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7.7动能和动能定理同步练习9

7.7动能和动能定理同步练习9
7.7动能和动能定理同步练习9

第七章:机械能

7.7动能和动能定理同步练习9

1.关于运动物体所受的合外力、合外力做的功及动能变化的关系,下列说法不正确的是( ) A.合外力为零,则合外力做功一定为零 B.合外力做功为零,则合外力一定为零 C.合外力做功越多,则动能一定越大 D.动能不变化,则物体合外力一定为零

解析:选BCD.合外力为零,则物体可能静止,也可能匀速直线运动,这两种情况合外力做功均为零,或这两种运动,动能均不变,所以合外力做功一定为零,A 正确;合外力做功为零或动能不变,合外力不一定为零,如匀速圆周运动,故B 、D 错误;合外力做功越多,动能变化越大,而不是动能越大,故C 错误.

2.如图所示,在外力作用下某质点运动的v -t 图象为正弦曲线.从图中可以判断( )

A.在0~t 1时间内,外力做正功

B.在0~t 1时间内,外力的功率逐渐增大

C.在t 2时刻,外力的功率最大

D.在t 1~t 3时间内,外力做的总功为零

解析:选AD.由动能定理可知,在0~t 1时间内质点速度越来越大,动能越来越大,外力一定做正功,故A 项正确;在t 1~t 3时间内,动能变化量为零,可以判定外力做的总功为零,故D 项正确;由P =F ·v 知0、t 1、t 2、t 3四个时刻功率为零,故B 、C 都错误.

3.如图所示,竖直平面内有一个半径为R 的半圆形轨道OQP ,其中Q 是半圆形轨道的中点,半圆形轨道与水平轨道OE 在O 点相切,质量为m 的小球沿水平轨道运动,通过O 点进入半圆形轨道,恰好能够通过最高点P ,然后落到水平轨道上,不计一切摩擦阻力,下列说法正确的是( )

A.小球落地时的动能为2.5mgR

B.小球落地点离O 点的距离为2R

C.小球运动到半圆形轨道最高点P 时,向心力恰好为零

D.小球到达Q 点的速度大小为3gR

解析:选ABD.小球恰好通过P 点,mg =m v 20R 得v 0=gR .根据动能定理mg ·2R =12mv 2-12mv 20得12

mv 2

=2.5mgR ,A 正确.由平抛运动知识得t =

4R

g

,落地点与O 点距离x =v 0t =2R ,B 正确.P 处小球重力提供向心力,C 错误.从Q 到P 由动能定理-mgR =12m (gR )2-1

2mv 2Q

得v Q =3gR ,D 正确.

4.如图所示,D 、E 、F 、G 为地面上距离相等的四点,三个质量相同的小球A 、B 、C 分别在E 、F 、G

的正上方不同高度处,以相同的水平初速度向左抛出,最后均落到D 点.若不计空气阻力,则可判断A 、B 、C 三个小球( )

A.在空中运动时间之比为1:3:5

B.初始离地面的高度之比为1:3:5

C.在空中运动过程中重力的平均功率之比为1:2:3

D.从抛出到落地过程中,动能的变化量之比为1:2:3

解析:设小球水平抛出的速度为v ,抛出时的高度分别为h A ,h B ,h C ,由题意可知:x C =3l ,x B =2l ,

x A =l ,由于小球做平抛运动,水平位移x =v ·t ,得t A :t B :t C =1:2:3,根据h =1

2

gt 2,可得h A :h B :h C =1:4:9,所

以选项A 、B 错误;在小球落到D 点的过程中,W A :W B :W C =1:4:9,则P A :P B :P C =1:2:3,选项C 正确;由动能定理可知,小球从抛出到落地的动能变化之比等于重力做功之比,故ΔE k A :ΔE k B :ΔE k C =1:4:9,选项D 错误. 答案:C

5.一质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用,此后,该质点的动能( ) A.一直增大

B.先逐渐减小,再逐渐增大

C.先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小

D.先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大

解析:如果物体所受恒力与原速度相同或速度方向与恒力方向成锐角,力对物体始终做正功,则物体动能始终增加,故A 选项正确;若恒力与速度方向相反或速度方向与力的方向的夹角大于90°,则恒力先做负功再做正功,动能先减小后增大,若速度与恒力的夹角为钝角,则物体的动能不能减小到零,然后动能逐渐增加,故B 、D 选项正确;物体的动能先增大再减小这种情况不存在,故C 选项错误. 答案:ABD

6.质量为1 500kg 的汽车在平直的公路上运动,v -t 图象如图所示.由此可求( )

A.前25s 内汽车的平均速度

B.前10s 内汽车的加速度

C.前10s 内汽车所受的阻力

D.15~25s 内合外力对汽车所做的功

解析:在v -t 图象中图线与坐标轴围成的面积,表示位移.因此只要能求得位移大小,根据v -=x

t

,即可

求出平均速度,故A 选项正确;前10 s 汽车做匀加速直线运动,由a =Δv

Δt

,可求得加速度,故B 选项正确;

由牛顿第二定律F -F 阻=ma ,因不知牵引力F ,故无法求得阻力F 阻,C 选项错误;由动能定理,可求得15 s ~25 s 内合外力所做的功,故D 选项正确. 答案:ABD

7.在平直公路上,汽车由静止开始做匀加速运动,当速度达到v m 后立即关闭发动机直到停止,v -t 图象如图所示.设汽车的牵引力为F ,摩擦力为f ,全过程中牵引力做功W 1,克服摩擦力做功W 2,则( )

A.F ∶f =1 ∶3

B.F ∶f =4 ∶1

C.W 1 ∶W 2=1 ∶1

D.W 1 ∶W 2=1 ∶3 答案:BC

解析:全过程初、末状态的动能都为零, 对全过程应用动能定理得 W 1-W 2=0①

即W 1=W 2,选项C 正确.

设物体在0~1s 内和1~4s 内运动的位移大小分别为s 1、s 2,则 W 1=Fs 1② W 2=f (s 1+s 2)③

在v -t 图象中,图象与时间轴包围的面积表示位移,由图象可知, s 2=3s 1④

由②③④式解得 F ∶f =4 ∶1 选项B 正确.

8.如图所示,质量为m 的小球自由下落d 后,沿竖直面内的固定轨道ABC 运动,AB 是半径为d 的1

4

滑圆弧,BC 是直径为d 的粗糙半圆弧(B 是轨道的最低点).小球恰好能运动到C 点.求: (1)小球运动到B 处时对轨道的压力大小;

(2)小球在BC 上运动过程中,摩擦力对小球做的功.(重力加速度为g )

答案:(1)5mg (2)-3

4

mgd

解析:(1)小球下落到B 的过程:由动能定理得2mgd =1

2

mv 2

在B 点:T -mg =m v 2

d

得:T =5mg

根据牛顿第三定律:T ′=T =5mg

(2)在C 点,mg =m v 2C

d /2

小球从B 运动到C 的过程:12mv 2C -12mv 2

=-mgd +W f ,得

W f =-3

4

mgd

9.一列车的质量为5.0×105 kg ,在平直的轨道上以额定功率3 000 kW 加速行驶,当速度由10 m/s 加速到所能达到的最大速度30 m/s 时,共用了2 min ,则在这段时间内列车前进的距离是多少?

解析:列车速度最大时做匀速运动,则有F 阻=F 牵=P v m =3 000×103

30 N =1×105 N

对列车速度由10 m/s 至30 m/s 的过程用动能定理得

Pt -F 阻·x =12mv 2m -12mv 2

0 代入数据解得x =1 600 m. 答案:1 600 m

10.质量m =1 kg 的物体,在水平拉力F 的作用下,沿粗糙水平面运动,经过位移4 m 时,拉力F 停止作用,运动到位移是8 m 时物体停止,运动过程中E k -s 的图线如图所示,g =10 m/s 2,求:

(1)物体和水平面间的动摩擦因数. (2)拉力F 的大小.

解析:(1)在运动的第二阶段,物体在位移x 2=4 m 内, 动能由E k =10 J 变为零,由动能定理得

-μmgx 2=-E k ,故动摩擦因数μ=E k mgx 2=10

1×10×4

=0.25.

(2)在运动的第一阶段,物体位移x 1=4 m ,初动能E k0=2 J ,根据动能定理Fx 1-μmgx 1=E k -E k0 所以F =4.5 N. 答案:(1)0.25 (2)4.5 N

11.质量为m 的物体以速度3v 0竖直向上抛出,物体落回原处时速度大小为3v 0/4,求: (1)物体运动中所受的平均空气阻力;

(2)物体以初速2v 0竖直向上抛出时的最大高度.(设空气阻力大小不变) 解析:(1)设平均空气阻力为f .

上升时mgh +fh =1

2

m (3v 0)2

对全程-2fh =12m ????34v 02-1

2m (3v 0)2 由以上两式可解得f =15

17

mg .

(2)fH +mgH =1

2

m (2v 0)2

解得所求最大高度H =17v 20

16g

.

答案:(1)1517mg (2)17v 20

16g

12.如图所示,物块m 从高为h 的斜面上滑下,又在同样材料的水平面上滑行s 后静止.已知斜面倾角为

θ,物块由斜面到水平面时圆滑过渡,求物块与接触面间的动摩擦因数.

解析:物体在斜面上下滑时摩擦力做负功,重力做正功,动能增加,在水平面上滑行时只有摩擦力做负功,最后减速到零,全过程动能变化量为零,可在全过程中应用动能定理求解.

在全过程中应用动能定理,有mgh -????μmg cos θ·h

sin θ+μmgs =0. 解得μ=

h

h cot θ+s

.

答案:h

h cot θ+s

13.如图所示,AB 与CD 为两个对称斜面,其上部足够长,下部分别与一个光滑的圆弧面的两端相切,圆弧圆心角为120°,半径R 为2.0m ,一个物体在离弧底E 高度为h =3.0m 处,以初速4.0m/s 沿斜面运动.若物体与两斜面间的动摩擦因数为0.02,则物体在两斜面上(不包括圆弧部分)一共能走多长路程?(取g =10m/s 2)

解析:斜面的倾角为θ=60°,由于物体在斜面上所受到的滑动摩擦力小于重力沿斜面的分力(μmg cos60°

mg [h -R (1-cos60°)]-μsmg cos60°=0-1

2mv 20.

物体在斜面上通过的总路程为s =2g ????h -1

2R +v 20μg =2×10×(3.0-1.0)+4.02

0.02×10m =280m.

答案:280m

14.如图所示,一位质量m =65kg 参加“挑战极限运动”的业余选手要越过一宽度为x =3m 的水沟,跃上

高为h =1.8m 的平台,采用的方法是:人手握一根长L =3.05m 的轻质弹性杆一端.从A 点由静止开始匀加速助跑,至B 点时,杆另一端抵在O 点的阻挡物上,接着杆发生形变.同时人蹬地后被弹起,到达最高点时杆处于竖直,人的重心恰位于杆的顶端,此刻人放开杆水平飞出,最终趴落到平台上,运动过程中空气阻力可忽略不计.(g 取10m/s 2)

(1)设人到达B 点时速度v B =8m/s ,人匀加速运动的加速度a =2m/s 2

,求助跑距离x AB .

(2)设人跑动过程中重心离地高度H =1.0m ,在(1)、(2)问的条件下,在B 点人蹬地弹起瞬间,人至少再做多少功?

答案:(1)16m (2)422.5J

解析:(1)x AB =v 2B

2a =16m

(2)Δh =L -h =1.25m Δh =12gt 2?t =2Δh g =0.5s

v =x t =3

0.5

m/s =6m/s

由动能定理得:W -mg (L -H )=12mv 2-12mv 2

B

所以W =422.5J

高中物理《楞次定律》优质课教案、教学设计

G 教学设计 一、1、复习引入课堂, 2、实验导入新课二、 1、介绍研究感应电流方向的主要器材并让学生思考: (1) 、灵敏电流计的作用是什么?为什么用灵敏电流计而不用安培表? 答:灵敏电流计——(把灵敏电流计与干电池试触,演示指针偏转方向与电流流入方 向间的关系)电流从那侧接线柱流入,指针就向那侧偏转,因为灵敏电流计的量程较小,灵敏度较高,能测出螺线管中产生的微弱感应电流。 (2) 、为什么本实验研究的是螺线管中的感应电流,而不是单匝线圈或其它导体中的 感应电流? 答:因为穿过螺线管的磁通量发生变化,所以是螺线管中的感应电流,而螺线管中的 电流也就是单匝线圈中的电流。 2、实验内容: 灵 研究影响感应电流方向的因素按照图 敏 螺 所示连接电路,并将磁铁向线圈插入或从 电 线 线圈拔出等,分析感应电流的方向与哪些 流 管因素有关。 计 3、学生探究:研究感应电流的方向 (1) 、探究目标:找这两个磁场的方向关系的规律。 (2) 、探究方向:从磁铁和线圈有磁力作用入手。 (3) 、探究手段:分组实验(器材:螺线管,灵敏电流计,条形磁铁,导线) (4) 、探究过程 操 作 填写 内 方 法 容 N S 磁铁在管上静止不动时 磁铁在管中静止 不动时 插入 拔出 插入 拔出 N 在下 S 在下 N 在下 S 在下 原来磁场的方向 向下 向下 向上 向上 向下 向上 向下 向上 原来磁场的磁通量变化 增大 减小 增大 减小 不变 不变 不变 不变 感应磁场的方向 向上 向下 向下 向上 无 无 无 无 原磁场与感应磁 相反 相同 相反 相同 —— —— —— ——

(5)、学生带着问题分组讨论: 问题1、请你根据上表中所填写的内容分析一下,感应电流的磁场方向是否总是与原磁场的方向相反? 问题2、请你仔细分析上表,用尽可能简洁的语言概括一下,究竟如何确定感应电流的方向?并说出你的概括中的关键词语。 问题3、你能从导体和磁体相对运动的角度来确定感应电流的方向吗?如果能,请用简洁的语言进行概括,并试着从能量的转化与守恒角度去解释你的结论? 学生四人一组相互交流、分析、讨论,用最简洁的语言概括出本组的结论。师巡视各组的情况,然后指定某些组公布本组的成果在全班进行交流,师生共同讨论,形成结论。 教学中,学生概括多种多样,有的也非常准确到位,甚至于出乎意料,如:概括1:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化 概括2:感应电流在回路中产生的磁通量总是反抗(或阻碍)原磁通量的变化 概括3:感应电流的效果总是反抗(或阻碍)引起它的那个原因 (加点部分为学生提出的关键词) 教师应充分肯定他们的结论,并对出现的问题进行讨论、纠正, 总结规律:原磁通变大,则感应电流磁场与原磁场相反,有阻碍变大作用 原磁通变小,则感应电流磁场与原磁场相同,有阻碍变小作用 结论:增反减同 展示多媒体课件再次看看多媒体模拟的电磁感应中感应电流的产生过程。 投影展示楞次定律内容及其理解: 4、楞次定律——感应电流的方向 (1)、内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 (师指出上述结论是物理学家楞次概括了各种实验结果提出的,并对楞次的物理 学贡献简单介绍) (2)、理解: ①、阻碍既不是阻止也不等于反向,增反减同 “阻碍”又称作“反抗”,注意不是阻碍原磁场而阻碍原磁场的变化 ②、注意两个磁场:原磁场和感应电流磁场 ③、学生在图中标出每个螺线管的感应电流产生的等效N 极和S 极。 根据标出的磁极方向总结规律: 感应电流的磁场总是磁体阻碍相对运动。“你来我不让你来,你走我不让你走” 强调:楞次定律可以从两种不同的角度来理解: a、从磁通量变化的角度看:感应电流总要阻碍磁通量的变化。

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。

77动能和动能定理(导学案).docx

§7、7动能和动能定理 【学习目标】 1、知道动能的符号、单位和表达式,会根据动能定理的表达式计算运动物体的动能; 2、能从牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理,理解动能定理的物理意义; 3、领会运用动能定理解题的优越性,理解做功的过程就是能量转化(或转移)的过程。会用动能定理处理单个物体的有关问题; 4、知道动能定理也可用于变力做功与曲线运动的情景,能用动能定理计算变力所做的功。 【重难点】 1、学会运用动能定理解决问题的步骤; 2、会用动能定理处理变力做功和曲线运动的问题。 预习案 【自主学习】----- 大胆试 一、动能 1.定义:物体由于____ 而具有的能量。 2.表达式:Ek二__________ :单位:______ ,符号______ Q\J = \N^m = \kg m2ls2 3.特点:动能是________ (填“矢量”或“标量”),是 __ (填“过程量”或“状态量”)。 二、动能定理 1.内容:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中_____________ o这个结论 叫做动能定理。 2.公式:W= ___________ = ______ 说明:①式中W为 _____________ ,它等于各力做功的 ________ 。②如果合外力做正功,物体的__________ :如果合外力做负功,物体的 ________ 。 3.适用范围:不仅适用于______ 做功和________ 运动,也适用于_______ 做功和________ 运动的情况。 课堂探究案 【合作探究】----- 我参与 探究点一、动能的表达式 设某物体的质量为m,在与运动方向相同的恒力F的作用下发半一段位移1,速度由V1增加到肌,如图所示,按下面的思路推导力F对物体做功的表达式。(用m、w、V2表示)1、力F对物体所做的功是多少?內以 2、物体的加速度是多少?

高一物理动能、动能定理练习题

动能、动能定理练习 1、下列关于动能的说法中,正确的是( )A、动能的大小由物体的质量和速率决定,与物体的运动方向无关 B、物体以相同的速率分别做匀速直线运动和匀速圆周运动时,其动能不同.因为它在这两种情况下所受的合力不同、运动性质也不同 C、物体做平抛运动时,其动能在水平方向的分量不变,在竖直方向的分量增大 D、物体所受的合外力越大,其动能就越大 2、一质量为2kg的滑块,以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起,在滑块上作用一向右的水平力.经过一段时间,滑块的速度方向变为向右,大小为4m/s.在这段时间里水平力做的功为( ) A、0 B、8J C、16J D、32J 3、质量不等但有相同动能的两物体,在动摩擦因数相同的水平地面上滑行直到停止,则( ) A、质量大的物体滑行距离小 B、它们滑行的距离一样大 C、质量大的物体滑行时间短 D、它们克服摩擦力所做的功一样多 4、一辆汽车从静止开始做加速直线运动,运动过程中汽车牵引力的功率保持恒定,所受的阻力不变,行驶2min速度达到10m/s.那么该列车在这段时间内行的距离( ) A、一定大于600m B、一定小于600m C、一定等于600m D、可能等于1200m 5、质量为1.0kg的物体,以某初速度在水平面上滑行,由于摩擦阻力的作用,其动能随位移变化的情况如下图所示,则下列判断正确的是(g=10m/s2)( ) A、物体与水平面间的动摩擦因数为0.30 B、物体与水平面间的动摩擦因数为0.25 C、物体滑行的总时间是2.0s D、物体滑行的总时间是4.0s 6、一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后,返回到斜面底端,已知小物块的初动能为E,它返回斜面底端的速度大小为υ,克服摩擦阻力做功为E/2.若小物块冲上斜面的初动能变为2E,则有( ) A、返回斜面底端的动能为E B、返回斜面底端时的动能为3E/2 C、返回斜面底端的速度大小为2υ D、返回斜面底端的速度大小为2υ 7、以初速度v0急速竖直上抛一个质量为m的小球,小球运动过程中所受阻力f大小不变,上升最大高度为h,则抛出过程中,人手对小球做的功() A. 1 20 2 mv B. mgh C. 1 20 2 mv mgh + D. mgh fh + 8、如图所示,AB为1/4圆弧轨道,BC为水平直轨道,圆弧的半径为R,BC的长度也是R,一质量为m的物 体,与两个轨道间的动摩擦因数都为μ,当它由轨道顶端A从静止开始下落,恰好运动到C处停止,那么物体在AB段克服摩擦力所做的功为 A. 1 2 μmgR B. 1 2 mgR C. mgR D. () 1-μmgR 9、质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上,若物体受水平力F的作用从静止起通过位移s时的动能为 E1,当物体受水平力2F作用,从静止开始通过相同位移s,它的动能为E2,则: A、E2=E1 B、E2=2E1 C、E2>2E1 D、E1<E2<2E1 10.质量为m,速度为V的子弹射入木块,能进入S米。若要射进3S深,子弹的初速度应为原来的(设子弹在木块中的阻力不变)( ) h/2 h 图5-17

高中物理新课标人教版必修2优秀教案7777动能和动能定理77

7 动能和动能定理 整体设计 动能定理是本章教学重点,也是整个力学的重点,《课程标准》要求“探究恒力做功与物体动能变化的关系.理解动能和动能定理,用动能定理解释生活和生产中的现象”.因此,在实际教学中要注重全体学生的发展,改变学科本位的观念,注重科学探究,提倡学习方式的多样化、强调过程和方法的学习,以培养学生的“创新意识、创新精神和实践能力”为根本出发点,激励学生“在教学过程中的主动学习和探究精神”,调动学生学习的主动性、积极性,促进其个性全面健康地发展和情感态度与价值观的自我体现. 在实际学习中学生对动能概念的理解较为容易,能够掌握外力对物体做的功与物体动能的变化之间的定性关系,能够理论推导它们之间的定量关系,但真正从深层次理解存在困难.在前几节的学习中,学生已经建立了一种认识,那就是某个力对物体做功一定对应着某种能量形式的变化.本节就来寻找动能的表达式.因为有前几节的基础,本节可以放手让学生自己去推理和定义动能的表达式.让学生经过感性认识到理性认识的过程,教学的起始要求不能太高,要循序渐进,从生活中众多实例出发,通过分析、感受真正体验动能定理的内涵.通过实例分析、实验设计、器材选择、动手操作、教师演示等环节,让每一位同学都积极参与课堂教学,每一位同学都能享受成功的喜悦. 动能定理是一条适用范围很广的物理定理,但教材在推导这一定理时,由一个恒力做功使物体的动能变化,得出力在一个过程中所做的功等于物体在这个过程中动能的变化.然后逐步扩大几个力做功和变力做功及物体做曲线运动的情况.这个梯度是很大的,为了帮助学生真正理解动能定理,教师可以设置一些具体的问题,让学生寻找物体动能的变化与哪些力做功相对应. 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.

高中物理楞次定律实验教案

高中物理楞次定律实验教案 第三节:楞次定律教案 【教学目标】 1、知识与技能: (1)、理解楞次定律的内容。 (2)、能初步应用楞次定律判定感应电流方向。 (3)、理解楞次定律与能量守恒定律是相符的。 (4)、理解楞次定律中“防碍”二字的含义。 2、过程与方法 (1)、通过观察演示实验,探索和总结出感应电流方向的一般规律 (2)、通过实验教学,感受楞次定律的实验推导过程,培养学生观察 实验,分析、归纳、总结物理规律的水平。 3、情感态度与价值观 (1)、使学生学会由个别事物的个性来理解一般事物的共性的理解事 物的一种重要的科学方法。 (2)、培养学生的空间想象水平。 (3)、让学生参与问题的解决,培养学生科学的探究水平和合作精神。【教学重点】应用楞次定律(判感应电流的方向) 【教学难点】理解楞次定律(“防碍”的含义) 【教学方法】实验法、探究法、讨论法、归纳法 【教具准备】

灵敏电流计,线圈(外面有明显的绕线标志),导线若干,条形磁铁, 线圈 【教学过程】 一、复习提问: 1、要产生感应电流必须具备什么样的条件? 答:穿过闭合回路的磁通量发生变化,就会在回路中产生感应电流。 2、磁通量的变化包括哪情况? 答:根据公式Φ=BS sinθ(θ是B与S之间的夹角)可知,磁通量Φ 的变化包括B的变化,S的变化,B与S之间的夹角的变化。这些变化 都能够引起感应电流的产生。 二、引入新课 提出问题:如图,在磁场中放入一线圈,若磁场B变大或变小,问 ①有没有感应电流?(有,因磁通量有变化); ②感应电流方向如何? 本节课我们就来一起探究感应电流与磁通量的关系。 三、实行新课 1、介绍研究感应电流方向的主要器材并让学生思考: (1)、灵敏电流计的作用是什么?为什么用灵敏电流计而不用安培表? 答:灵敏电流计——(把灵敏电流计与干电池试触,演示指针偏转方 向与电流流入方向间的关系)电流从那侧接线柱流入,指针就向那侧 偏转,因为灵敏电流计的量程较小,灵敏度较高,能测出螺线管中产 生的微弱感应电流。

高中物理动能与动能定理练习题及答案

高中物理动能与动能定理练习题及答案一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理 1.如图所示,圆弧轨道AB是在竖直平面内的1 4 圆周,B点离地面的高度h=0.8m,该处切 线是水平的,一质量为m=200g的小球(可视为质点)自A点由静止开始沿轨道下滑(不计小球与轨道间的摩擦及空气阻力),小球从B点水平飞出,最后落到水平地面上的D 点.已知小物块落地点D到C点的距离为x=4m,重力加速度为g=10m/s2.求: (1)圆弧轨道的半径 (2)小球滑到B点时对轨道的压力. 【答案】(1)圆弧轨道的半径是5m. (2)小球滑到B点时对轨道的压力为6N,方向竖直向下. 【解析】 (1)小球由B到D做平抛运动,有:h=1 2 gt2 x=v B t 解得: 10 410/ 220.8 B g v x m s h ==?= ? A到B过程,由动能定理得:mgR=1 2 mv B2-0 解得轨道半径R=5m (2)在B点,由向心力公式得: 2 B v N mg m R -= 解得:N=6N 根据牛顿第三定律,小球对轨道的压力N=N=6N,方向竖直向下 点睛:解决本题的关键要分析小球的运动过程,把握每个过程和状态的物理规律,掌握圆周运动靠径向的合力提供向心力,运用运动的分解法进行研究平抛运动. 2.如图所示,在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道,水平轨道的PQ段长度为,上面铺设特殊材料,小物块与其动摩擦因数为,轨道其它部分摩擦不计。水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于原长状态。可视为质点的质量的小物块从轨道右侧A点以初速度冲上轨道,通过圆形轨道,水平轨道

后压缩弹簧,并被弹簧以原速率弹回,取,求: (1)弹簧获得的最大弹性势能; (2)小物块被弹簧第一次弹回经过圆轨道最低点时的动能; (3)当R满足什么条件时,小物块被弹簧第一次弹回圆轨道时能沿轨道运动而不会脱离轨道。 【答案】(1)10.5J(2)3J(3)0.3m≤R≤0.42m或0≤R≤0.12m 【解析】 【详解】 (1)当弹簧被压缩到最短时,其弹性势能最大。从A到压缩弹簧至最短的过程中,由动 能定理得:?μmgl+W弹=0?m v02 由功能关系:W弹=-△E p=-E p 解得 E p=10.5J; (2)小物块从开始运动到第一次被弹回圆形轨道最低点的过程中,由动能定理得 ?2μmgl=E k?m v02 解得 E k=3J; (3)小物块第一次返回后进入圆形轨道的运动,有以下两种情况: ①小球能够绕圆轨道做完整的圆周运动,此时设小球最高点速度为v2,由动能定理得 ?2mgR=m v22?E k 小物块能够经过最高点的条件m≥mg,解得R≤0.12m ②小物块不能够绕圆轨道做圆周运动,为了不让其脱离轨道,小物块至多只能到达与圆心 等高的位置,即m v12≤mgR,解得R≥0.3m; 设第一次自A点经过圆形轨道最高点时,速度为v1,由动能定理得: ?2mgR=m v12-m v02 且需要满足m≥mg,解得R≤0.72m, 综合以上考虑,R需要满足的条件为:0.3m≤R≤0.42m或0≤R≤0.12m。 【点睛】 解决本题的关键是分析清楚小物块的运动情况,把握隐含的临界条件,运用动能定理时要注意灵活选择研究的过程。

楞次定律实验设计

“楞次定律”实验教学设计 学习目标 1、通过实验探究归纳总结出楞次定律。 2、理解楞次定律,并会运用楞次定律判断感应电流的方向 3、通过实验探究,提高学生的分析、归纳、概括、及表述的能力 实验的中心问题:闭合回路中Φ变化产生的感应电流的方向如何判别。 实验器材:(1) 判别电流表指针偏转与电流流向间的关系:干电池一节、灵敏电流计、导线。 (2) 判别感应电流的方向:条形磁铁、灵敏电流表、螺线管、导线两根。 教学方法:实验探究式教学法。 教学过程设计: (一)设置情景、提出问题: [演示实验]: 如下图所示,当磁铁向上或向下运动时, 电流表的指针发生了偏转. [提出问题] 1、电流表指针偏转有规律吗? 2、怎样判断出感应电流的方向? (二)解决实验中心问题、形成新知识。 (1)解决中心问题的方法 [教师指导]:回想以前学过的方法,有实验探究、理论分析等 [提出方案]:实验探究法。 (2)选择易行方案解决中心问题: [教师点拔引导]:电流方向通过电流表指针偏转方向来显示,故应先判别电流方向与电流表指 针偏转方向之间的关系, 如何判别? [提出方案]:连接电路(灵敏电流计、干电池、导线)判别指针偏转与电流方向间关系。 1、弄清电流方向、电流表指针偏转方向与电流表红、黑接线柱的关系:{ 将电流表的左右接 线柱分别与干电池的正负极相连(试触法),观察电流流向与指针偏向的关系} 结论:当电流由流入时,表针向偏转。 2、根据灵敏电流计的偏转方向结合线圈导线绕向把电流流向。用标签贴出来,由此判断感应 电流的方向

[实验]:探究感应电流的方向 [教师示范演示]:教师按上图第一种情况演示实验, 1·磁铁的运动方向,磁铁产生的磁场方向; 2·引导学生实验中须注意电流表指针偏转方向, 用标签在螺线管上标出感应电流的方向, 3·用右手判断感应电流产生的磁场方向; 4·螺线管内的磁通量的变化, 5·关注螺线管内磁铁产生的磁场方向与感应电流产生的磁场方向的关系。 [设计表格]:表格中的内容由学生填写。

高一物理 动能定理练习题

动能定理练习 巩固基础 一、不定项选择题(每小题至少有一个选项) 1.下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系,下列说法中正确的是( ) A .如果物体所受合外力为零,则合外力对物体所的功一定为零; B .如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零; C .物体在合外力作用下做变速运动,动能一定发生变化; D .物体的动能不变,所受合力一定为零。 2.下列说法正确的是( ) A .某过程中外力的总功等于各力做功的代数之和; B .外力对物体做的总功等于物体动能的变化; C .在物体动能不变的过程中,动能定理不适用; D .动能定理只适用于物体受恒力作用而做加速运动的过程。 3.在光滑的地板上,用水平拉力分别使两个物体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 4.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s 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 5.一子弹以水平速度v 射入一树干中,射入深度为s ,设子弹在树中运动所受的摩擦阻力是恒定的,那么子弹以v /2的速度射入此树干中,射入深度为( ) A .s B .s/2 C .2/s D .s/4 6.两个物体A 、B 的质量之比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所经过的距离之比为( ) 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 7.质量为m 的金属块,当初速度为v 0时,在水平桌面上滑行的最大距离为L ,如果将金属块的质量增加到2m ,初速度增大到2v 0,在同一水平面上该金属块最多能滑行的距离为( ) A .L B .2L C .4L D .0.5L 8.一个人站在阳台上,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,则比较三球落地时的动能( ) A .上抛球最大 B .下抛球最大 C .平抛球最大 D .三球一样大 9.在离地面高为h 处竖直上抛一质量为m 的物块,抛出时的速度为v 0,当它落到地面时速度为v ,用g 表示重力加速度,则此过程中物块克服空气阻力所做的功等于( ) A .2022121mv mv mgh -- B .mgh mv mv --2022 121 C .2202121mv mv mgh -+ D .2022121mv mv mgh -- 10.水平抛出一物体,物体落地时速度的方向与水平面的夹角为θ,取地面为参考平面,则物体刚被抛出时,其重力势能与动能之比为( ) A .sin 2θ B .cos 2θ C .tan 2θ D .cot 2θ 11.将质量为1kg 的物体以20m /s 的速度竖直向上抛出。当物体落回原处的速率为16m/s 。在此过程中物体克服阻力所做的功大小为( ) A .200J B .128J C .72J D .0J

动能和动能定理(说课稿)

《动能和动能定理》说课稿 ?教学目标说明 1、知道动能的符号,单位,表达式,能用表达式计算动能。 2、能从牛顿第二定律及运动学公式得出动能定理,理解动能定理的物理意义。 3、领会其优越性,理解做功的过程就是能量转化的过程,会简单应用动能定理。 4、知道动能定理也可用于变力做功与曲线运动的情景,能用动能定理计算变力做功问题。二?学情分析 (1 )学生已经认识到做功必然引起对应能量发生变化。 (2 )学生已经知道物体由于运动而具有的能叫做动能。 (3 )学生已经知道用牛顿第二定律和运动学公式可以把力学量与运动联系到一起。三?新课引入1、两种引入方案(针对基础不同的学生) 引入本节课,利用学生已经积累的知识和经验可在总结实验探索结果的基础上,针对基 础不同的同学采用不同的引入方法,进行动能定理的论证。 简单指出,理论推导与实验探究都是认识物理规律的一般方法,牛二定律:力使物体产生加速度,使物体速度发生改变,因此我们可以用牛二定律及运动学公式来研究做功与物体速度变化间的关系。 对于基础较好的学生,我们可以直接提出问题:能否从理论上研究做功与物体速度变化之间的关系呢?一一引导学生讨论,明确牛二“力一一加速度一一速度”变化。因此可以用牛二定律及运动学公式研究做功与物体速度变化间的关系。 2、教材关于动能表达式的给出 不是简单的直接给出动能的表达式,而是由理论推导之后,进一步推理分析后再定义物 体动能的。这种处理方式与前面的重力势能、弹性势能的得出是一脉相承的,在这里学生接 受起来不会有太大的障碍。 总结:这样引入的好处是:从牛二定律及运动学公式推导动能定理的过程中蕴涵着丰 富而深刻的物理内容,能帮助学生很好的理解牛二定律与动能定理的联系、区别,准确把握 动能定理的内容以及如何灵活应用。 四.教材、教法分析 1、动能定理的推导(两种方案根据学生基础选择) (1)给出情景:恒力F、L、m、v-i、v2。 (2)提出问题:F做功与速度变化间有什么关系呢? (3)学生推理:得出动能定理。 (4)揭示意义:我们已经知道功与能量变化是紧密联系的,重力做功与物体重力势 能变化有一定联系,弹力做功与弹性势能变化有一定联系。因此( 3)中是力F 1 2 做功与一mv2变化关系,换言之就是力对物体做的功与物体动能变化的关系式。 2 1 1 (5)定义动能:由于W等于一mv2的变化量,可见一mv2是个有特殊意义的物理量, 2 2 我们将它定义为动能。

楞次定律难点解析

“楞次定律”教学难点的突破方法 高中物理教学中楞次定律是高考的热点、重点、难点之一,其内容是:感应电流的磁场,总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。该定律适用于一般情况的感应电流方向的判定,而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况。要让学生学好这个定律,突破这一定律难点,除做好演示实验外,教学中还应注意让学生从以下几点着手学习。 一、分四步理解楞次定律 1.明白谁阻碍谁──感应电流的磁通量阻碍产生产感应电流的磁通量。 2.弄清阻碍什么──阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身。 3.熟悉如何阻碍──原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即“增反减同”。 4.知道阻碍的结果──阻碍并不是阻止,结果是增加的还增加,减少的还减少。 二、学会楞次定律的另一种表述 有人把它称为对楞次定律的深层次理解。 1.表述内容:感应电流总是反抗产生它的那个原因。 2.表现形式有三种: a.阻碍原磁通量的变化; b.阻碍物体间的相对运动,有的人把它称为“来拒去留”; c.阻碍原电流的变化(自感)。 注意:分析磁通量变化时关键在于对有关磁场、磁感线的空间分布要有足够清楚的了解,有些问题应交替利用楞次定律和右手定则分析。 三、能正确区分楞次定律与右手定则的关系 导体运动切割磁感线产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例,所以判定电流方向的右手定则也是楞次定律的特例。用右手定则能判定的,一定也能用楞次定律判定,只是不少情况下,不如用右手定则判定来得方便简单。反过来,用楞次定律能判定的,并不是用右手定则都能判断出来。如闭合圆形导线中的磁场逐渐增强,用右手定则就难以判定感应电流的方向;相反,用楞次定律就很容易判定出来。 四、理解楞次定律与能量守恒定律 楞次定律在本质上就是能量守恒定律。在电磁感应现象中,感应电流在闭合电路中流动时将电能转化为内能,根据能量守恒定律,能量不能无中生有,这部分能量只能从其他形式的能量转化而来。例如,当条形磁铁从闭合线圈中插进与拔出的过程中,按照楞次定律,把磁铁插入线圈或从线圈中拔出,都必须克服磁

高中物理动能定理的综合应用练习题及答案

高中物理动能定理的综合应用练习题及答案 一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用 1.如图所示,一条带有竖直圆轨道的长轨道水平固定,底端分别与两侧的直轨道相切,半径R =0.5m 。物块A 以v 0=10m/s 的速度滑入圆轨道,滑过最高点N ,再沿圆轨道滑出,P 点左侧轨道光滑,右侧轨道与物块间的动摩擦因数都为μ=0.4,A 的质量为m =1kg (A 可视为质点) ,求: (1)物块经过N 点时的速度大小; (2)物块经过N 点时对竖直轨道的作用力; (3)物块最终停止的位置。 【答案】(1)5m/s v =;(2)150N ,作用力方向竖直向上;(3)12.5m x = 【解析】 【分析】 【详解】 (1)物块A 从出发至N 点过程,机械能守恒,有 22011 222 mv mg R mv =?+ 得 20445m /s v v gR =-= (2)假设物块在N 点受到的弹力方向竖直向下为F N ,由牛顿第二定律有 2 N v mg F m R += 得物块A 受到的弹力为 2 N 150N v F m mg R =-= 由牛顿第三定律可得,物块对轨道的作用力为 N N 150N F F '== 作用力方向竖直向上 (3)物块A 经竖直圆轨道后滑上水平轨道,在粗糙路段有摩擦力做负功,动能损失,由动能定理,有 2 0102 mgx mv μ-=- 得

12.5m x = 2.如图所示,半径为R =1 m ,内径很小的粗糙半圆管竖直放置,一直径略小于半圆管内径、质量为m =1 kg 的小球,在水平恒力F =250 17 N 的作用下由静止沿光滑水平面从A 点运动到B 点,A 、B 间的距离x = 17 5 m ,当小球运动到B 点时撤去外力F ,小球经半圆管道运动到最高点C ,此时球对外轨的压力F N =2.6mg ,然后垂直打在倾角为θ=45°的斜面上(g =10 m/s 2).求: (1)小球在B 点时的速度的大小; (2)小球在C 点时的速度的大小; (3)小球由B 到C 的过程中克服摩擦力做的功; (4)D 点距地面的高度. 【答案】(1)10 m/s (2)6 m/s (3)12 J (4)0.2 m 【解析】 【分析】 对AB 段,运用动能定理求小球在B 点的速度的大小;小球在C 点时,由重力和轨道对球的压力的合力提供向心力,由牛顿第二定律求小球在C 点的速度的大小;小球由B 到C 的过程,运用动能定理求克服摩擦力做的功;小球离开C 点后做平抛运动,由平抛运动的规律和几何知识结合求D 点距地面的高度. 【详解】 (1)小球从A 到B 过程,由动能定理得:212 B Fx mv = 解得:v B =10 m/s (2)在C 点,由牛顿第二定律得mg +F N =2 c v m R 又据题有:F N =2.6mg 解得:v C =6 m/s. (3)由B 到C 的过程,由动能定理得:-mg ·2R -W f =22 1122 c B mv mv - 解得克服摩擦力做的功:W f =12 J (4)设小球从C 点到打在斜面上经历的时间为t ,D 点距地面的高度为h , 则在竖直方向上有:2R -h = 12 gt 2

动能和动能定理练习题

动能和动能定理练习题 一、选择题 1.关于做功和物体动能变化的关系,不正确的是(). A.只有动力对物体做功时,物体的动能增加 B.只有物体克服阻力做功时,它的功能减少 C.外力对物体做功的代数和等于物体的末动能和初动能之差 D.动力和阻力都对物体做功,物体的动能一定变化 2.下列关于运动物体所受的合外力、合外力做功和动能变化的关系正确的是().A.如果物体所受的合外力为零,那么合外力对物体做的功一定为零 B.如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零 C.物体在合外力作用下作变速运动,动能一定变化 D.物体的动能不变,所受的合外力必定为零 3.两个材料相同的物体,甲的质量大于乙的质量,以相同的初动能在同一水平面上滑动,最后都静止,它们滑行的距离是(). A.乙大B.甲大C.一样大D.无法比较 4.一个物体沿着高低不平的自由面做匀速率运动,在下面几种说法中,正确的是(). A.动力做的功为零B.动力做的功不为零 C.动力做功与阻力做功的代数和为零D.合力做的功为零 5.放在水平面上的物体在一对水平方向的平衡力作用下做匀速直线运动,当撤去一个力后,下列说法中错误的是(). A.物体的动能可能减少B.物体的动能可能增加 C.没有撤去的这个力一定不再做功D.没有撤去的这个力一定还做功 6.如图所示,质量为m的物体用细绳经过光滑小孔牵引在光滑水平面上做匀速圆周运动, 拉力为某个值F时,转动半径为B,当拉力逐渐减小到了F/4时,物体仍做匀速圆周运动, 半径为2R,则外力对物体所做的功大小是(). A、FR/4 B、3FR/4 C、5FR/2 D、零 7. 一物体质量为2kg,以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行。从某时刻起作用一向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度方向变为水平向右,大小为4m/s,在这段时间内,水平力做功为() A. 0 B. 8J C. 16J D. 32J 8. 车做匀加速运动,速度从零增加到V的过程中发动机做功W1,从V增加到2V的过程中发动机做功W2,设牵引力和阻力恒定,则有() A.W2=2W1 B.W2=3W1 C.W2=4W1 D.仅能判断W2>W1 9. 用100N的力将0.5千克的足球以8m/s的初速度沿水平方向踢出20米,则人对球做功为() A.200J B.16J C.2000J D.无法确定 10. 子弹以水平速度V射入静止在光滑水平面上的木块M,并留在其中,则() A.子弹克服阻力做功与木块获得的动能相等B.阻力对子弹做功小于子弹动能的减少 C.子弹克服阻力做功与子弹对木块做功相等D.子弹克阻力做功大于子弹对木块做功 11. 如图所示,DO是水平面,AB是斜面,初速度为v0,物体从D点出发DBA滑到顶点时速度恰好为零,如果斜面改为AC,让该物体从D点出发DCA滑到A点且速度刚好为零,则物体具有的初速度(已知物体与路面间的动摩擦 系数处处相等且不为零)() A. 大于v0 B. 等于v0 C. 小于v0 D. 取决于斜面的倾角 12. 质量不等,但具有相同初动能的两个物体,在摩擦系数相同的水平地面上滑行,直到停止,则()

动能和动能定理教学设计

《动能和动能定理》教学设计 西安市第五十五中学 樊首望 2010年5月

《动能和动能定理》教学设计 西安市第五十五中学樊首望 一、设计理念: 本教学设计以新课程的三维目标为依据,重视学生的学习过程,体现“以学生为主体,以教师为主导”的新型师生关系,强化情感、态度与价值观的教育,发展学生的科学素养。力图在教学中营造活跃、宽松的学习氛围,鼓励学生合作探究,为学生与学生、教师与学生的交流与合作创设更多的机会,也为教学活动中的“生成”搭建舞台。其设计特色有二,其一,密切联系实际,从特殊简单问题到一般较复杂问题的循序渐进的研究;其二,教师精心设计引导,学生自然的自主探索,推理,师生互动贯穿整个教学过程。 二、教材分析: 1.内容: 《动能和动能定理》是高中物理(新人教版)必修二的第七章的第7节内容。是本章教学的重点。通过前面几节的学习,学生已认识到某个力对物体做功就一定对应着某种能量的变化。而在初二学生已知道物体由于运动所具有的能叫动能。那么,物体的动能跟哪些因素有关?引起动能变化的原因是什么?就是本节要研究的内容。 2.作用: 本节内容是上一节内容的一个延伸,也是下一节推导机械能守恒定律的依据,具有承前启后作用。通过本节内容的学习,既深化了对功的概念的理解,使学生对“功是能量转化的量度”有了进一步地理解。拓展了求功的思路并为用功能关系处理问题打开了思维通道。作为力学中最重要的规律之一,它的应用更是贯穿于以后的很多章节。由于动能定理适用于恒力、变力做功,应用十分广泛,所以必须使学生真正的掌握好它。 三、学情分析: 学生在初中阶段已学习过动能的概念,并知道运动物体的速度越大质量越大,动能就越大。而且通过前面的学习,学生已经初步掌握了“功是能量转化的量度”,知道能量的转化可以通过力做功来实现,这为“动能”“动能定理”的推导埋下了伏笔。但普通中学学生的学习积极性不高,主动性不强,注意力也不够集中,再加上他们数学基础较差,逻辑思维能力和运算能力较弱,所以我在本节课的设计中充分考虑了上述因素。 四、三维目标:

高中物理-楞次定律实验教学案例

高中物理-楞次定律实验教学案例 这一节研究的是判断感应电流方向的一般规律,是本章教学的重点和难点。一是其涉及的因素多(磁场方向、磁通量的变化,线圈绕向、电流方向等),关系复杂;二是规律比较隐蔽,其抽象性和概括性很强。如果不明确指出各物理量之间的关系,使学生有一个清晰的思路,势必造成学生思路混乱,影响学生对该定律的理解。因此,学生理解楞次定律有较大的难度。为此笔者不按教材的思路进行实验,而是另辟蹊径,进了一些创新实验,具体设计如下: 一、复习知识引出课题 教师:1820年奥斯特发现电能生磁,1831年法拉第发现磁也能生电,我们把利用磁场产生的电流叫做感应电流。那么感应电流产生的条件是什么? 学生:闭合回路的磁通量发生变化。 实验1(教师演示)(如图1) 磁铁N极靠近与电流计连接的闭合线圈,磁通量增加,回路有感应电流;磁铁N 极远离与电流计连接的闭合线圈,磁通量减少,回路有感应电流。 教师:前后两次电流计指针偏转方向不同,意味着感应电流方向不同。那么感应电流的方向与什么因素有关?如果没有电流计我们将如何判断感应电流方向?实验设计目的: 1.复习感应电流产生的条件 2.引出感应电流的方向与什么因素有关这一课题 图1 二、实验探究,总结规律 实验2. 磁铁吸铝环(教师演示) 教师:磁铁能吸引铁钴镍等金属,能否吸引金属铝? 学生:不能 教师:将铝环与强磁铁接触释放,铝环掉落。 教师:演示实验2(如图2) 将闭合铝环平放,强磁铁N极靠近铝环,然后 迅速往上移动,结果铝环被吸引起来。 学生:惊讶 图2

教师:为什么磁铁能够把铝环吸引起来呢? 学生:磁铁离开铝环,通过铝环的磁通量发生变化产生感应电流,感应电流的磁场与磁铁的磁场发生了作用。 教师:很好,那么环形电流的磁场类似于何种磁体的磁场分布情况呢? 学生:条形磁铁。 教师:那么刚才用强磁铁吸引铝环可不可以看做磁铁吸引磁铁呢? 学生:可以。 教师:我刚才的强磁铁的下端为N 极,那么能否判断出铝环感应电流产生的磁场分布情况呢?(如图3) 学生:可以,铝环上端是S 极,下端是N 极。 教师:那么我们能否根据所判断的极性来确定感应电流的方向呢?依据是什么? 学生:可以,用安培定则。 教师:为此,我们若要判断感应电流的方向,可以先判断感应电流磁场的方向。 那么感应电流的磁场方向如何来判断呢?有没有相应的规律呢?我们通过实验进一步来探究。 实验设计目的:让学生能够将感应电流的方向与磁场的方向通过安培定则紧密地联系在一起,从而为进一步探究规律明确了方向。 实验3 探究楞次定律(学生分组) 教师:若将铝环竖直放置,再将磁铁远离,铝环又会做出怎样的反应呢?(展示实验装置,如图4)铝环与磁铁之间一定是引力么?与磁铁的极性有没有关系呢? 师生共同归纳得出四种实验情形,N 极靠近、N 极远离、S 极靠近、S 极远离.(如图5)。 N S v N S v N S v N S v N S v 图3 图5 图4

高中物理动能定理的运用归纳与总结

一、整过程运用动能定理 (一)水平面问题 1、一物体质量为2kg ,以4m/s 的速度在光滑水平面上向左滑行。从某时刻起作用一向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度方向变为水平向右,大小为4m/s ,在这段时间内,水平力做功为( ) A. 0 B. 8J C. 16J D. 32J 2、 一个物体静止在不光滑的水平面上,已知m=1kg ,u=0.1,现用水平外力F=2N ,拉其运 动5m 后立即撤去水平外力F ,求其还能滑 m (g 取2 /10s m ) 【解析】对物块整个过程用动能定理得: ()0 00=+-s s umg Fs 解得:s=10m 3、总质量为M 的列车,沿水平直线轨道匀速前进,其末节车厢质量为m ,中途脱节,司机发觉时,机车已行驶L 的距离,于是立即关闭油门,除去牵引力,如图所示。设运动的阻力与质量成正比,机车的牵引力是恒定的。当列车的两部分都停止时,它们的距离是多少? 【解析】对车头,脱钩后的全过程用动能定理得: 201)(2 1 )(V m M gS m M k FL --=-- 对车尾,脱钩后用动能定理得: 2022 1 mV kmgS -=- 而21S S S -=?,由于原来列车是匀速前进的, 所以F=kMg 由以上方程解得m M ML S -=?。 (二)竖直面问题(重力、摩擦力和阻力) 1、人从地面上,以一定的初速度 v 将一个质量为m 的物体竖直向上抛出,上升的最大高度 为h ,空中受的空气阻力大小恒力为f ,则人在此过程中对球所做的功为( ) A. 2021mv B. fh mgh - C. fh mgh mv -+2021 D. fh mgh + S 2 S 1 L V 0 V 0

12动能定理的理解与应用(解析版)

动能定理的理解与应用一 动能定理的理解 1.定理中“外力”的两点理解 (1)重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力或其他力,它们可以同时作用,也可以不同时作用. (2)既可以是恒力,也可以是变力. 2.公式中“=”体现的三个关系 【例1】(2019·广东六校联考)北京获得2022年冬奥会举办权,冰壶是冬奥会的比赛项目.将 一个冰壶以一定初速度推出后将运动一段距离停下来.换一个材料相同、质量更大的冰壶, 以相同的初速度推出后,冰壶运动的距离将 ( ) A .不变 B .变小 C .变大 D .无法判断 【答案】 A 【解析】 冰壶在冰面上以一定初速度被推出后,在滑动摩擦力作用下做匀减速运动,根据动能定理有-μmgs =0-12mv 2,得s =v 2 2μg ,两种冰壶的初速度相等,材料相同,故运动的距离相等.故选项A 正确. 【变式1】(2018·高考全国卷Ⅱ)如图,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度.木箱获得的动能一定( ) A .小于拉力所做的功 B .等于拉力所做的功 C .等于克服摩擦力所做的功 D .大于克服摩擦力所做的功 【答案】 A 【解析】 由动能定理W F -W f =E k -0,可知木箱获得的动能一定小于拉力所做的功,A 正确. 【变式2】关于运动物体所受的合外力、合外力做的功及动能变化的关系.下列说法正确的是( ) A .合外力为零,则合外力做功一定为零 B .合外力做功为零,则合外力一定为零 C .合外力做功越多,则动能一定越大 D .动能不变,则物体合外力一定为零

【答案】A. 【解析】由W=Fl cos α可知,物体所受合外力为零,合外力做功一定为零,但合外力做功为零,可能是α=90°,故A正确,B错误;由动能定理W=ΔE k可知,合外力做功越多,动能变化量越大,但动能不一定越大,动能不变,合外力做功为零,但合外力不一定为零,C、D均错误. 二动能定理在直线运动中的应用 1.若在直线运动中知道初、末状态,而不需要考虑中间过程时,一般用动能定理处理位移与速度的关系 2.一般用分段法来处理问题,找准直线运动中转折处其动能有无损失 【例2】(2019·吉林大学附中模拟)如图所示,小物块从倾角为θ的倾斜轨道上A点由静止释放滑下,最终停在水平轨道上的B点,小物块与水平轨道、倾斜轨道之间的动摩擦因数均相同,A、B两点的连线与水平方向的夹角为α,不计物块在轨道转折时的机械能损失,则动摩擦因数为() A.tan θB.tan α C.tan(θ+α) D.tan(θ-α) 【答案】B 【解析】.如图所示,设B、O间距离为s1,A点离水平面的高度为h,A、O间的水平距离为s2,物块的质 量为m,在物块下滑的全过程中,应用动能定理可得mgh-μmg cos θ·s2 cos θ-μmg·s1=0,解得μ=h s1+s2 =tan α,故选项B正确. 【变式1】如图所示,质量为m的小球,从离地面H高处从静止开始释放,落到地面后继续陷入泥中h深度而停止,设小球受到空气阻力为f,重力加速度为g,则下列说法正确() A.小球落地时动能等于mgH B.小球陷入泥中的过程中克服泥的阻力所做的功小于刚落到地面时的动能

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