《動能和動能定理（下）》教案學(xué)情分析：學(xué)生剛學(xué)習(xí)完對于能量，功的概念。需要對兩個概念有更深入的認識，并且動能，重力勢能，彈性勢能三者統(tǒng)稱的機械能是高中物理必考并且是考查頻率非常高的部分，本課需要從最基本的概念出發(fā)將動能以及動能定理闡述清楚。同時動能定理也是掌握功能關(guān)系最基礎(chǔ)的定理。學(xué)習(xí)目標(biāo)：①通過情境實例知道什么是動能，以及知道動能與那些物理量相關(guān)；②通過物理實驗和數(shù)學(xué)推導(dǎo)知道動能定理公式成立的原因；③靈活使用動能定理解決簡單的功能關(guān)系的問題。教學(xué)階段教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖概念提出展示自然界因為機械運動而具有的能量，特別運動（具有速度）的物體具有的能量，提出“動能”的概念。觀察圖片，從中感受到自然界中的能量，對動能概念有初步的認識。通過實例分析，加深學(xué)生對動能是由于物體運動而具有的能量的印象。知識回顧回顧上一節(jié)課的實驗內(nèi)容，知道做功和速度的平方是成正比的。通過實驗鞏固了力是改變物體運動狀態(tài)的原因，并且加深了外力做功與物體的速度平方的關(guān)系。理論推導(dǎo)建立情境：設(shè)某物體的質(zhì)量為m，在與運動方向相同的恒力F的作用下發(fā)生一段位移l，速度由v1增加到v2，如圖所示。進過數(shù)學(xué)推理得到動能的定量表達式。學(xué)會物理的基本思考方法，理想化模型的使用。并學(xué)會結(jié)合恒力做功公式及勻變速直線運動的規(guī)律分析得到動能的表達式。數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程對學(xué)生的要求比較高，但是能夠教會學(xué)生這是一種研究物理問題的方法，同時也教會學(xué)生熟練掌握物理規(guī)律能夠解決很多關(guān)聯(lián)問題。概念辨析對于一個新的物理概念我們要對它好好進行研究，動能的表達式是Ek=12mv2對于動能的物理意義進行分析和學(xué)習(xí)，及時鞏固對其中包含的兩個物理量及動能本身物理意義的理解。解釋動能的物理含義有助于對動能的理解。概念體驗通過實例展示動能大小和構(gòu)成動能的兩個物理量的關(guān)系。體驗不同物體在運動情況的下的動能，同時嘗試計算動能的大小。及時體驗，加深對動能的印象。頭腦風(fēng)暴動能定理物理意義：力在一個過程中對物體所做的功，等于物體在這個過程中動能的變化。思考：公式推導(dǎo)用的是勻變速直線運動，曲線運動或變力做功也適用嗎？利用矢量的合成與分解，以及利用微元法進行對動能定理的研究。根據(jù)三個不同情境：直線運動，平拋運動，一般的曲線運動來思考分析動能定理的適用條件。對得到的結(jié)果進具體分析和思考，并進行筆記記錄。利用多情境來分析動能定理，同時也是體現(xiàn)了物理定理的準(zhǔn)確性。同時體會動能定理的解題優(yōu)勢。例題分析例題1.一架噴氣式飛機，質(zhì)量m=5000kg，起飛過程從靜止開始滑跑。當(dāng)位移達到l=530m時，速度達到起飛的速度v=60m/s。在此過程中飛機受到的平均阻力是飛機重量的0.02倍。求飛機受到的牽引力。解法1是先求合力做功，再通過受力分析求牽引力大小。解法2理清楚有什么力做功，求分力功的代數(shù)和等于動能變化。學(xué)習(xí)動能定理解決問題可以根據(jù)功是標(biāo)量的特點，用兩種方式學(xué)習(xí)動能定理的使用。多種解法可以幫助學(xué)生充分理解動能定理的特點同時也能夠鍛煉學(xué)學(xué)生的思維。即時訓(xùn)練1.關(guān)于動能的理解，下列說法正確的是（）A.動能可以為負值

B.一定質(zhì)量的物體動能變化時，速度一定變化，速度變化時，動能也一定變化

C.動能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)

D.描述物體的動能時，其實也是需要選擇參考系的，一般選地面或相對地面靜止的物體2.如圖所示，物體從A處靜止開始沿光滑斜面AO下滑，又在粗糙水平面上滑動，最終停在B處已知A距水平面OB的高度為h，物體的質(zhì)量為m，現(xiàn)將物體m從B點沿原路送回至A處，需外力做的功至少應(yīng)為（）①下滑過程中有哪些力做功？②返回原處有哪些力做功？③動能定理的速度只要看那些即可？3.如圖所示，一個質(zhì)量為m=2kg的物體受到與水平面成37°角斜向下方的推力F=10N作用，在水平地面上移動了距離s1=2m后撤去推力，此物體又滑行了s2=1.4m的距離后停止了運動，動摩擦因數(shù)μ=0.2，(g取10m/s(1)推力F對物體做的功；

(2)全過程中摩擦力對物體所做的功。通過例題完善對動能定理的理解。從概念題，計算題上面理解動能定理的需要關(guān)注的點。把握用動能定理解題的步驟，并及時進行聯(lián)系，鞏固對動能定理的理解。及時訓(xùn)練，鞏固知識。思路總結(jié)思路步驟：（1）確定研究對象（2）選定研究過程（3）確定初末狀態(tài)（4）進行受力分析（判斷做功的力）（5）運用動能定理（6）最后列式計算記錄筆記，回到之前例題對應(yīng)步驟分析。概念總結(jié)回顧學(xué)習(xí)過的知識點，最后進行總結(jié)歸納。課后篇鞏固提升合格考達標(biāo)練1.(多選)質(zhì)量一定的物體()A.速度發(fā)生變化時其動能一定變化B.速度發(fā)生變化時其動能不一定變化C.速度不變時其動能一定不變D.動能不變時其速度一定不變答案BC解析速度是矢量,速度變化時可能只有方向變化,而大小不變,動能是標(biāo)量,所以速度只有方向變化時,動能可以不變;動能不變時,只能說明速度大小不變,但速度方向不一定不變,故B、C正確。2.(多選)(山東臨沂模擬)“雪如意”——北京2022年冬奧會首個跳臺滑雪場地,其主體建筑設(shè)計靈感來自中國傳統(tǒng)飾物“如意”?！把┤缫狻眱?nèi)的部分賽道可簡化為傾角為θ、高為h的斜坡雪道。運動員從斜坡雪道的頂端由靜止開始下滑,到達底端后以不變的速率進入水平雪道,然后又在水平雪道上滑行s后停止。已知運動員與雪道間的動摩擦因數(shù)μ處處相同,不考慮空氣阻力,運動員在斜坡雪道上克服摩擦力做的功為W,則下列選項正確的是()A.μ=?B.μ=?C.W=mgh1-stanθD.W=mgh1+stanθ答案BC解析對整個過程,由動能定理得mgh-μmgcosθ·?sinθ-μmgs=0,解得μ=?tanθ?+stanθ,故A錯誤,B正確。對整個過程,根據(jù)動能定理得mgh-W-μmgs=0,解得運動員在斜坡雪道上克服摩擦力做的功W=mgh1-3.如圖所示,左端固定的輕質(zhì)彈簧被物塊壓縮,物塊被釋放后,由靜止開始從A點沿粗糙水平面向右運動。離開彈簧后,經(jīng)過B點的動能為Ek,該過程中,彈簧對物塊做的功為W,則物塊克服摩擦力做的功Wf為()A.Wf=Ek B.Wf=Ek+WC.Wf=W D.Wf=W-Ek答案D解析對物塊應(yīng)用動能定理,有W-Wf=Ek,得Wf=W-Ek,選項D正確。4.(多選)甲、乙兩個質(zhì)量相同的物體,用大小相等的力F分別拉它們在水平面上從靜止開始運動相同的距離s。如圖所示,甲在光滑面上,乙在粗糙面上,則下列關(guān)于力F對甲、乙兩物體做的功和甲、乙兩物體獲得的動能的說法正確的是()A.力F對甲物體做功多B.力F對甲、乙兩個物體做的功一樣多C.甲物體獲得的動能比乙大D.甲、乙兩個物體獲得的動能相同答案BC解析由功的公式W=Flcosα=F·s可知,兩種情況下力F對甲、乙兩個物體做的功一樣多,A錯誤,B正確;根據(jù)動能定理,對甲有Fs=Ek1,對乙有Fs-Ffs=Ek2,可知Ek1>Ek2,即甲物體獲得的動能比乙大,C正確,D錯誤。5.物體沿直線運動的v-t圖像如圖所示,已知在第1s內(nèi)合力對物體做功為W,則()A.從第1s末到第3s末合力做功為4WB.從第3s末到第5s末合力做功為-2WC.從第5s末到第7s末合力做功為WD.從第3s末到第4s末合力做功為-0.5W答案C解析由題圖可知物體速度變化情況,根據(jù)動能定理得第1s內(nèi):W=12mv02,第1s末到第3s末:W1=12mv02?12mv02=0,選項A錯誤;第3s末到第5s末:W2=0-12mv02=-W,選項B錯誤;第5s末到第7s末:W3=12m(-v0)2-0=W,選項C正確;第3s末到第46.(陜西西安高一檢測)2022年將在我國舉辦第二十四屆冬奧會,跳臺滑雪是其中極具觀賞性的項目之一。某滑道示意圖如圖所示,長直助滑道AB與彎曲滑道BC平滑銜接,滑道BC高h=10m,C是半徑R=20m圓弧的最低點。質(zhì)量m=60kg的運動員從A處由靜止開始勻加速下滑,加速度a=4.5m/s2,到達B點時速度vB=30m/s。重力加速度g取10m/s2。(1)求長直助滑道AB的長度L;(2)若不計BC段的阻力,畫出運動員經(jīng)過C點時的受力圖,并求其所受支持力FN的大小。答案(1)100m(2)3900N解析(1)根據(jù)勻變速直線運動公式,有L=vB2-vA(2)運動員經(jīng)過C點時的受力分析如圖所示根據(jù)動能定理,運動員在BC段運動的過程中,有mgh=1根據(jù)牛頓第二定律,有FN-mg=mv得FN=3900N。7.質(zhì)量為m的物體,在豎直平面內(nèi)高h=1m的光滑弧形軌道上的A點,以v0=4m/s的初速度沿軌道滑下,并進入BC軌道,如圖所示。已知BC段的動摩擦因數(shù)μ=0.4(g取10m/s2),求:(1)物體滑至B點時的速度。(2)物體最后停在離B點多遠的位置。答案(1)6m/s(2)4.5m解析(1)物體從A到B過程,根據(jù)動能定理得mgh=12mvB2?12m(2)物體從B點經(jīng)過位移x停止,根據(jù)動能定理得-μmgx=-12mvB2,代入數(shù)據(jù)得x=4.5m,即物體停在離B點4等級考提升練8.如圖所示,斜面高h,質(zhì)量為m的物塊,在沿斜面向上大小為F的恒力作用下,能勻速沿斜面向上運動,若把此物塊放在斜面頂端,在沿斜面向下大小也為F的恒力作用下物塊由靜止向下滑動,滑至底端時其動能的大小為()A.mgh B.2mghC.2Fh D.Fh答案B解析物塊勻速上滑時,根據(jù)動能定理得WF-mgh-Wf=0,物塊下滑時,根據(jù)動能定理得WF+mgh-Wf=Ek-0,聯(lián)立兩式解得Ek=2mgh,選項B正確。9.如圖所示,在輕彈簧的下端懸掛一個質(zhì)量為m的小球A,若將小球A從彈簧原長位置由靜止釋放,小球A能夠下降的最大高度為h,若將小球A換為質(zhì)量為3m的小球B,仍從彈簧原長位置由靜止釋放,重力加速度為g,不計空氣阻力,則小球B下降h時的速度為()A.2g? B.C.g? D.g?答案B解析小球A下降h過程,根據(jù)動能定理有mgh-W1=0;小球B下降過程,根據(jù)動能定理有3mgh-W1=12×3mv2-0,解得v=4g?3,10.一質(zhì)量為2kg的物體,在水平恒定拉力的作用下以某一速度在粗糙的水平面上做勻速直線運動,當(dāng)運動一段時間后拉力逐漸減小,且當(dāng)拉力減小到零時,物體剛好停止運動。如圖所示為拉力F隨位移x變化的關(guān)系圖像,g取10m/s2,則據(jù)此可以求得()A.物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25B.物體勻速運動時的速度為v=42m/sC.合外力對物體所做的功為W合=32JD.摩擦力對物體所做的功為Wf=-64J答案D解析物體做勻速直線運動時,受力平衡,則Ff=8N,μ=FfFN=Ffmg=82×10=0.4,選項A錯誤;F-x圖像與x軸圍成的面積表示拉力做的功,則由題圖可知,WF=12×(4+8)×8J=48J,滑動摩擦力做的功Wf=-μmgx=-0.4×2×10×8J=-64J,所以合力做的功為W合=-64J+48J=-16J,選項C錯誤,D正確;根據(jù)動能定理得W合=0-12m11.(多選)如圖甲所示,質(zhì)量m=2kg的物體以100J的初動能在粗糙程度相同的水平地面上滑行,其動能Ek隨位移x變化的關(guān)系圖像如圖乙所示,則下列判斷正確的是()A.物體運動的總位移大小為10mB.物體運動的加速度大小為10m/s2C.物體運動的初速度大小為10m/sD.物體所受的摩擦力大小為10N答案ACD解析由題圖乙可知,物體運動的總位移為10m,根據(jù)動能定理得,-Ffx=0-Ek0,解得Ff=Ek0x=10010N=10N,選項A、D正確;根據(jù)牛頓第二定律得,物體的加速度大小為a=Ffm=102m/s2=5m/s2,選項B錯誤;由Ek0=12mv212.如圖所示,A、B兩個材料相同的物體用長為L且不可伸長的水平細線連接在一起放在水平面上,在水平力F作用下以速度v做勻速直線運動,A的質(zhì)量是B的2倍,某一瞬間細線突然斷裂,保持F不變,仍拉A繼續(xù)運動距離s0后再撤去F,則當(dāng)A、B都停止運動時,A和B相距多遠?答案L+32s解析設(shè)物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ,物體B的質(zhì)量為m,B從細線斷裂到停止運動前進s2,A從細線斷裂到停止運動前進s1,對B由動能定理得-μmgs2=-12mv2,對A由動能定理得Fs0-μ·2mgs1=0-12×2mv2,細線斷裂前,系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),有F=μ·3mg,聯(lián)立以上各式可得s1-s2=32s0。當(dāng)A、B都停止運動時,A、B兩物體相距Δs=L+s1-s2=L+313.冰壺比賽是在水平冰面上進行的體育項目,比賽場地示意圖如圖所示。比賽時,運動員從起滑架處推著冰壺出發(fā),在投擲線AB處放手讓冰壺以一定的速度滑出,使冰壺的停止位置盡量靠近圓心O,為使冰壺滑行得更遠,運動員可以用毛刷擦冰壺運行前方的冰面,使冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)減小。設(shè)冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.0