【高中物理】动能定理教学设计_1
动能定理教学设计
第四节动能动能定理
●本节教材分析
动能定理研究的是质点的功能关系,是本章的重点.
本节在讲述动能和动能定理时,没有把二者分开讲述,而是以功能关系为线索,同时引入了动能的定义式和动能定理,这样叙述,思路简明,能充分体现功能关系这一线索,同时考虑到初中已经学过动能的概念,这样叙述,学生容易接受.
通过本节的学习,应使学生理解动能定理的推导过程.清楚动能定理的适用条件,通过对比分析使学生体会到应用动能定理解题较牛顿运动定律与运动学公式解题的不同点：即运用动能定理解题由于不涉及物体运动过程中的加速度和时间,因此用它来处理问题有时比较方便.
●教学目标
一、知识目标
1.理解动能的概念.
2.知道动能的定义式,会用动能的定义式进行计算.
3.理解动能定理及其推导过程,知道动能定理的适用范围.
二、能力目标
1.运用演绎推导方式推导动能定理的表达式.
2.理论联系实际,培养学生分析问题的能力.
三、德育目标
通过动能定理的演绎推导,培养学生对科学研究的兴趣.
●教学重点
1.动能的概念.
2.动能定理及其应用.
●教学难点
对动能定理的理解.
●教学方法
推理归纳法、讲授法、电教法.
●教学用具
投影片、CAI课件、导轨、物块(或小球两个).
●教学过程
用投影片出示本节课的学习目标.
1.理解动能的概念,会用动能的定义式进行计算.
2.理解动能定理及其推导过程.
3.知道动能定理的适用条件,会用动能定理进行计算.
学习目标完成过程.
一、引入新课
1.问：什么是物体的动能?物体的动能与什么因素有关?
2.学生答：
物体由于运动而具有的能叫动能；
物体的动能跟物体的质量和速度有关系.
3.引入
那么,物体的动能跟物体的质量速度有什么关系呢?本节课我们来研究这个问题.
［板书课题：动能、动能定理］
二、新课教学
(一)1.演示实验：(可利用媒体资料中的动画)
①介绍实验装置：让滑块A从光滑的导轨上滑下,与木块B相碰,推动木块做功.
②演示并观察现象
a.让同一滑块从不同的高度滑下,可以看到：高度大时滑块把木块推得远,对木块做的功多.
b.让质量不同的滑块从同一高度滑下,可以看到：质量大的滑块把木块推得远,对木块做的功多.
③从功能关系定性分析得到：
物体的质量越大,速度越大,它的动能就越大.那么动能与物体的质量和速度之间有什么定量关系呢?
(二)1.用投影片出示下列思考题：
一架飞机在牵引力的作用下(不计阻力),在起飞跑道上加速运动,速度越来越大,问：
①飞机的动能如何变化?为什么?
②飞机的动能变化的原因是什么?
③牵引力对飞机所做的功与飞机动能的变化之间有什么关系?
2.学生讨论并回答
①在起飞过程中,飞机的动能越来越大,因为飞机的速度在不断增大.
②由于牵引力对飞机做功,导致飞机的动能不断增大.
③据功能关系：牵引力做了多少功,飞机的动能就增大多少.
3.渗透研究方法：由于牵引力所做的功和动能变化之间的等量关系,我们可以根据做功的多少,来定量地确定动能.
4.出示思考题二：
如图所示,一个物体的质量为ｍ,初速度为ｖ１,在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移s,速度增大到ｖ2 ,则：
①力F对物体所做的功多大?(W＝Fs)
②物体的加速度多大?a＝
③物体的初速、末速、位移之间有什么关系?
④结合上述三式你能综合推导得到什么样的式子?
⑤在学生推导的过程中挑选并在实物投影仪上评析：
⑥针对学生推理得到的表达式,教师分析概括：合力F所做的功等于这个物理量的变化；又据功能关系,F所做的功等于物体动能的变化,所以在物理学中就用这个量表示物体的动能.
⑦讲述动能的有关问题：
a.物体的动能等于物体质量与物体速度的二次方的乘积的一半.
b.公式Eｋ＝
c.动能是标量
ｄ.动能的单位：焦(J)
(三)动能定理
1.我们用Eｋ来表示物体的动能,那么刚才得到的表达式可以改写为：W＝Eｋ2－Eｋ1
2.学生叙述上式中各个字母所表示的物理量：合力对物体所做的功；物体的末动能；物体的初动能.
3.请学生用语言把上式表达式叙述出来.
合力对物体所做的功等于物体动能的变化.
4.教师总结
通过刚才的分析讨论：我们知道合力所做的功等于物体动能的变化,这个结论叫做动能定理.
5.讨论
①当合力对物体做正功时,物体动能如何变化?
②当合力对物体做负功时,物体动能如何变化?
学生答：
当合力对物体做正功时,末动能大于初动能,动能增加；
当合力对物体做负功时,末动能小于初动能,动能减少.
6.教师讲解动能定理的适用条件
动能定理既适合于恒力做功,也适合于变力做功,既适用于直线运动,也适用于曲线运动.
(四)动能定理的应用
1.用多媒体出示下列例题,并用CAI课件模拟题中的物理情景：
一架喷气式飞机,质量ｍ＝5×103 kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s＝5.3×102ｍ时,达到起飞速度ｖ＝60ｍ/s,在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍(ｋ＝0.02),求飞机受到的牵引力.
注意：不要限制学生的解题思路
2.学生解答上述问题
3.抽查有代表性的解法在实物投影仪上展示：
解法一：以飞机为研究对象,它做匀加速直线运动受到重力、支持力、牵引力和阻力作用.
解法二：以飞机为研究对象,它受到重力、支持力、牵引力和阻力作用,这四个力做的功分别为WＧ＝０,W支＝０,W牵＝Fs,W阻＝－ｋｍｇs.据动能定理得：Fs-kmgs= 代入数据,解得F＝1.9×104 Ｎ
4.教师讲：上边两种解法分别是：解法一是用牛顿第二定律和匀变速直线运动的公式求解的,而解法二是用动能定理求解的,那么同学们比较一下,这两种解法有什么区别呢?
5.学生讨论比较后得到：
解法一采用牛顿运动定律和匀变速直线运动的公式求解,要假定牵引力是恒力,而实际中牵引力不一定是恒力.
解法二采用动能定理求解.因为动能定理适用于变力,用它可以处理牵引力是变力的情况.
而且运用动能定理解题不涉及物体运动过程中的加速度和时间,因为用它来处理问题时比较方便.
6.学生阅读课文例题的解答过程,概括用动能定理解题的方法和步骤.
学生：①确定研究对象
②分析物体的受力情况,明确各个力是否做功,做正功还是做负功,进而明确合外力的功.
③明确物体在始末状态的动能.
④根据动能定理列方程求解.
三、巩固练习
1.改变汽车的质量和速度,都能使汽车的动能发生改变,在下列情况下,汽车的动能各是原来的几倍.
a.质量不变,速度增大到原来的2倍.
b.速度不变,质量增大到原来的2倍.
c.质量减半,速度增大到原来的4倍.
ｄ.速度减半,质量增大到原来的4倍.
2.以大小相等的速度分别向竖直方向和水平方向抛出两个质量相等的物体,抛出时两个物体的动能是否相同?动量是否相同?
3.质量10 ｇ,以0.8 km/s飞行的子弹,质量60 kg,以10 ｍ/s的速度奔跑的运动员,二者相比,哪一个的动能大?哪一个的动量大?
参考答案：
1.a.动能是原来的4倍. b.动能是原来的2倍.
c.动能是原来的8倍. ｄ.动能等于原来的动能.
2.动能相同,动量不相同.
3.子弹的动能大,运动员的动量大
四、小结
1.物体由于运动而具有的能叫动能,动能可用Eｋ来表示,物体的动能等于物体的质量与物体速度的二次方的乘积的一半( )
2.动能是标量,状态量.
3.动能定理是根据牛顿第二定律F＝ｍa和运动学公式推导出来的.
4.动能定理中所说的外力,既可以是重力、弹力、摩擦力、也可以是任何其他的力,动能定理中的W 是指所有作用在物体上的外力的合力的功.
5.动能定理的表达式虽是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的,但对于外力是变力,物体做曲线运动的情况同样适用.
五、作业
六、板书设计
习题精选
测试一
1、一个人站在阳台上,从阳台边缘以相同的速率v 0 分别把三个质量相同的球竖直上抛、竖直下抛、水平抛出,不计空气阻力,则三球抛出时的动能( )
A、上抛球最大
B、下抛球最大
C、平抛球最大
D、三球一样大
2、在光滑的地板上,用水平拉力分别使两个物块由静止获得相同的动能,那么可以肯定（）
A、水平拉力相等
B、两物块质量相等
C、两物块速度变化相等
D、水平拉力对两物块做功相等
3、两个物体A、B的质量之比为m A ：m B =2 ：1,二者动能相同,它们和水平桌面的动摩擦因数相同,则二者在桌面上滑行到停止经过的距离之比为（）
A、s A ：s B =2 ：1
B、s A ：s B =1 ：2
C、s A ：s B =4 ：1
D、s A ：s B =1 ：4
4、一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m,这时物体的速度为2m/s,则下列说法中错误的是( )〔g取10m/s2〕
A、手对物体做功12J；
B、合外力对物体做功12J；
C、合外力对物体做功2J；
D、物体克服重力做功10J、
5、质量为m的物体,在沿斜面方向恒力F 的作用下,沿粗糙的斜面匀速地由A点运动到B点,物体上升的高度为h ,如图所示,则运动过程中( )
A、物体所受各力的合力做功为零
B、物体所受合力做功为mgh
C、恒力F与摩擦力的合力做功为零
D、以上说法都不对
6、下列说法中正确的是（）
A、运动的物体动能不变,该物体所受的合外力必定为零
B、运动的物体动能不变,该物体所受的合外力一定不为零
C、物体做变速运动,其动能必变化
D、物体做变速运动,其动能可能不变
7、从地面竖直上抛一质量为0、4kg的球,若不计空气阻力,球经4s落回地面,则抛出时人对球做的功为 ( )
A、80J
B、160J
C、40J
D、120J
8、在粗糙水平地面上,使一物体由静止开始运动,第一次用斜向上的拉力,第二次用斜向下的推力,两次的作用力大小相等,力与水平方向的夹角也相等、物体的位移也相等、则,这两种情况下：( )
A、拉力和推力做功相等,物体末速度相等
B、拉力和推力做功相等,物体末速度不等
C、拉力和推力做功不等,物体末动能相等
D、拉力和推力做功不等,物体末动能不等
９、下列说法中正确的时（）
A、动量相同的两个物体,质量大的物体动能大
B、动量相同的两个物体,质量大的物体动能小
C、动能相同的两个物体,质量大的物体动量大
D、动能相同的两个物体,质量大的物体动量小
10、水平面上的一个质量为m的物体,在一水平恒力F作用下,由静止开始做匀加速直线运动,经过位移s后撤去F,又经过位移2s后物体停了下来,则物体受到的阻力大小应是( )
A、B、2F C、D、3F
11、一个物体静置在光滑水平面上,在一个恒力作用下物体沿直线运动、如图各图象中能正确描述这个过程的可能是（）
12、质量为m的跳水运动员,在高为h的跳台上以速度v 1 跳起,落入水时的速度为v 2 ,则跳水运动员跳起时做的功为________,入水前克服空气阻力做的功为 .
13、质量为的物体由圆弧轨道顶端从静止开始释放,如图所示, A为轨道最低点,A与圆心O在同一竖直线上,已知圆弧轨道半径为R,运动到A点时,物体对轨道的压力大小为2、5 ,求此过程中物体克服摩擦力做的功.（提示：此过程重力做功为mgR）
14、木块在水平恒定拉力F的作用下,在水平路面上由静止出发前进了距离s,随即撤去F,木块沿原方向前进了2s而停止、设木块在全程路面上运动情况相同,求木块在上述运动全过程中的最大动能等于多少、（用分数表示）
15、质量为m的小球从离泥塘高H处由静止落下,不计空气阻力,落在泥塘上又深入泥塘后停止,如图所示 ,求小球在泥塘中运动时所受平均阻力多大?
测试一参考答案
1、D
2、D
3、B
4、B
5、A
6、D
7、A
8、B ９、B C 10、C 11、C D
12、
13、
14、15、
测试二
1、一质量为１kg的物体被人用手由静止向上提升１ｍ,这时物体的速度是2 ｍ/s,则下列说法正确的是
A.手对物体做功12J
B.合外力对物体做功12 J
C.合外力对物体做功2 J
D.物体克服重力做功10 J
2、质点在恒力作用下从静止开始做直线运动,则此质点任一时刻的动能
A.与它通过的位移s成正比
B.与它通过的位移的平方成正比
C.与它运动的时间ｔ成正比
D.与它运动的时间的平方成正比
3、静止在光滑水平面上的物体,在水平力F的作用下产生位移s,而获得速度ｖ,若水平面不光滑,物体运动时受到的摩擦力为F/ｎ（ｎ是大于1的常数）,仍要使物体由静止出发通过位移s而获得速度ｖ,则水平力为
A. B. C.nF D.(n+1)F
4、物体在水平恒力作用下,在水平面上由静止开始运动,当位移为s时撤去F,物体继续前进3 s后停止运动,若路面情况相同,则物体的摩擦力和最大动能是
A. B.
C. D.
5、.用竖直向上的恒力将一个质量为ｍ的物体从静止开始向上提起,经过时间ｔ１物体上升到ｈ１,经过时间ｔ2物体上升到ｈ2 ,那么
A.恒力F在(t2－t1)时间内平均功率为
B.恒力F在t2时间内做功为
C.物体在（t2－t1）时间内动能改变了
D.物体在t2时间内动能改变了
6.汽车在拱型桥上由A匀速率地运动到B,下列说法中正确的是
A.牵引力与摩擦力做的功相等
B.牵引力和重力做的功大于摩擦力做的功
C.合外力对汽车不做功
D.重力做功的功率不变
7、动量大小相等的两个物体,其质量之比为2：3,则其动能之比为（）
A．2：3 B．3：4 C．4：9 D．9：4
8、如图所示,一足够长的木块在光滑的水平面上以速度v匀速运动,现将质量为m的小木块竖直向下轻轻地放在木板的P处．已知物块m与木板间的摩擦系数为,为保持木板的速度不变,从物块m放到木板上到它相对木板静止的过程中,对木板施一水平向右的作用力F,力F要对木板做功,做功的数值可能为（）
A． B． C． D．2
9、如图所示,在一块水平放置的光滑板面中心开一小孔O,穿过一根细绳,细绳的一端用力F向下拉,另一端系一小球,现在开始缓慢增大拉力F,使小球运动半径逐渐减小,若已知拉力变为8F,小球运动半径恰好减为,在此过程中,绳拉力对小球所做的功为（）
A．4Fr B．C．D．
10、一质量为m的小球系在一根长为L的细绳的一端,在细绳的作用下,沿着竖直平面做圆周运动,球在最高点,细绳的拉力为；球在最低点时,细绳的拉力为；则球在最高点和最低点的动能分别为
11、如图所示,A、B是位于水平桌面上的两个质量相等的小木块,高墙壁的距离分别为L和l,与桌面间的摩擦系数分别为和,今给A以某一初速度,使之从桌面的右端向左运动,假定A、B之间、B
与墙壁之间碰撞时间极短,且碰撞中无动能损失,若要使木块A最终不会从桌面上掉下来,则A的初速度
最大不能超过_____．
12、一颗子弹速度为ｖ时,刚好打穿一块钢板,那么速度为2ｖ时,可打穿_____块同样的钢板,要打穿ｎ块同样的钢板,子弹速度应为_____.
参考答案
1、ACD
2、AD
3、A
4、D
5、D
6、C
7、B
8、C
9、B
10、
11、
12、4；
(word完整版)高中物理动能定理经典计算题和答案
动能和动能定理经典试题 例1 一架喷气式飞机，质量m =5×103kg ，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s =5.3×102m 时，达到起飞的速度v =60m/s ，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍（k =0.02），求飞机受到的牵引力。 例2 将质量m=2kg 的一块石头从离地面H=2m 高处由静止开始释放，落入泥潭并陷入泥中h=5cm 深处，不计空气阻力，求泥对石头的平均阻力。（g 取10m/s 2） 例3 一质量为0.3㎏的弹性小球，在光滑的水平面上以6m/s 的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前速度的大小相同，则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv 和碰撞过程中墙对小球做功的大小W 为（ ） A .Δv=0 B. Δv =12m/s C. W=0 D. W=10.8J 例4 在h 高处，以初速度v 0向水平方向抛出一个小球，不计空气阻力，小球着地时速度大小为（ ） A. gh v 20+ B. gh v 20- C. gh v 220+ D. gh v 220- 例5 一质量为 m 的小球，用长为l 的轻绳悬挂于O 点。小球在水平拉力F 作用下，从平衡位置P 点很缓慢地移动到Q 点，如图2-7-3所示，则拉力F 所做的功为（ ） A. mgl cos θ B. mgl (1－cos θ) C. Fl cos θ D. Flsin θ 例6 如图所示，光滑水平面上，一小球在穿过O 孔的绳子的拉力 作用下沿一圆周匀速运动，当绳的拉力为F 时，圆周半径为R ，当绳的 拉力增大到8F 时，小球恰可沿半径为R ／2的圆周匀速运动在上述增大 拉力的过程中，绳的拉力对球做的功为________. 例7 如图2-7-4所示，绷紧的传送带在电动机带动下，始终保持 v 0＝2m/s 的速度匀速运行，传送带与水平地面的夹角θ＝30°，现把一质量m ＝l0kg 的工件2-7-3 θ F O P Q l h H 2-7-2
高考物理动能与动能定理试题经典及解析
高考物理动能与动能定理试题经典及解析 一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理 1．如图所示，半径R =0.5 m 的光滑圆弧轨道的左端A 与圆心O 等高，B 为圆弧轨道的最低点，圆弧轨道的右端C 与一倾角θ=37°的粗糙斜面相切。一质量m =1kg 的小滑块从A 点正上方h =1 m 处的P 点由静止自由下落。已知滑块与粗糙斜面间的动摩擦因数μ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g =10 m/s 2。 (1)求滑块第一次运动到B 点时对轨道的压力。 (2)求滑块在粗糙斜面上向上滑行的最大距离。 (3)通过计算判断滑块从斜面上返回后能否滑出A 点。 【答案】(1)70N ； (2)1.2m ； (3)能滑出A 【解析】 【分析】 【详解】 (1)滑块从P 到B 的运动过程只有重力做功，故机械能守恒，则有 ()21 2 B mg h R mv += 那么，对滑块在B 点应用牛顿第二定律可得，轨道对滑块的支持力竖直向上，且 ()2 N 270N B mg h R mv F mg mg R R +=+=+= 故由牛顿第三定律可得：滑块第一次运动到B 点时对轨道的压力为70N ，方向竖直向下。 (2)设滑块在粗糙斜面上向上滑行的最大距离为L ，滑块运动过程只有重力、摩擦力做功，故由动能定理可得 cos37sin37cos370mg h R R L mgL μ+-?-?-?=（） 所以 1.2m L = (3)对滑块从P 到第二次经过B 点的运动过程应用动能定理可得 ()21 2cos370.542 B mv mg h R mgL mg mgR μ'=+-?=> 所以，由滑块在光滑圆弧上运动机械能守恒可知：滑块从斜面上返回后能滑出A 点。 【点睛】 经典力学问题一般先对物体进行受力分析，求得合外力及运动过程做功情况，然后根据牛顿定律、动能定理及几何关系求解。
《动能和动能定理》教学设计
《动能和动能定理》教学设计 教学重点 理解动能的概念；会用动能的定义式进行计算. 教学难点 1.探究功与物体速度变化的关系,知道动能定理的适用范围. 2.会推导动能定理的表达式. 课时安排1课时 三维目标 知识与技能 1.理解动能的概念. 2.熟练计算物体的动能. 3.会用动能定理解决力学问题，掌握用动能定理解题的一般步骤. 过程与方法 1.运用演绎推导方式推导动能定理的表达式，体会科学探究的方法. 2.理论联系实际，学习运用动能定理分析解决问题的方法. 情感态度与价值观 1.通过演绎推理的过程，培养对科学研究的兴趣. 2.通过对动能和动能定理的演绎推理，使学生从中领略到物理等自然学科中所蕴含的严谨的逻辑关系，反映了自然界的真实美. 教学过程 导入新课 视频导入利用大屏幕投影展示风力发电与龙卷风的视频片断，让学生观察、自主提问、分组探讨 教师引导参考问题：1.风力发电是一种重要的节能方法，风力发电的效率与哪些因素有关？ 2.龙卷风给人类带来了极大的灾难，龙卷风为什么具有那么大的能量呢？
故事导入传说早在古希腊时期(公元前200多年)阿基米德曾经利用杠杆原理设计了投石机，它能将石块不断抛向空中，利用石块坠落时的动能，打得敌军头破血流. 同学们思考一下，为了提高这种装置的杀伤力，应该从哪方面考虑来进一步改进？学习了本节动能和动能定理，就能够理解这种装置的应用原理. 推进新课 一、动能的表达式 功是能量转化的量度，每一种力做功对应一种能量形式的变化.重力做功对应于重力势能的变化，弹簧弹力做功对应于弹簧弹性势能的变化，前几节我们学习了重力势能的基本内容.“追寻守恒量”中，已经知道物体由于运动而具有的能叫做动能，大家举例说明哪些物体具有动能. 参案：奔驰的汽车、滚动的足球、摆动的树枝、投出的篮球等运动的物体都具有动能. 教师引导：重力势能的影响因素有物体的质量和高度，今天我们学习的动能影响因素有哪些？通过问题启发学生探究动能的影响因素. 学生思考后总结：汽车运动得越快，具有的能量越多，应该与物体的速度有关;相同的速度，载重货车具有的能量要比小汽车具有的能量多，应该与物体的质量有关.即动能的影响因素应该是物体的质量和速度. 问题：如何验证物体的动能与物体的质量和速度的关系？ 演示实验：让滑块A从光滑的导轨上滑下，与木块B相碰，推动木块做功. 1.让同一滑块从不同的高度滑下，可以看到：高度大时滑块把木块推得远，对木块做的功多. 2.让质量不同的木块从同一高度滑下，可以看到：质量大的滑块把木块推得远，对木块做的功多. 师生总结：物体的质量越大，速度越大，它的动能就越大.即质量、速度是动能的两个影响因素. 问题：动能到底跟质量和速度有什么定量的关系呢？动能的表达式是怎样的？ 情景设置一：大屏幕投影问题 一架飞机在牵引力的作用下（不计阻力），在起飞跑道上加速运动，速度越来越大，问： 1.飞机的动能如何变化？为什么？ 2.飞机的动能变化的原因是什么？ 3.牵引力对飞机所做的功与飞机动能的变化之间有什么关系？
高中物理《动能和动能定理(2)》优质课教案、教学设计
1.回顾知识引出新内容，使学生对其产生兴趣。 师：前几节课我们学习了功、重力势能、弹性势能。而且我们知道了力对物体做功的时候总是对应于某种能量的变化。那么重力做功的时候对应于何种能量的变化呢？ 生：重力势能的变化。 师：弹簧弹力做功的时候对应于何种能量的变化呢？ 生：弹簧的弹性势能的变化。 【通过提问题的方式能够引导学生回想前面的知识，并且对功和能之间的关系进行潜意识的思考。这对下面的推导演绎动能和动能定理有很大的帮助。】 师：对，重力做功对应于重力势能的变化，弹簧的弹力做功对应于弹簧弹性势能的变化。重力势能和弹性势能是我们前面所学的两种能量的存在形式。今天我们就来学习一个物体由于运动而具有的能——动能。 【由于初中已经对动能有了感性的认识，而感性的认识是形成物理概念的基础。将学过的东西再次学习是从感性认识升华到理性认识的过程。】 师：我们在研究重力势能的时候是从什么地方开始入手分析的呢？ 生：是从重力做功开始研究的。 师：从重力势能的研究中，我们得到了什么启发来研究动能呢？ 生：也从力做功研究动能。 师：行得通吗？能不能，只有我们大胆尝试后才能知道。下面我们就从力做功来开始研究动能。 2.构建知识平台，铺设探究之路。 师：首先我们设计如下的物理模型： 一质量为m 的物体在水平面上受到方向与运动方向相同的恒力F 的作用下发生了一段位移。速度也由原来的变为求力F 对物体做功的表达式。 【建立适当的物理模型是得出正确结论的保证。】 生： 师：我们根据牛顿第二定律可知F=ma 。那么位移又等于什么呢？我们一起来分析一下。大家看F 是恒力，有时在水平面上作直线运动。那么这是一个什么样的运动？ 生：匀变速直线运动 师：对，是我们熟悉的匀变速直线运动。那么我们就可以根据来求出等于什么？ 生： 师：好，我们知道了F 和，那么代入即可的到F 对物体做的功的表达式： 【引导学生利用运动学公式得出，使学生掌握用演绎推理的方法得出动能表达式的物理学研究方法。将新知识的学习与旧知识联系起来，在进一步完善学生知识结构的同时，发展学生的知识迁移能力。】 3.分析论证 师：观察这个式子中有两个这种形式的量。再看这个量在过程结束与开始时的差正好是力F 对物体做的功。在此过程中物体除了动能是否还有另一种能量的变化啊？ 生：没有出现别的能量的变化。 师：那么是不是我们要探究的动能呢？似乎是，但不敢肯定。那么大家回想一下上节课我们得出的一个结论：当物体的初速度为零时合外力对物体做的功与物体的末速度的平方成正比。由此我们能否肯定就是动能的表达式啊？ 生：能肯定。 【分析和论证是这节教学需要突出的探究要素。和学生一起讨论分析得出结论。在这一过程中，培养学生的分析论证能力。】
拉格朗日中值定理教学设计
教学设计 第六章微分中值定理及其应用 §1 拉格朗日定理和函数的单调性 题目：罗尔定理与拉格朗日定理 一、教学目的： 1.知识目标：分别掌握罗尔定理和拉格朗日定理及对应的几何意义，掌握三个推 论。 2.能力目标：首先让同学们知道微分中值定理包括四大定理（罗尔定理、拉格朗 日定理、柯西定理、泰勒定理），然后通过学习罗尔定理，类比学习理解拉格 朗日定理，培养学生分析、抽象、概括和迁移的学习能力。 3.情感目标：在教学过程中，让学生发现数学知识的融会贯通，培养数形结合的 思想，以及严密的思维方法，从而亲近数学，爱上数学。 二、教学重点与难点： 1.重点：罗尔定理和拉格朗日定理，定理是基石，只有基石牢固，大厦才能建的 高。 2.难点：罗尔定理和拉格朗日定理的应用与推广，以及这两个定理之间的区别 与联系。 三、教学方法：教师启发讲授和学生探究学习的教学方法 四、教学手段：板书与课件相结合 五、教学基本流程：
六、教学 情境设计（1学时）： 1、知识回顾 费马定理：设函数)(x f 在0x 的某领域内有定义，且在0x 可导。若0x 为f 的极值点，则必有0)(0='x f 。它的几何意义在于：若函数)('x f 在=x 0x 可导，那么在该点的切线平行于x 轴。 2、引出定理，探究案例 微分中值定理是微分学的重要组成部分，在导数的应用中起着桥梁作用，它包括 四大定理，分别是罗尔定理、拉格朗日定理、柯西定理和泰勒定理，先学习拉格朗日定理的预备定理——罗尔定理。 定理 6.1 (罗尔(Rolle )中值定理) 若函数f 满足如下条件： (i)f 在闭区间[]b a ,上连续； (ii)f 在开区间()b a ,内可导； (iii)()()b f a f =， 则在()b a ,内至少存在一点ξ，使得 ()0='ξf . ()1 罗尔定理的几何意义是说：在每一点都可导的一段连续曲线上，如果曲线的两端点高度相等，则至少存在一条水平切线(图6—1)．
人教版高中物理必修二高一物理动能定理机械能守恒检测(计算题)
高中物理学习材料 金戈铁骑整理制作 高一物理动能定理机械能守恒检测（计算题） 1.“绿色奥运”是2008年北京奥运会的三大理念之一，奥委组决定在各比赛场馆适用新型节能环保电动车，届时奥运会500名志愿者将担任司机，负责接送比赛选手和运输器材。在检测某款电动车性能的某次试验中，质量为8×102kg 的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为15m/s,利用传感器测得此过程中不同的时刻电动车的牵引力F 与对应的速度v ，并描绘出F —1/v 图像（图中AB 、BO 均为直线）。假设电动车在行驶中所受的阻力恒定，求： （1）根据图线ABC ，判断该环保电动车做什么 运动并计算环保电动车的额定功率 （2）此过程中环保电动车做匀加速直线运动的 加速度大小 （3）环保电动车由静止开始运动，经过多长时间 速度达到2m/s? 2.如图所示，粗糙的斜面通过一段极小的圆弧与光滑的半圆 轨道在B 点相连，整个轨道在竖直平面内，且C 点的切线水平。 现有一个质量为m 且可视为质点的小滑块，从斜面上的A 点由 静止开始下滑，并从半圆轨道的最高点C 飞出。已知半圆轨道的 半径R=1m, A 点到水平底面的高度h=5m, 斜面的倾角θ=450，滑块 与斜面间的动摩擦因数μ=0.5， 空气阻力不计，求小滑块在斜面上的 落点离水平面的高度。（g=10m/s 2） 3.在光滑的水平面有一个静止的物体。现以水平恒力甲推这一物体，作用一段时间后，换成相反方向的水平恒力乙推这一物体，当恒力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时，物体恰好回到原处，此时物体的动能为32J 。则在整个过程中，恒力甲、乙对物体做的功分别是多少？ 4.从倾角为θ的斜面上，水平抛出一个小球，小球的初动能为E K0, F / N C B A 151 2000 400 V 1/s.m -1 O C O · y R A B H θ x C θ
高中物理《动能和动能定理(3)》优质课教案、教学设计
7．动能和动能定理 教学目标】 1、知识与技能 ①．知道动能的定义式，会用动能的定义式进行计算； ②．理解动能定理及其推导过程，知道动能定理的适用范围。 2 、过程与方法 ①．运用归纳推导方式推导动能定理的表达式；②．对比分析动力学知识 与动能定理的应用。 3、情感态度与价值观 通过动能定理的归纳推导，培养学生对科学研究的兴趣。教学重难点】 1 、重点：动能的概念和表达式。 2、难点：动能定理的理解和应用。 授课类型】新授课 主要教学方法】讲授法 直观教具与教学媒体】多媒体投影、ppt 课件、黑板、粉笔课时安排】 1 课时【教学过程】
一、复习引入 通过本章第一节伽利略理想斜面实验复习重力势能的表达式和动能的定义。 重力势能：E P mgh 动能：物体由于运动而具有的能量。例如：跑动的人、下落的重物。 二、新课教学 思考：物体的动能与哪些量有关？ 情景1 ：让滑块A 从光滑的导轨上滑下，与木块B 相碰，推动木块做功。A 滑下时所处的高度越高，碰撞后B 运动的越远。 情景2 ：质量不同的滑块从光滑的导轨上同一高度滑下，与木块B 相碰，推动木块做功。滑块质量越大，碰撞后木块运动的越远。 师：根据以上两个情景，说明物体动能的大小与物体的速度和质量有关，且随着速度和质量的增大而增大。所以动能的表达式应该满足这样的特征。
另外，物体能量的变化一定伴随着力对物体做功，所以我们还是从 力对物体做功来探究物体动能的表达式。 （一）动能的表达式首先我们来看这样一个问题。设物体的质量为m ，在与运动方向 相同的恒定外力 F 的作用下发生一段位移所 示。试用牛顿运动定律和运动学公式，推导出力 F 对物体做功的表达式（用m 、v1、v2 表示）。 分析：根据牛顿第二定律有 F ma 又根据运动学规律v22v122al 得 v2 2 2a 则力F 对物体所做的功为： 从这个式子可以看出，“12mv2”是一个具有特定意义的物理量，它的特殊意义在于：①与力对物体做的功密切相关；②随着物体质量的增大、 1 2 速度的增大而增大。这满足物体动能的特征，所以“21 mv2” 就是我们要寻 找的动能的表达式，动能用E k 来表示，则 E 1 mv 2 k2 1、定义：物体由于运动而具有的能量； 1 2 2 、表达式：E k 2mv； 3、单位：焦耳，简称焦，有符号J 表示； 2 2 1kg m2/ s21N m 1J w Fl 2 2 2 2 v v m(v v ) 2 1 ma 2 1 2a 2 1 2 1 2 mv2 mv1 2 2 2 1 1） l ，速度由v1 增加到v2，如图
动能和动能定理复习课教案
功、动能和动能定理复习课教案 授课班级k一5 授课老师杨再英 ★学情分析 随着对物理学习的深入，学生刚入学时对物理的新鲜感正被逐渐繁难的物理知识带来的压力所取代，许多学生学习劲头有所下降，出现了一个低谷。他们对于物理学的基本轮廓及研究过程和方法可以说是空的，特别是学生的思维能力还停留在以记忆为主的模式上，想让他们在短时间内入门较为困难，因此在教学中要充分调动学生学生的积极性，加强学习方法论引导，逐步培养学生自主学习的能力，特别是物理学中的基本概念老师更加应该注重方法加以引导理解。另外在物理的课堂教学中应加强作业及解题格式的规范，还应该在教学中漫漫渗透物理思维方法的培养。 ★复习要求 1、掌握动能的表达式。 2、掌握动能定理的表达式。 3、理解动能定理的确切含义，应用动能定理解决实际问题。 ★过程与方法 分析解决问题理论联系实际，学习运用动能定理分析解决问题的方法。 ★情感、态度与价值观 通过运用动能定理分析解决问题，感受成功的喜悦，培养学生对科学研究的兴趣。 ★教学重点 动能定理及其应用。 ★教学难点 对动能定理的理解和应用。 ★教学过程 （一）引入课题 教师活动：通过新课的探究，我们已经知道了力对物体所做的功与速度变化的关系，也知道物体的动能应该怎样表达，力对物体所做的功与物体的动能之间关系这 节课我们就来复习这些问题。 （二）进行复习课 教师活动：物体由于运动而具有的能叫动能，还知道动能表达式吗？
学生活动：思考后回答22 1mv E k = 教师活动：动能是矢量还是标量？国际单位制中，动能的单位是什么？ 教师活动： 提出问题： 1970年我国发射的第一颗人造地球卫星，质量为173kg ，运动速度为7200m/s ，它的动能是多大？ 学生活动：回答问题，并计算卫星的动能。 点评：通过计算卫星的动能，增强学生的感性认识。同时让学生感受到动能这个概念在生活、科研中的实际应用。促进学生对物理学的学习兴趣。 2、动能定理 教师活动：直接给出动能定理的表达式： 有了动能的表达式后，前面我们推出的21222 121mv mv W -=，就可以写成 12k k E E W -= 其中2k E 表示一个过程的末动能2221mv ，1k E 表示一个过程的初动能212 1mv 。 上式表明，力在一个过程中对物体所作的功，等于物体在这个过程中动能的 变化。这个结论，叫做动能定理。 提出问题：（1）如果物体受到几个力的作用，动能定理中的W 表示什么意义？ 结合生活实际，举例说明。（2）动能定理，我们实在物体受恒力作用且作直 线运动的情况下推出的。动能定理是否可以应用于变力作功或物体作曲线运 动的情况，该怎样理解？ 教师活动：投影例题引导学生一起分析、解决。 学生活动：学生讲解自己的解答，并相互讨论；教师帮助学生总结用动能定理解题的要 点、步骤，体会应用动能定理解题的优越性。 1、动能定理不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理问题要比牛顿 定律方便. 2、用动能定理解题，必须明确初末动能，要分析受力及外力做的总功. 3、要注意：当合力对物体做正功时，末动能大于初动能，动能增加；当合 力对物体做负功时，末动能小于初动能，动能减小。 点评：通过分析实例，培养学生进行情景分析，加深对规律的理解能力，加强物理与生活实践的联系。 ★课堂总结、点评 教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本 上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。 学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结 和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。 点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。
微分中值定理教案
微分中值定理 【教学内容】 拉格朗日中值定理 【教学目的】 1、熟练掌握中值定理，特别是拉格朗日中值定理的分析意义和几何意义； 2、能应用拉格朗日中值定理证明不等式。 3、了解拉格朗日中值定理的推论1和推论2 【教学重点与难点】 1、拉格朗日中值定理，拉格朗日中值定理的应用 2、拉格朗日中值定理证明中辅助函数的引入。 3、利用导数证明不等式的技巧。 【教学过程】 一、背景及回顾 在前面，我们引进了导数的概念，详细地讨论了计算导数的方法。这样一来，类似于求已知曲线上点的切线问题已获完美解决。但如果想用导数这一工具去分析、解决复杂一些的问题，那么，只知道怎样计算导数是远远不够的，而要以此为基础，发展更多的工具。 另一方面，我们注意到：（1）函数与其导数是两个不同的函数；（2）导数只是反映函数在一点的局部特征；（3）我们往往要了解函数在其定义域上的整体性态，需要在导数及函数间建立起联系――搭起一座桥，这个“桥”就是微分中值定理。 由此我们学习了极值点的概念、费马定理、特别是罗尔定理，我们简单回忆一下罗尔定理的内容：若 函数)(x f 满足下列条件： ①在闭区间[]b a ,连续 ②在开区间()b a ,可导 ③)()(b f a f = 则在()b a ,内至少存在一点c ，使得0)(' =c f 二、新课讲解 1797年，法国著名的数学家拉格朗日又给出一个微分中值定理，史称拉格朗日中值定理或微分中值定理， 但未证明.拉格朗日中值定理具有根本的重要性，在分析中是许多定理赖以证明的工具，是导数若干个应用的理论基础， 我们首先看一下拉格朗日中值定理的内容： 2.1拉格朗日定理 若函数)(x f 满足下列条件： ①在闭区间[]b a ,连续 ②在开区间()b a ,可导 则在开区间()b a ,内至少存在一点c ，使 ()()a b a f b f c f --= )(' 注：a 、深刻认识定理，是两个条件，而罗尔定理是三个条件。 b 、若加上)()(b f a f =，则()()00 )(' =-=--= a b a b a f b f c f 即：0)('=c f ，拉格朗日定理变为罗尔 定理，换句话说罗尔定理是拉格朗日定理的特例。 c 、形象认识（几何意义），易知()()a b a f b f --为过A 、B
高中物理必修二动能和动能定理
高中物理必修二动能和动能定理 【知识整合】 1、动能：物体由于_____________而具有的能量叫动能。 ⑴动能的大小：_________________ ⑵动能是标量。 ⑶动能是状态量，也是相对量。 2、动能定理： ⑴动能定理的内容和表达式：____________________________________________ ⑵物理意义：动能定理指出了______________________和_____________________的关系，即外力做的总功，对应着物体动能的变化，变化的大小由________________来度量。 我们所说的外力，既可以是重力、弹力、摩擦力，又可以是电场力、磁场力或其他力。物体动能的变化是指_____________________________________________。 ⑶动能定理的适用条件：动能定理既适用于直线运动，也适用于________________。 既适用于恒力做功，也适用于______________________。力可以是各种性质的力，既可以同时做用，也可以____________________，只要求出在作用过程中各力做功的多少和正负即可，这些正是动能定理解题的优越性所在。 【重难点阐释】 1、应用动能定理解题的基本步骤： ⑴选取研究对象，明确它的运动过程。 ⑵分析研究对象的受力情况和各力做功的情况：受哪些力？每个力是否做功？做正功还是负功？做多少功？然后求各力做功的代数和。 ⑶明确物体在过程的始末状态的动能E k1和E k2 ⑷列出动能定理的方程W合＝E k2-E k1及其它必要的解题方程，进行求解。 2、动能定理的理解和应用要点： （1）动能定理的计算式为W合＝E k2-E k1，v和s是想对于同一参考系的。 （2）动能定理的研究对象是单一物体，或者可以看做单一物体的物体系。 （3）动能定理不仅可以求恒力做功，也可以求变力做功。在某些问题中由于力F的大小发生变化或方向发生变化，中学阶段不能直接利用功的公式W=FS来求功，，此时我们利用动能定理来求变力做功。 （4）动能定理不仅可以解决直线运动问题，也可以解决曲线运动问题，而牛顿运动定律和运动学公式在中学阶段一般来说只能解决直线运动问题（圆周和平抛有自己独立的方法）。（5）在利用动能定理解题时，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（如加速和减速的过程），此时可以分段考虑，也可整体考虑。如能对整个过程列动能定理表达式，则可能使问题简化。在把各个力代入公式：W1﹢W2﹢……﹢Ｗｎ＝E k2-E k1时，要把它们的数值连同符号代入，解题时要分清各过程各力做功的情况。 【典型例题】 另一端施加大小为F1的拉力作用，在水平面上 做半径为R1的匀速圆周运动今将力的大小改变
动能定理教学设计及案例评析汇总
动能定理教学设计及案例评析翟厚岚 山东师范大学教育硕士研究生导师 山东省青年物理教师教学研究会学术委员会主任 山东师范大学附中物理教研组组长 山东省齐鲁名师工程人选 山东省教师远程培训物理课程专家 张帆 山东师范大学附属中学高级教师 山东省青年物理教师教学研究会 常务理事兼学术委员会委员 蔡建国 山东师范大学附中高级教师 全国第二届创新大赛一等奖 山东省优质课一等奖 山东省青年物理教师教学研究会秘书长 蔡老师：各位老师，大家好！
在今天这一讲中，我们将以物理必修II中《动能定理》一课为例，继续探讨有关物理规律教学中的科学探究问题。同时重点谈一下科学探究中的模型研究法以及物理学史在教学方案设计中的作用。 翟老师，张老师，在动能定理这节课的教学过程中，我曾阅读过新课程4个版本的教科书，关于动能定理这节课，没有一个版本的讲法是一样的，动能定理这节课在教学设计上为什么有这么大的差异呢？ 翟老师：因为，教科书体现了教材编写者的指导思想，它是编写者在领会课程标准要求之后给出的不同的教学思路。无论是哪个版本的教科书，其内容和深度都应该是依据课程标准来确定的，但不同版本的教材渗透了教科书编写者对课程标准的领会。既有对科学内容的把握，又结合了他们丰富的教学实践经验。实际上，教科书是编写者对教学内容的一个再创造过程。所以同样的内容主题，在程度、要求、呈现方式、侧重点等方面就出现了差异。 张帆：是的，所以我们在备课的时候，也认真研究了各种版本的教科书，通过理解教材编写者对动能定理教学的设计意图，试图挖掘出他们对这节课理解的一些共性的东西，在这个基础上，力争设计出适合我们自己的教学方案。其实在五年课程改革教学实践中，我们对动能定理这节课的教学思路也是经历了一个逐渐清晰明朗的认识过程。 蔡老师：在今年4月份山东省教师培训跟进式在线指导时，我浏览过教师们关于《动能定理》这节课专题研讨的帖子，其中的一些帖子确实反映了教师在这节课的备课和教学实践过程中的一些真实想法和遇到的问题。 张帆：关于这节课的教学，我们去看看一线教师是怎么说的吧。 场外采访：一线教师教学中的疑惑 李成金：动能定理这节课，重点内容是探究恒力做功与物体动能变化的关系。在学习这节课以前，还没有学习动能的定义。因此，就出现了两种教学方法，一个是在研究动能定理表达式的过程中也在探究动能的意义；还有一种做法是在动能定理规律的教学
人教版高中物理必修二动能和动能定理优质教案
动能和动能定理 一、要求与目标： 1、 理解动能的的概念，会用动能的定义进行计算。 2、 理解动能定理，知道动能定理的适用条件，会用动能定理进行计算。 3、 理解动能定理的推导过程。 4、 会用动能定理解决力学问题，知道用动能定理解题的步骤。 二、重点与难点： 1、动能的概念；动能定理及其应用。 2、对动能定理的理解。 三教学过程： （一）①请同学们欣赏几个课件，这些课件有什么共同特点呢？ 学生的回答是：这些物体均在运动， ②哪这些物体具有能吗？ 归纳：我们把这些运动物体具有的能叫物体的“动能” ③哪么物体的动能与哪些因素有关呢？ 例题1、如图有一质量为m 的物体放在粗糙的水平面上，物体在运动过程中受到的摩擦力为f ，当物体受到恒力F （F ＞f ）作用从速度V 0增加到V 时，物体运动合力做功为多大？ 解：物体运动中的加速度为： m f F a -= 由运动学公式得到as V V 22 02+= 代入得到：m s f F V V )(22 02-=- 整理得到：s f F mV mV )(21212 02-=- 我们将：2 2 1mV =E k ，叫物体的动能。s f F )(-=W 合，叫合外力做功。 （二）、认识动能：E K =2 2 1mV 动能不仅与物体的质量有关，还与物体的速度平方有关； 它是一个标量，仅有大小而没有方向。如一个物体以4m/s 速度从A 点运动过后又以4m/s 的速度返回A 点，两次过A 点时物体的动能大小相等。 动能的单位是：“J ” 有：1kg.m 2/s 2=1J 例题1、改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生改变，在下列情况下，汽车的动能各是原来的几倍。 A 、质量不变，速度增大为原来的2倍； B 、速度不变，质量增大为原来的2倍； C 、质量减半，速度增大到原来的4倍； D 、速度减半，质量增大到原来的4倍。 （三）动能定理： 1、 在物理上我们将 s f F mV mV )(2 1 21202-=- 叫动能定理，它反映的是物体合外力做
拉格朗日中值定理教育教学设计
拉格朗日中值定理教学设计
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教学设计 第六章微分中值定理及其应用 §1 拉格朗日定理和函数的单调性 题目：罗尔定理与拉格朗日定理 一、教学目的： 1.知识目标：分别掌握罗尔定理和拉格朗日定理及对应的几何意义，掌握三个推 论。 2.能力目标：首先让同学们知道微分中值定理包括四大定理（罗尔定理、拉格朗 日定理、柯西定理、泰勒定理），然后通过学习罗尔定理，类比学习理解拉格 朗日定理，培养学生分析、抽象、概括和迁移的学习能力。 3.情感目标：在教学过程中，让学生发现数学知识的融会贯通，培养数形结合的 思想，以及严密的思维方法，从而亲近数学，爱上数学。 二、教学重点与难点： 1.重点：罗尔定理和拉格朗日定理，定理是基石，只有基石牢固，大厦才能建的 高。 2.难点：罗尔定理和拉格朗日定理的应用与推广，以及这两个定理之间的区别 与联系。 三、教学方法：教师启发讲授和学生探究学习的教学方法 四、教学手段：板书与课件相结合 五、教学基本流程： 知识回顾引出定理，探究案例类比学习，理解定理
六、教学 情境设计（1学时）： 1、知识回顾 费马定理：设函数)(x f 在0x 的某领域内有定义，且在0x 可导。若0x 为f 的极值点，则必有0)(0='x f 。它的几何意义在于：若函数)('x f 在=x 0x 可导，那么在该点的切线平行于x 轴。 2、引出定理，探究案例 微分中值定理是微分学的重要组成部分，在导数的应用中起着桥梁作用，它包括 四大定理，分别是罗尔定理、拉格朗日定理、柯西定理和泰勒定理，先学习拉格朗日定理的预备定理——罗尔定理。 定理 6.1 (罗尔(Rolle )中值定理) 若函数f 满足如下条件： (i)f 在闭区间[]b a ,上连续； (ii)f 在开区间()b a ,内可导； (iii)()()b f a f =， 则在()b a ,内至少存在一点ξ，使得 ()0='ξf . ()1 罗尔定理的几何意义是说：在每一点都可导的一段连续曲线上，如果曲线的两端点高度相等，则至少存在一条水平切线(图6—1)． 升华、理解新知 课堂小结作业
动能定理教案精华版
教学过程 一、动能 1.定义：物体由于________而具有的能． 2．公式：______________，式中v为瞬时速度． 3．矢标性：动能是________，没有负值，动能与速度的方向______． 4．动能是状态量，动能的变化是过程量，等于__________减初动能，即ΔEk＝__________________. 思考：动能一定是正值，动能的变化量为什么会出现负值？正、负表示什么意义？ 二、动能定理 1、内容：运动质点的动能的增量等于其他物体对它所作的功 2、表达式： 各字母代表的物理量 是。 3、对动能定理的理解： （1）合力对物体做的功的理解 ① W合＝W1+W2+…＝F1·s+F2·s+… ② W合＝F合·S。 （2）适用范围 既适用于直线运动，也适用于曲线运动。既适用于恒力做功，也适用于变 力做功。 （3）对定理中“变化”一词的理解ΔE k＝E k2-E k1 ①W合＞0， E k2__ _E k1 ，ΔE k_ __0
②W 合＜0， E k2____E k1 ，ΔE k_ __0 （4）是一种求功的方法. 三、 动能定理的基本应用 1．应用动能定理解题的步骤 (1)选取研究对象，明确并分析运动过程． (2)分析受力及各力做功的情况，求出总功． 受哪些力→各力是否做功→做正功还是负功→做多少功→确定求总功思路→求出总功 (3)明确过程初、末状态的动能Ek1及Ek2. (4)列方程W ＝Ek2－Ek1，必要时注意分析题目潜在的条件，列辅助方程进行求解． 例1．两个物体质量比为1∶4，速度大小之比为4∶1，则这两个物体的动能之比（ ） A ．1∶1 B ．1∶4 C ．4∶1 D ．2∶1 例2．下列说法中，正确的是 ( ) A ．物体受到的合力为零,则合力对物体做的功一定为零 B ．合力对物体做的功为零,则物体受到的合力为零 C ．物体的动能不变，说明物体所受合力的功为零 D ．物体的动能不变，说明物体所受的合力一定为零 例3 在h 高处，以初速度v 0向水平方向抛出一个小球，不计空气阻力，小球着地时速度大小为（ ） A. gh v 20+ B. gh v 20- C. gh v 220+ D. gh v 22 0- 例4.（2010·晋江高一检测）质量为m 的物体从地面上方H 高处无初速度释放，落在水平地面后砸出一个深为h 的坑，如图7-7-4所示,则在整个过程中（ ） A.重力对物体做功为mgH B.物体的重力势能减少了mg(h+H) C.外力对物体做的总功为零 D.地面对物体平均阻力大小为mg(h+H)/h 例5、某人用恒力F 使一个质量为m 的物体由静止开始沿 水平地面移动的位移为l ，力F 跟物体前进的方向的夹角为α，
高中物理必修二教案-7.7动能和动能定理52-人教版
动能和动能定理教学设计 ●三维目标 一、知识与技能 1．理解动能的概念。 2．知道动能的公式，会用动能的公式进行分析和计算。 3．理解动能定理及其推导过程，知道动能定理的适用范围,会用动能定理进行计算。 二、过程与方法 1．运用演绎推导方式推导动能和动能定理的表达式。 2．理论联系实际，在运用中培养学生分析问题和解决问题的能力。 三、情感态度与价值观 1．通过动能和动能定理的演绎推导，培养学生对科学研究的兴趣。 2．在理解和运用过程中养成具体情况具体分析，按科学规律办事的习惯。 ●学法引导 通过教师利用学生的知识，通过演绎推论从理论上来推导动能和动能定理的表达形式，并组织学生进行辨析、提高认识；通过对比分析，体会到应用动能定理解题的优点；通过实例分析，来确定动能定理的使用步骤。 ●教学重点、难点及解决办法 一、教学重点 1．动能的概念. 2．动能定理及其应用. 二、教学难点 对动能定理的理解和应用. ●教学方法 推理归纳法、讲授法、电教法 ●课时安排 1课时 ●教学用具 PPT课件 ●教学过程设计 一、复习回顾，引入新课 教师问：什么是动能？ 学生答：物体由于运动而具有的能量叫做动能； 教师问：初中学过，物体的动能与那些量有关？ 学生答：它与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，物体的动能就越大。 教师引入：那么，物体的动能与物体的质量和速度之间有什么定量关系呢？我们先来研究这个问题
二、新课教学 <一>、动能 1．探究动能表达式 推导思路：要使静止的物体获得一定的速度，就需要一个使物体产生加速度的力，这个力做了多少功，就表示有多少其他形式的能转化为物体的动能。我们根据做功的多少可定量确定物体的动能。 推导过程： 设在光滑的水平面上有一质量为m的静止物体，在恒定的水平外力F作用下开始运动，经过一段位移l速度达到v，则物体获得了多少动能 用Ek表示动能，则有： 2 2 1 mv E K 即：物体的动能等于物体质量与物体速度的二次方的乘积的一半。 2．动能是标量与速度方向无关，无负值； 3．动能的单位与功的单位相同，在国际单位制中都是焦耳。 1kg·m2/s2=1N·m=1J 举例： 练习1(多选）：关于对动能的理解，下列说法是正确的（） A、凡是运动的物体都具有动能 B、动能总是正值 C、一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化 D、一定质量的物体，动能不变时，速度一定不变 总结：动能变化与速度变化的区别。动能变，速度大小一定变，但方向可能不变；速度变，动能可能不变。例如匀速圆周运动。 <二>、动能定理 1．动能定理的推导 推导思路：探究哪个力做功等于动能改变。 将刚才推导动能公式的例子改动一下：质量为m 的物体在与运动方向相同的恒力F 的作用下，沿粗糙水平面运动了一段位移l，受到的摩擦力为F f，速 度从v 1变为v 2 ，求力做功与物体动能变化量间的关系。 总结：合外力做功等于动能改变。 2．动能定理内容： 合力所做的功等于物体动能的变化，这个结论叫做动能定理。 讨论： ①当合力对物体做正功时，物体动能如何变化? ②当合力对物体做负功时，物体动能如何变化? 学生答： ①当合力对物体做正功时，末动能大于初动能，动能增加； ②当合力对物体做负功时，末动能小于初动能，动能减少。 3．动能定理的表达式：. 用W表示合力所做的功，用E k1表示物体初状态的动能，用E k2表示末状态动能，动能定理可表示为：W=E K2-E K1
第三章 微分中值定理与导数应用教案教学设计
第三章 微分中值定理与导数应用 第一节 微分中值定理 教学目的：理解并会用罗尔定理、拉格朗日中值定理，了解柯西中值定理和泰勒 中值定理。 教学重点：罗尔定理、拉格朗日中值定理。 教学难点：罗尔定理、拉格朗日中值定理的应用。 教学内容： 一、罗尔定理 1. 罗尔定理 几何意义：对于在],[b a 上每一点都有不垂直于x 轴的切线，且两端点的连线与x 轴平行的不间断的曲线 )(x f 来说，至少存在一点C ，使得其切线平行于x 轴。 从图中可以看出：符合条件的点出现在最大值和最小值点，由此得到启发证明罗尔定理。为应用方便，先介绍费马（Fermat ）引理 费马引理 设函数 )(x f 在点0x 的某邻域)(0x U 内有定义, 并且在0x 处可导, 如果对任 意)(0x U x ∈, 有)()(0x f x f ≤ (或)()(0x f x f ≥), 那么0)(0'=x f . 证明：不妨设)(0x U x ∈时，)()(0x f x f ≤（若)()(0x f x f ≥，可以类似地证明）. 于是对于)(00x U x x ∈?+,有)()(00x f x x f ≤?+, 从而当0>?x 时, 0 ) ()(00≤?-?+x x f x x f ; 而当0
根据函数 )(x f 在0x 处可导及极限的保号性的得 ==+)()(0'0'x f x f 0)()(lim 000≤?-?++ →?x x f x x f x ==-)()(0'0'x f x f 0)()(lim 000≥?-?+- →?x x f x x f x 所以0)(0'=x f , 证毕. 定义 导数等于零的点称为函数的驻点(或稳定点，临界点). 罗尔定理 如果函数)(x f 满足：（1）在闭区间],[b a 上连续, （2）在开区间),(b a 内可导, （3）在区间端点处的函数值相等，即)()(b f a f =, 那么在),(b a 内至少在一点)(b a <<ξξ , 使得函数)(x f 在该点的导数等于零，即 0)('=ξf . 证明：由于)(x f 在],[b a 上连续，因此必有最大值M 和最小值m ，于是有两种可能的情形： （1）m M =，此时)(x f 在],[b a 上必然取相同的数值M ，即.)(M x f = 由此得.0)(='x f 因此，任取),(b a ∈ξ，有.0)(='ξf （2）m M >，由于)()(b f a f =，所以M 和m 至少与一个不等于)(x f 在区间],[b a 端点处 的函数值.不妨设)(a f M ≠(若)(a f m ≠,可类似证明),则必定在),(b a 有一点ξ使M f =)(ξ. 因此任取],[b a x ∈有)()(ξf x f ≤, 从而由费马引理有0)(='ξf . 证毕 例1 验证罗尔定理对32)(2--=x x x f 在区间]3,1[-上的正确性 解 显然 32)(2--=x x x f )1)(3(+-=x x 在]3,1[-上连续，在)3,1(-上可导，且 0)3()1(==-f f , 又)1(2)(-='x x f , 取))3,1(1(,1-∈=ξ,有0)(='ξf . 说明：1 若罗尔定理的三个条件中有一个不满足, 其结论可能不成立; 2 使得定理成立的ξ可能多于一个，也可能只有一个. 例如 ]2,2[,-∈=x x y 在]2,2[-上除)0(f '不存在外，满足罗尔定理的一切条件， 但在区间]2,2[-内找不到一点能使0)(='x f . 例如 ?? ?=∈-=0 ,0]1,0(,1x x x y 除了0=x 点不连续外，在]1,0[上满足罗尔定理的一切条
高中物理动能与动能定理解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析
高中物理动能与动能定理解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析 一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理 1．如图所示，斜面ABC 下端与光滑的圆弧轨道CDE 相切于C ，整个装置竖直固定，D 是最低点，圆心角∠DOC ＝37°，E 、B 与圆心O 等高，圆弧轨道半径R ＝0.30m ，斜面长L ＝1.90m ，AB 部分光滑，BC 部分粗糙．现有一个质量m ＝0.10kg 的小物块P 从斜面上端A 点无初速下滑，物块P 与斜面BC 部分之间的动摩擦因数μ＝0.75．取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g ＝10m/s 2，忽略空气阻力．求： （1）物块第一次通过C 点时的速度大小v C ． （2）物块第一次通过D 点时受到轨道的支持力大小F D ． （3）物块最终所处的位置． 【答案】（1）32m/s （2）7.4N （3）0.35m 【解析】 【分析】 由题中“斜面ABC 下端与光滑的圆弧轨道CDE 相切于C”可知，本题考查动能定理、圆周运动和机械能守恒，根据过程分析，运用动能定理、机械能守恒和牛顿第二定律可以解答． 【详解】 （1）BC 长度tan 530.4m l R ==o ，由动能定理可得 21 ()sin 372 B mg L l mv -=o 代入数据的 32m/s B v = 物块在BC 部分所受的摩擦力大小为 cos370.60N f mg μ==o 所受合力为 sin 370F mg f =-=o 故 32m/s C B v v == （2）设物块第一次通过D 点的速度为D v ，由动能定理得 2211 (1cos37)22 D C mgR mv mv -= -o