2017秋粤教版高二下物理教案:探究外力做功与物体动能变化的关系
物理高效课堂教学设计:
(授课人:
授课日期:
年
月
日
星期
班级
)
授课题目
探究外力做功与物体动能变化的关系
拟
1课时
第
1
课时
三维目标
1..正确理解动能定理,知道动能定理的适用条件,会用动能定理进行计算.2..会推导动能定理。
3、知道用动能定理解题的步骤
重
点
正确理解动能定理
难
点
推导动能定理
课
型
□讲授
□习题
□复习
□讨论
□其它
教
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容
与
教
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设
计
因材施教
一.动能定理推导:设质量为m的物体,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,速度增加至v2,如图1所示。在这个过程中,力F所做的功W=Fs。根据牛顿第二定律有F=ma,由匀加速运动的公式,有由此可得:
Ek2=表示物体的末动能,Ek1=表示物体的初动能。二.对动能定理的理解:(对动能定理的理解是一个难点,要多举实例帮助学生理解)(1)动能定适用于物体的直线运动;适用
( http: / / www.21cnjy.com )于恒力做功,也适用于变力做功,力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以分段作用。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。(2)若物体运动的过程中包含几个不同过程,应用动能定理,可以分段考虑,也可以全过程为一整体来处理。三.动能定理解题的基本思路:(1)选取研究对象,明确它的运动过程。(2)分析研究对象的受力情况和各力做功情况,然后求各个外力做功的代数和。
教
学
内
容
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活
动
设
计
因材施教
(3)明确物体在过程始末状态的动能EK1和EK2。(4)列出动能定理的方程W和=
EK2-
EK1。课本例题1
例题具体解法见课本课堂练习一物体以初速v0竖直上抛,落回原处速度为v1,空气阻力不能忽略且大小不变,求物体上升的最大高度。课堂小结:1.动能定理:外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。即W总=2.动能定理解题的基本思路:(1)选取研究对象,明确它的运动过程。(2)分析研究对象的受力情况和各力做功情况,然后求各个外力做功的代数和。(3)明确物体在过程始末状态的动能EK1和EK2。(4)列出动能定理的方程W和=
EK2-
EK1。作业
课后p75
4
教学后记:2017秋粤教版高二下物理教案:动能定理应用三
物理高效课堂教学设计:
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月
日
星期
班级
)
授课题目
动能定理应用三
拟
课时
第
课时
三维目标
熟练运用动能定理解综合题
重
点
熟练运用动能定理
难
点
多过程分析
课
型
□讲授
□习题
□复习
□讨论
□其它
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因材施教
示例与训练例题一
如图所示,滑块在
( http: / / www.21cnjy.com )恒定外力F=2mg的作
用下从水平轨道上的A点由静止出发到B点时撤去外力,又沿竖直面内的光滑半圆形轨道运动,且恰好通过轨道最高点C,滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到原出发点A,求AB段与滑块间的动摩擦因数。解析
设圆周的半径为R,则在C点:mg=m
( http: / / www.21cnjy.com )①
离开C点,滑块做平抛运动,则2R=gt2/2
② V0t=sAB③
由B到C过程,由机械能守恒定律得:mvC2/2+2mgR=mvB2/2
④
由A到B运动过程,由动能定理得:
( http: / / www.21cnjy.com )
⑤
由①②③④⑤式联立得到:?
( http: / / www.21cnjy.com )
拓展训练1
如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,由一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R.一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动.要求物块能通过圆形轨道最高点,且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg(g为重力加速度).求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围.
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因材施教
例题二如图所示,一固定在竖直平面内的光
( http: / / www.21cnjy.com )滑的半圆形轨道ABC,其半径R=0.5
m,轨道在C处与水平地面相切,在C处放一小物块,给它一水平向左的初速度v0=5
m/s,结果它沿CBA运动,通过A点,最后落在水平地面上的D点,求C、D间的距离s.取重力加速度g=10
m/s2.
解析
设小物块的质量为m,过A处时的速度为v,由A到D经历的时间为t,有
( http: / / www.21cnjy.com )mv02=
( http: / / www.21cnjy.com )mv2+2mgR
① 2R=
( http: / / www.21cnjy.com )gt2
② s=vt
③ 由①②③式并代入数据得s=1
m? 拓展训练2
如图所示,abc是光滑的轨道,其中ab是水平的,bc为与ab相切的位于竖直平面内的半圆,半径R=0.30
m,质量m=0.20
kg的小球A静止在轨道上,另一质量M=0.60
kg,速度v0=5.5
m/s的小球B与小球A正碰.已知相碰后小球A经过半圆的最高点c落到轨道上距b点为l=4
( http: / / www.21cnjy.com )R处,重力加速度g=10
m/s,求: (1)碰撞结束后,小球A和B的速度的大小;(2)试论证小球B是否能沿着半圆轨道到达c点.
教学后记:2017秋粤教版高二下物理教案:动能定理应用一
物理高效课堂教学设计:
(授课人:
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年
月
日
星期
班级
)
授课题目
动能定理应用一
拟
1
课时
第
1
课时
三维目标
知道用动能定理解题的步骤,会初步运用动能定理解题
重
点
解题的步骤
难
点
动能定理能求的量与规范解题
课
型
□讲授
□习题
□复习
□讨论
□其它
教
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因材施教
一
公式抽查与步骤重现公式
黑板上默写步骤回顾(1)选取研究对象,明确它的运动过程。(2)分析研究对象受力情况和各力做功情况,然后求各个外力做功的代数和。3)明确物体在过程始末状态的动能EK1和EK2。(4)列出动能定理的方程W和=
EK2-
EK1。二
例题一
1.物体沿直线运动的v-t关系如图所示,已知在第1秒内合外力对物体做的功为W,则
(
)A.从第1秒末到第3秒末合外力做功为4
WB.从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2
WC.从第5秒末到第7秒末合外力做功为WD.从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75
W答案
CD解析
由v—t图象可以看出,若第1
s末速度为v1=v0则第3
s末速度为v3=v0,第4
s末速度为v4=
( http: / / www.21cnjy.com )第5
s末速度为v5=0第7
s末速度为v7=-v0,因为第1
s内合外力做功为W,则由动能定理可知:W=
( http: / / www.21cnjy.com )mv02第1
s末到第3
s末合外力做功W1=
( http: / / www.21cnjy.com )mv32-
( http: / / www.21cnjy.com )mv02=0;第3
s末到第5
s末合外力做功W2=
( http: / / www.21cnjy.com )mv52-
( http: / / www.21cnjy.com )mv32=-
( http: / / www.21cnjy.com )mv02=-W;第5
s末到第7
s末合外力做功W3=
( http: / / www.21cnjy.com )mv72-
( http: / / www.21cnjy.com )mv52=
( http: / / www.21cnjy.com )mv02=W;第3
s末到第4
s末合外力做功为
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因材施教
W4=
( http: / / www.21cnjy.com )mv42-
( http: / / www.21cnjy.com )mv32=
( http: / / www.21cnjy.com )m(
( http: / / www.21cnjy.com ))2-
( http: / / www.21cnjy.com )mv02=-
( http: / / www.21cnjy.com )×
( http: / / www.21cnjy.com )mv02=-0.75W.上所述,C、D选项正确拓展训练1.物体在合外力作用下做直线运动的v一t图象如图所示。下列表述正确的是(
)
A.在0—1s内,合外力做正功
B.在0—2s内,合外力总是做负功
C.在1—2s内,合外力不做功
D.在0—3s内,合外力总是做正功拓展训练2.一个25
kg的小孩从高度为3
( http: / / www.21cnjy.com ).0
m的滑梯顶端由静止开始滑下,滑到底端时的速度为2.0
m/s.取g=10
m/s2,关于力对小孩做的功,以下结果正确的A.合外力做功50
J
B.阻力做功500
J
C.重力做功500
J
D.支持力做功50
J拓展训练3.一物体沿直线运动,其v-t图象如图,已知在前2
s内外合力对物体做功为W,则
(
)A.从第1
s末到第2
s末合外力为
( http: / / www.21cnjy.com )W
B.从第3
s末到第5
s末合外力做功为-WC.从第5
s末到第7
s末合外力做功为W
D.从第3
s末到第5
s末合外力做功为-
( http: / / www.21cnjy.com )W课堂小结:1注意过程的选取
2、正确进行受力分析是前提
3、分清那些力做什么功,如何表示是难点
教学后记:2017秋粤教版高二下物理教案:第二章
圆周运动复习
物理高效课堂教学设计:
(授课人:
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年
月
日
星期
班级
)
授课题目
第二章
圆周运动复习
拟
1
课时
第
1
课时
三维目标
1.
理解什么是线速度、角速度和周期,线速度、角速度和周期之间的关系2.
理解向心力是做物体匀速圆周运动的物体所受的合外力3.
能解决圆周运动相关问题4.
知道离心现象用及实例
重
点
2.
理解向心力是做物体匀速圆周运动的物体所受的合外力
3.
能解决圆周运动相关问题
难
点
3.
能解决圆周运动相关问题
课
型
□讲授
□习题
□复习
□讨论
□其它
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因材施教
一、1.描述匀速圆周运动快慢的物理量(1)线速度线速度是物体做匀速圆周运动的瞬时速度。
线速度是矢量,它既有大小,也有方向。线速度的大小3.传动装置特点:1)共线传动,V大小相等
2)共轴传动,相等二、4.
向心力的大小:F=mr2,
教
学
内
容
与
教
师
活
动
设
计
因材施教
5.
常见问题
1)水平面内的圆周运动2)竖直面内的圆周运动竖直面内圆周运动最高点处的受力特点及题型分类(图4)。物体在最低点处向心力向上,而重力向下,
( http: / / www.21cnjy.com )所以弹力必然向上且大于重力;而在最高点处,向心力向下,重力也向下,所以弹力的方向就不能确定了,要分三种情况进行讨论。(1)弹力只可能向下,如绳拉球。这种情况下有,即,否则不能通过最高点;(2)弹力只可能向上,如车过桥。在这种情况下有,,否则车将离开桥面,做平抛运动;(3)弹力既可能向上又可能向下,如管内转(或杆连球、环穿珠)。三、离心运动:
做匀速圆周运动的物体,在所受的合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下,就做逐渐远离圆心的运动。这种运动叫做离心运动。离心运动的应用和防止1.离心运动的应用实例:雨伞旋转,链球投掷,洗衣机的脱水筒2.离心运动的防止实例汽车拐弯时限速高速旋转的飞轮、砂轮的限速
教学后记:2017秋粤教版高二下物理教案:第一章 抛体运动复习
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授课题目
第一章 抛体运动复习
拟
课时
第
课时
三维目标
1.掌握曲线运动速度方向特点。2.掌握合运动与分运动特性,理解小船渡河两种特殊情况。3.掌握平抛运动特点,规律。和解决平抛运动问题的方法。
重
点
掌握平抛运动特点,规律。和解决平抛运动问题的方法。
难
点
掌握平抛运动特点,规律。和解决平抛运动问题的方法。
课
型
□讲授
□习题
□复习
□讨论
□其它
教
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容
与
教
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活
动
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计
因材施教
1.
抛体运动的特点:2.
曲线运动的速度方向3:物体做曲线运动的条件当合力的方向与物体的速度方向在同一直线上时,产生的加速度也在这条直线上,物体就做直线运动。
如果合力的方向跟速度方向不在
( http: / / www.21cnjy.com )同一条直线上时,产生的加速度就和速度成一夹角,这时,合力就不但可以改变速度的大小,而且可以改变速度的方向,物体就做曲线运动。4.
运动的合成与分解:①等时性:合运动与分运动是同时进行,同时结束。②独立性:一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行各自产生的效果互不干扰。实例:小船渡河:最短位移,最短时间。5.
竖直上抛运动运动规律为Vt=V0-gt,
h=V0t-
、Vt2=V02-2gh。对称性:速度对称,时间对称。
教
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因材施教
6.平抛运动(1)平抛运动特点:①初速度沿水平方向②只受重力作用.③a=g的匀变速曲线运动。(2)平抛运动的分解:平抛运动可分解成:水平方向分运动是匀速直线运动;竖直方向分运动是自由落体运动。注意合运动与分运动的等时性;分运动间的独立性。(3)平抛运动的规律水平方向:
Vx=V0
,L=
V0t竖直方向:
Vy=gt
,h=1/2gt2.
教学后记:2017秋粤教版高二下物理教案:第三章
天体运动复习
物理高效课堂教学设计:
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月
日
星期
班级
)
授课题目
第三章
天体运动复习
拟
1
课时
第
1
课时
三维目标
1.理解万有引力定律2.掌握万有引力定律常见问题
重
点
1.理解万有引力定律
2.掌握万有引力定律常见问题
难
点
2.掌握万有引力定律常见问题
课
型
□讲授
□习题
□复习
□讨论
□其它
教
学
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师
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因材施教
一、1.两心说2.开普勒天体运动三大运动定律二、3.万有引力定律1)宇宙间任意两个有质量的物体都存在相互吸引力,其大小与两物体的质量乘积成正比,跟它们间距离的平方成反比。2)3)适用条件是:两个质点间的相互作用,可以看作质点的两个物体间的相互作用。若是两个均匀的球体,应是两球心间距.三、万有引力定律的应用应用万有引力定律解题的知识常集中于两点:一是天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力,即=;
教
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容
与
教
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动
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计
因材施教
二是地球对物体的万有引力近似等于物体的重力,即G
=mg从而得出GM=Rg。(1)测天体的质量及密度:(万有引力全部提供向心力)由
得又
得(2)F,a,V,,
T与轨道半径关系(3)行星表面重力加速度、轨道重力加速度问题:(重力近似等于万有引力)表面重力加速度:轨道重力加速度:(4)同步卫星特点(5)卫星与超失重问题
教学后记:2017秋粤教版高二下物理教案:动能定理应用二
物理高效课堂教学设计:
(授课人:
授课日
( http: / / www.21cnjy.com )期:
年
月
日
星期
班级
)
授课题目
动能定理应用二
拟
课时
第
课时
三维目标
知道用动能定理解题的步骤,会进一步运用动能定理解题
重
点
能定理解题的步骤
难
点
熟练运用动能定理
课
型
□讲授
□习题
□复习
□讨论
□其它
教
学
内
容
与
教
师
活
动
设
计
因材施教
一
公式抽查与步骤重现公式
黑板上默写步骤回顾(1)选取研究对象,明确它的运动过程。(2)分析研究对象受力情况和各力做功情况,然后求各个外力做功的代数和。3)明确物体在过程始末状态的动能EK1和EK2。(4)列出动能定理的方程W和=
EK2-
E二
示例与训练例题一质量为m=2kg小球用长为L
( http: / / www.21cnjy.com )=2m的轻绳连接在天花板上的O点,如图所示,现将小球拉至图示位置静止释放,图示位置绳与竖直方向夹角θ=60°,由于绳能承受的张力有限,当小球摆到最低点时,绳子恰好被拉断。最低点距地面高h=1.25m。(空气阻力不计,
g=10m/s2)(1)求小球运动到最低点的速度。(2)求绳子能承受的最大拉力约为多少?(3)求小球自静止释放到着地过程中的水平位移。解析:(1)由动能定理或机械能守恒定律解得v=
( http: / / www.21cnjy.com )
(2)根据牛顿第二定律,最低点合力提供向心力得F=2mg=40N…
(3)根据平抛运动规律,x。=vt=
( http: / / www.21cnjy.com )X0.5S=
( http: / / www.21cnjy.com )……
X=x。+
Lsinθ=
( http: / / www.21cnjy.com )+
( http: / / www.21cnjy.com ))拓展训练1
质量为m=4
kg的小物块静止于
( http: / / www.21cnjy.com )水平地面上的A点,现用F=10
N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去,物块继续滑动一段位移停在B点,A、B两点相距x=20
m,物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2,g取10
m/s2,求:(1)物块在力F作用过程发生位移x1的大小;(2)撤去力F后物块继续滑动的时间t.
教
学
内
容
与
教
师
活
动
设
计
因材施教
例题二
如图,用跨过光滑定
( http: / / www.21cnjy.com )滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边.已知拖动缆绳的电动机功率恒为P,小船的质量为m,小船受到的阻力大小恒为f,经过A点时的速度大小为v0,小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间为t1,A、B两点间距离为d,缆绳质量忽略不计.求:(1)小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功Wf;(2)小船经过B点时的速度大小v1;.[解析]
(1)小船从A点运动到B点克服阻力做功Wf=fd①(2)小船从A点运动到B点,电动机牵引绳对小船做功W=Pt1②由动能定理有W-Wf=mv-mv③由①②③式解得v1=④拓展训练:
( http: / / www.21cnjy.com )是竖直平面内的四分之一圆弧轨道,在下端B与水平直轨道相切,如图所示.一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑.已知圆轨道半径为R,小球的质量为m,不计各处摩擦.求: (1)小球运动到B点时的动能; (2)小球下滑到距水平轨道的高度为
( http: / / www.21cnjy.com )R时速度的大小和方向; (3)小球经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时,所受轨道支持力NB、NC各是多大?
教学后记: