復(fù)習(xí)課題引

4、入學(xué)生體驗(yàn)學(xué)生體驗(yàn)學(xué)生體驗(yàn)情景 一： 齊國(guó)的大將田忌很喜歡賽馬。有一次他和齊威王約定，進(jìn)行比賽。 第一次：齊王 田 忌 上等馬 上等馬 中等馬 中等馬 下等馬 下等馬結(jié)果田忌賽馬輸了 第二次： 齊王 田忌 上等馬 下等馬 中等馬 上等馬 下等馬 中等馬 結(jié)果田忌賽馬贏了問(wèn)題：你能從上述兩個(gè)實(shí)例感悟到什么？學(xué)生回答：點(diǎn) 評(píng)：上述實(shí)例說(shuō)明不同的方法得到不同的結(jié)果，那么在物理學(xué)中是否可以用不同的方法達(dá)到相同的結(jié)果呢？答案是肯定的。今天我們就共同探究利用動(dòng)能定理求解物體多過(guò)程運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的兩種求解方法：全程法和分段法。在新課之前同學(xué)們先復(fù)習(xí)一下動(dòng)能定理的兩種表達(dá)形式：1:2:接下來(lái)我們就來(lái)研究下

5、面這道題：情景2：在粗糙的水平面上有一質(zhì)量為m的物塊，在外力F的作用下運(yùn)動(dòng)了一段位移S后撤去外力。已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)位u，求撤去外力后物體運(yùn)動(dòng)的位移？（要求用動(dòng)力學(xué)和動(dòng)能定理的全程法及分段法三種方法求解）學(xué)生思考、探究：學(xué)生呈現(xiàn)：點(diǎn) 評(píng)：總 結(jié)：1明確研究對(duì)象，分析運(yùn)動(dòng)過(guò)程。2.判斷力做功。3.尋找初、末狀態(tài)物體的動(dòng)能。 4.根據(jù)動(dòng)能定理列方程求解。點(diǎn)石成金：1.通過(guò)學(xué)生三種方法求解得出，一般涉及F、v、s、和動(dòng)能Ek的關(guān)系時(shí)，優(yōu)先考慮動(dòng)能定理。而動(dòng)能定理的全程法和分段法一般用分段法求解。因?yàn)楦呖际前床襟E給分的，如果用全程法一錯(cuò)全錯(cuò)。2.FX=Ek針對(duì)單一過(guò)程中恒力、情況。3.W總

6、=Ek針對(duì)多過(guò)程中恒力、變力情況。針對(duì)訓(xùn)練：1.斜面AB與水平面夾角=30°,B點(diǎn)距水平面的高度h=1 m,如圖所示。一個(gè)質(zhì)量為m的物體,從斜面底端以初速度v0=10 m/s沿斜面向上射出,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2,且物體脫離斜面以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力不計(jì),求物體落到水平面時(shí)的速度大小vC。情景3如圖所示，傾角角粗糙的斜面與粗糙的水平面平滑相連，且動(dòng)摩擦因數(shù)相同，斜面高度為h，一物塊從斜面A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，到達(dá)水平面的D點(diǎn)停下。已知A點(diǎn)至D點(diǎn)的水平距離為S.。求物塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)？分析引導(dǎo)：1.研究對(duì)象是? 物塊有幾個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程？2.物塊受幾個(gè)力？做功情況如何？ 3.物

7、體初、末狀態(tài)的動(dòng)能分別是多少？ 4.怎樣根據(jù)動(dòng)能定理求解？學(xué)生獨(dú)立思考后，討論：學(xué)生呈現(xiàn)：點(diǎn) 評(píng)：1.學(xué)生根據(jù)剛才的分析總結(jié)應(yīng)用動(dòng)能定理求解物體多過(guò)程運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的方法和步驟：2.動(dòng)能定理求解多過(guò)程問(wèn)題時(shí)，怎樣應(yīng)用分段法和求解法3.學(xué)習(xí)測(cè)定滑動(dòng)摩擦因數(shù)的方法之一輕松的話題開(kāi)場(chǎng)，以凝聚學(xué)生的注意力、提高教學(xué)參與度復(fù)習(xí)回顧本節(jié)所需知識(shí)為本節(jié)課著鋪墊學(xué)生思考、討論、探究、歸納學(xué)生自主學(xué)習(xí)探究，學(xué)以致用以問(wèn)題推動(dòng)課堂，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析問(wèn)題，解決問(wèn)題，從而培養(yǎng)學(xué)生的能力學(xué)生體驗(yàn)激發(fā)思考學(xué)生體驗(yàn)激發(fā)思考學(xué)生體驗(yàn)情景4：如圖所示，粗糙弧形軌道和兩個(gè)光滑半圓軌道組成翹尾巴的S形軌道。光滑半圓軌道半徑為R，兩個(gè)光滑

8、半圓軌道連接處CD之間留有很小空隙，剛好能夠使小球通過(guò)，CD之間距離可忽略。粗糙弧形軌道最高點(diǎn)A與水平面上B點(diǎn)之間的高度為h。從A點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，小球沿翹尾巴的S形軌道運(yùn)動(dòng)后從E點(diǎn)水平飛出，落到水平地面上，落點(diǎn)到與E點(diǎn)在同一豎直線上B點(diǎn)的距離為s。已知小球質(zhì)量m，不計(jì)空氣阻力，求：(1)小球從E點(diǎn)水平飛出時(shí)的速度大??；(2)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力（3）AB過(guò)程中克服摩擦力做功。分析引導(dǎo)：1.研究對(duì)象是? 物塊有幾個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程？2.物塊受幾個(gè)力？做功情況如何？3.物體初、末狀態(tài)的動(dòng)能分別是多少？4.怎樣根據(jù)動(dòng)能定理列方程求解？8.如圖所示,傾角=37°的斜面底端B

9、平滑連接著半徑r=0.40 m的豎起光滑圓軌道。質(zhì)量m=0.50 kg的物塊,從距地面h=2.7 m處沿斜面由靜止開(kāi)始下滑,物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.25。(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取g=10 m/s2)求: (1)物塊滑到斜面底端B時(shí)的速度大小。(2)物塊運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)A時(shí),對(duì)圓軌道的壓力大小。 3如圖所示裝置由AB、BC、CD三段軌道組成，軌道交接處均由很小的圓弧平滑連接，其中軌道AB、CD段是光滑的，水平軌道BC的長(zhǎng)度x5 m，軌道CD足夠長(zhǎng)且傾角37°，A、D兩點(diǎn)離軌道BC的高度分別為h14.30 m、h21.35 m?，F(xiàn)讓質(zhì)量為m的小滑塊自A點(diǎn)由靜止釋放。已知小滑塊與軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8。求：(1)小滑塊第一次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度大??；(2)小球第二次通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度？(3)小滑塊最終停止的位置距B點(diǎn)的距離？分析引導(dǎo)：1.研究對(duì)象是? 物塊有幾個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程？2.物塊受幾個(gè)力？做功情況如何？ 3.物體初、末狀態(tài)的動(dòng)能分別是多少？ 4.怎樣根據(jù)動(dòng)能定理求解？學(xué)生獨(dú)立思考后，討論：學(xué)生呈現(xiàn)：點(diǎn) 評(píng)：【課后總結(jié)提升】 動(dòng)能定理綜合應(yīng)用問(wèn)題的規(guī)范解答1基本步驟(1)選取研究對(duì)象，明確它的運(yùn)動(dòng)