高一物理动能定理的应用教案.doc

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1、高一物理动能定理的应用教案应用动能定理解题步骤：（1）确定研究对象和研究过程。（2）分析物理过程，分析研究对象在运动过程中的受力情况，画受力示意图，及过程状态草图，明确各力做功情况，即是否做功，是正功还是负功。（3）找出研究过程中物体的初、末状态的动能（或动能的变化量）（4）根据动能定理建立方程，代入数据求解，对结果进行分析、说明或讨论。2.应用解题注意的问题：（1）我们学习的是质点的动能定理，研究对象一般是单个物体。（2）公式的左边W表示研究过程中合外力对物体做的功，或研究过程中物体所受各外力做功的代数和；公式的右边是物体在研究过程中动能的增量，即末态动能与初态动能的差。公式是标量式

2、。（3）动能定理虽然是在恒力作用、物体做匀加速直线运动下推导出来的，但对外力是变力，物体做曲线运动时，动能定理同样适用，此时式中的W为变力所做的功。（4）变力功无法从功的定义式求得，可由动能定理求出。就象由冲量的定义式无法求出变力的冲量，只能由动量定理求出一样。3.例题分析：例1.质量为m的物体静止在水平桌面上，它与桌面之间的动摩擦因数为μ，物体在水平力F作用下开始运动，发生位移S1时撤去力F，问物体还能运动多远？解析：研究对象：质量为m的物体。研究过程：从静止开始，先加速，后减速至零。受力分析、过程草图如图所示，其中mg（重力）F（水平外力）N（弹力）FmgNfmgNfmgNS1S2

3、f（滑动摩擦力），设加速位移为S1，减速位移为S2方法Ⅰ：可将物体运动分成两个阶段进行求解物体开始做匀加速运动位移为S1，水平外力F做正功，f做负功，mg、N不做功；初始动能EK0=0，末动能EK1=mv12根据动能定理：FS1－fS1＝mv12－0又滑动摩擦力f=μNN=mg则：FS1－μmgS1＝mv12－0----------------⑴物体在S2段做匀减速运动，f做负功，mg、N不做功；初始动能EK1=mv12末动能EK2=0根据动能定理：－fS2＝0－mv12又滑动摩擦力f=μNN=mg则：μmgS2＝0－mv12---------------⑵由⑴、⑵两式FS1－μmgS

4、1－μmgS2＝0－0S2＝答：撤去力F物体还能运动的位移大小S2＝方法Ⅱ：从静止开始加速，然后减速为零全过程进行求解设加速位移为S1，减速位移为S2；水平外力F在S1段做正功，滑动摩擦力f在（S1＋S2）段做负功，mg、N不做功；初始动能EK0=0，末动能EK=0在竖直方向上N－mg＝0滑动摩擦力f=Μn根据动能定理：FS1`－μmg（S1＋S2）＝0－0得S2＝答：撤去力F物体还能运动的位移大小S2＝在用动能定理解题时，如果物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的分过程，此时可分段研究，也可整体研究；在整体研究时，要注意各分力做功所对应的位移。请同学们用上述方法解下列问题ABC

5、θh　例2.一个质量为m的物体，从倾角为θ，高为h的斜面上端A点由静止开始下滑到B点时的速度为V；然后又在水平面上滑行S的位移后停止在C点。如图所示。设物体在斜面上和在水平面上的动摩擦因数相同，求动摩擦因数μ。解析：研究对象：质量为m的物体。研究过程：全过程。受力分析、过程草图如图所示，其中mg（重力），N1、N2（弹力），f1、f2（滑动摩擦力）。物体从A——B加速下滑，重力做正功，摩擦力做负功，弹力不做功。物体从B——C减速运动，摩擦力做负功，重力、弹力不做功。ABCf2hmgmgmgN1N2N2f1设物体从A——B位移为S1，从B——C位移为S根据动能定理：mgS1cos（90－

6、θ）－f1S1－f2S=EKC－EKAf1=μN1N1=mgcosθEKA=0f2=μN2N2=mgEKC=0则：mgh－μmgcosθ×S1－μmgS=0－0μ=此题也可用牛顿第二定律求解。物体在AB段、BC段受力图同上。物体在斜面AB上匀加速滑行时，根据牛顿第二定律：F合=mgsinθ－f1=ma1f1=μN1N1=mgcosθ加速度a1=g（sinθ－μcosθ）根据匀变速运动规律：VB2=2a1S1S1=h/sinθVB2=2g（sinθ－μcosθ）h/sinθ------------------⑴物体在BC段做匀减速运动，根据牛顿第二定律：f2=ma2f2=μN2N2=mg

7、加速度a2=μg根据匀变速运动规律：VC2－VB2=2a2SVC=0VB2=2μgS-----------------------------------⑵由⑴、⑵两式可得：μ=由以上例题可看出，物体受到恒力作用时，一般可用牛顿第二定律求解，也可用动能定理求解。用牛顿第二定律解答时，过程要求细致，较复杂；用动能定理解答时，由于不涉及到中间细致过程，解题简单，当物理过程越复杂，其优越性越突出。变力做功的问题，常用动能定理来求解。例3.如图所示，B