《2、动能定理的案例分析》集体备课教案设计

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学生在前面的学习中对“动能”和“动能定理”有了初步认知，但是涉及到变力问题、多个力、多阶段的时，如何计算摩擦力的功，如何计算求总功，如何应用动能定理解决还是不小的挑战。为了系统掌握动能定理的解题思路，更好的理解动能定理的优越性，本节有针对性的挑选五道习题进行讲评。

教学目标

1.进一步理解动能定理，培养解决实际问题的能力。

2.掌握运用动能定理解题的方法和步骤。

3.体会应用动能定理解题的优越性。

教学重点和难点

1、重点：掌握动能定理的解题步骤

2、难点：动能定理对多过程的应用， 熟练计算合外力的功。

教学过程

教学流程教师活动学生活动设计意图新课导入PPT展示问题 “什么是动能定理？”。重点强调动能定理的内容，表达式识记动能定理的内容，适用条件，表达式，总功的三种计算式子；学生默写动能定理的数学表达式以提问引入新课，复习动能定理基本概念，激发学生参与课堂的积极性

进行小组抽查提问温故而知新承转过渡动能定理一节是本章的重点也是整个力学的重点，今天通过补充几道例题，深化对动能定理的的理解并学会应用动能定理解决实际问题。那么什么情况下可以选择应用动能定理解题呢？板书设计一、何时选择动能定理：若问题中涉及到F、s 、v 、m 等物理量，不涉及a、t时，考虑用动能定理！承转过渡遇到能用动能定理解决的问题，又从何下手呢？请看我“五步法”。板书并PPT展示二、应用动能定理解题“五步法”：

第一步：确定研究对象和研究过程;

第二步：受力分析和做功分析，确定合外力的功;

第三步：运动状态分析，确定研究对象在研究过程初态和末态的动能 ；

第四步：根据动能定理列方程：

第五步：联立各式解方程组并对结果进行讨论。承转过渡现在就让我们试着按照“五步法”来应用动能定理解题，首先让我们来解决单个恒力做功的问题。板书设计三、动能定理应用举例

1、解决单个恒力做功问题例题1PPT出示课本P52案例分析。引导学生按照 “五步法”画图分析列出以任意速度v行驶的汽车制动过程中动能定理的表达式，进而推导出制动距离s与车速v的关系式。读题思考并画图分析，根据推导出制动距离s与车速v的关系式对例题中三个问题一一作答。有简单的过程入手，先让学生初步掌握按照“五步法”的应用动能定理解题的方法步骤。承转过渡下来让我们再来解决一个稍微复杂一点的多个恒力做功的问题。板书设计2、解决多个恒力做功问题例题2PPT出示课本P53案例分析。引导学生按照 “五步法”画图分析列出飞机起飞过程中动能定理的表达式，进而解出飞机滑行时受到的牵引力。读题思考，画图分析并板演列出动能定理方程求解牵引力。稍微复杂一点，重点还是让学生首席“五步法”的应用。同时引导学生应用牛顿运动定律和运动学公式解此题，体会动能定理列式简单承转过渡接下来让我们解决一个根本无法用牛顿运动定律和运动学公式解决的问题——变力做功问题板书设计3、解决变力做功问题例题3PPT出示课本P53案例分析。引导学生按照 “五步法”画图分析铁锤砸铁块时受到重力和铁块的弹力，但弹力远大于重力，因而重力做功可以忽略不计。可是铁块的弹力又是变力且作用距离短而不可知，无法直接用恒力做功的公式计算，只能借助动能定理计算。板演写出解题过程，列出动能定理方程并求解出结果。该题虽然求解过程简单，但能很大程度上体现动能定理解题的优越性，可以解决变力做功这种牛顿运动定律和运动学公式无法解决的问题。让学生体会动能定理解题的优越性。承转过渡曲线运动有时运用牛顿运动定律和运动学公式求解很麻烦的，那能不能应用动能定理求解呢？请看下面案例。板书设计4、解决曲线运动问题例题4PPT展示例题：某人从距地面25m高处斜向上抛出一小球，小球质量100g，出手时速度大小为10m/s,落地时速度大小为16m/s，取g=10m/s2，试求：

（1）? 人抛球时对小球做多少功？

（2）小球在空中运动时克服阻力做功多少？

引导学生画图分析小球经历了人抛球和球在空中做斜抛运动这两个过程，分别根据动能定理列方程求解。

巡回查看，指出学生解题过程中的问题并予以纠正。

?画图分析并板演解题过程，在人抛球和球做斜抛运动过程中分别根据动能定理列方程求解人抛球时做的功和小球斜抛时克服阻力做的功。让学生进一步体会应用动能定理解题不用考虑运动过程和运动性质的优越性。承转过渡如果题目中涉及到复杂的多个运动过程，运用牛顿运动定律和运动学公式求解也是很麻烦的，那能不能应用动能定理求解呢？请看下面案例。板书设计5、解决多过程问题例题5 PPT展示例题5

如图，一质量为2kg的铁球从离地面2m高处自由下落，陷入沙坑2cm深处，求沙子对铁球的平均阻力？

设问：通过审题，研究对象已经确定，物体在从空中下落到沙坑经历了那几个物理过程？在每个过程中受到那些力？哪些力做功？做功如何算？

引导学生按照“五步法”根据动能定理分别用分段法和全程法列方程求解。读题并思考。请两位同学在黑板上画图分析并按照“五步法”根据动能定理分别用分段法和全程法列方程求解。其他同学在学案上完成。图文并茂，引发思考；通过标注着重号，提醒学生注意关注关键信息；画图可以培养学生的受力分析能力。同时让学生更进一步体会应用动能定理解决多过程问题不用考虑运动细节，只需要关注所选运动过程的初、末态和此过程中各力做功情况的优越性。承转过渡通过以上案例的解决，我们对比一下应用动能定理和应用牛顿运动定律解，总结一下应用动能定理解题的优越性有哪些？板书设计四、应用动能定理的优越性