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二轮《动能定理及其应用》专题教学,是为了进一步深化或拓展知识,让学生加深对知识内在联系的理解与应用,重点加强知识的联系、渗透和迁移,让学生系统化、网络化的知识建立起更充分的联系,采用一题多变的拓展,通过“母题”进行不同专题物理模型的关联组合,不但培养学生的建模能力,熟悉各种常见的物理模型,而且可以更广泛地加强不同知识的联系、渗透和迁移.
首先,通过一道简单题,了解学生掌握知识的情况,让学生体会动能定理的重要性.
例光滑斜面与粗糙水平面平滑相接,一质量为m的物体从斜面上高为h处由静止释放,若已知物体与水平面的滑动摩擦系数为μ,求物体能在水平面上滑行的距离.(斜面与水平面的夹角为θ,重力加速度为g)
解对物体,从开始到静止过程,由动能定理得mgh-μmgs=0-0,可得s=hμ.
解答后,让学生分析从动力学角度和能量角度的解题可行性和优缺点,并且让全体同学从能量角度进行解答,观察学生的答题情况,适当点评.
接着重点是建立母题的变换意识,定性地去引导学生去回顾相关的不同物理模型,可以怎么进行恰当变换,在母题的基础上拓展了跟不同专题内容相对应的几种重要物理模型的变化
变换1若将此轨道放于高为H的桌面上,情况如何?(可引入平抛知识)
在学生解答、老师点评以后,提出思考问题:若水平桌面是粗糙的,且滑动摩擦系数为μ,求出水平射程还需要什么条件
变换2若在水平轨道右端固定一轻质弹簧 (可引入弹簧模型)
变换3若将基本模型水平轨道右端接上光滑圆弧轨道(可引入圆周运动知识)
物体做完整的圆周运动的临界条件为FDN=0,
联立以上各式得h=52R.
在学生解答、老师点评以后,提出思考问题:如果把D点左侧的轨道变为半径为2R的一段弧(图5),如何求解?
变换4若在水平轨道上放置另一静止的物体,会如何?(可引入动量知识)
在学生解答、老师点评以后,提出思考问题:本题能够选择A到D全过程使用动能定理吗?
变换5在轨道上方加上匀强电场,同时使物体带上电荷量,而轨道绝缘(可引入电场知识)
物体做完整的圆周运动的临界条件为FN=0,
联立以上各式得h=52r.
在学生解答、老师点评以后,提出思考问题:如果把电场变为水平向右(图8),如何求解?
变换6在轨道加复合场(可引入磁场知识)
解对小球,从A点开始到C点过程,由动能定理得
小球过C点恰好开始做匀速圆周运动,
联立以上各式得
在变换过程要引导好学生的参与,多创设机会给学生思考和回答,根据学生的答题情况,适当点评和鼓励.
首先,通过一道简单题,了解学生掌握知识的情况,让学生体会动能定理的重要性.
例光滑斜面与粗糙水平面平滑相接,一质量为m的物体从斜面上高为h处由静止释放,若已知物体与水平面的滑动摩擦系数为μ,求物体能在水平面上滑行的距离.(斜面与水平面的夹角为θ,重力加速度为g)
解对物体,从开始到静止过程,由动能定理得mgh-μmgs=0-0,可得s=hμ.
解答后,让学生分析从动力学角度和能量角度的解题可行性和优缺点,并且让全体同学从能量角度进行解答,观察学生的答题情况,适当点评.
接着重点是建立母题的变换意识,定性地去引导学生去回顾相关的不同物理模型,可以怎么进行恰当变换,在母题的基础上拓展了跟不同专题内容相对应的几种重要物理模型的变化
变换1若将此轨道放于高为H的桌面上,情况如何?(可引入平抛知识)
在学生解答、老师点评以后,提出思考问题:若水平桌面是粗糙的,且滑动摩擦系数为μ,求出水平射程还需要什么条件
变换2若在水平轨道右端固定一轻质弹簧 (可引入弹簧模型)
变换3若将基本模型水平轨道右端接上光滑圆弧轨道(可引入圆周运动知识)
物体做完整的圆周运动的临界条件为FDN=0,
联立以上各式得h=52R.
在学生解答、老师点评以后,提出思考问题:如果把D点左侧的轨道变为半径为2R的一段弧(图5),如何求解?
变换4若在水平轨道上放置另一静止的物体,会如何?(可引入动量知识)
在学生解答、老师点评以后,提出思考问题:本题能够选择A到D全过程使用动能定理吗?
变换5在轨道上方加上匀强电场,同时使物体带上电荷量,而轨道绝缘(可引入电场知识)
物体做完整的圆周运动的临界条件为FN=0,
联立以上各式得h=52r.
在学生解答、老师点评以后,提出思考问题:如果把电场变为水平向右(图8),如何求解?
变换6在轨道加复合场(可引入磁场知识)
解对小球,从A点开始到C点过程,由动能定理得
小球过C点恰好开始做匀速圆周运动,
联立以上各式得
在变换过程要引导好学生的参与,多创设机会给学生思考和回答,根据学生的答题情况,适当点评和鼓励.