《探究动能变化跟做功的关系》 课件2.ppt

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1、第3章动能的变化与机械功3.1探究动能变化跟做功的关系学习目标定位理解动能的概念，会根据动能的表达式计算物体的动能.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.能应用动能定理解决简单的问题.掌握探究恒力做功与物体动能变化的实验方法.知识储备区二、1．气垫导轨光电门2．(1)增量(2)W-v2W与v2学习探究区一、动能、动能定理二、实验探究恒力做功与物体动能变化的关系一、动能的表达式1．假设有一辆质量为m的汽车，在恒定的合外力F作用下行驶，速度由v1增加到v2，相应的行驶距离

2、为s.那么，在此过程中，汽车的加速度多大？汽车运动的速度v1、v2跟牵引力F、距离s的关系是怎样的？问题设计Fv1v2位移s答案：根据牛顿第二定律有F＝ma由运动学公式有联立，得2．从推导结果来看，牵引力F做的功等于什么量的变化？这个量与物体的什么因素有关？答案：牵引力F做的功等于物体动能的变化．物体的动能与物体的质量、速度有关．1．动能（1）动能的表达式：要点提炼①动能的瞬时性：（2）对动能的理解：物体动能的大小与物体瞬时速度的大小相对应，是一个状态量．②动能的标矢性：动能是标量，只有大小没有

3、方向，且总大于(v≠0时)或等于零(v＝0时)，不可能小于零(无负值)．运算过程中无需考虑速度方向．③动能的相对性：对于不同的参考系，物体的速度不同，则物体的动能也不同．没有特别指明时，都是以地面为参考系．2．动能定理要点提炼（1）表达式：2．关于动能定理的几点说明①W的含义：包含重力在内的所有外力所做功的.②W与ΔEk的关系：合力做功是引起物体动能变化的原因．W＝Ek2－Ek1＝ΔEk.代数和如果合力对物体做，物体的动能增加；如果合力对物体做，物体的动能减少；如果合力对物体不做功，物体的动能．

4、③动能定理的实质：功能关系的一种具体体现，物体动能的改变可由合外力做功来度量.W表示这个过程中合力做的功．其中表示一个过程的末动能，表示这个过程的初动能．正功负功不变延伸思考质量为m的物体做匀减速直线运动，某时刻速度为v1，经过一段时间后速度变为－v1.请思考并讨论以下问题：(1)写出物体在A、B点时的动能．(2)物体由A到B的过程中，动能的变化量是多少？答案：（1）A点动能B点动能（2）二、实验探究恒力做功与物体动能变化的关系探究恒力做功与物体动能变化的关系，需要测量不同的力在不同的过程中做的

5、功和对应的物体动能的变化量，这就需要测出物体的受力、力作用的距离和这段距离上物体的初、末速度以及物体的质量等物理量，其中比较难测量的是物体在各个位置的速度，可借助光电门较准确地测出，也可借助纸带和打点计时器来测量．1．探究思路2．实验设计用气垫导轨进行探究装置如图所示，所使用的器材有气垫导轨、滑块、计时器、气源、刻度尺、细绳、钩码等．二、实验探究恒力做功与物体动能变化的关系(1)用天平测出滑块的质量m.3．实验步骤(2)按图所示安装实验装置．(3)平衡摩擦力，将气垫导轨(或长木板)没有滑轮的一端

6、适当抬高，轻推滑块，使滑块能做匀速运动．(4)让滑块通过细绳连接钩码(或小沙桶)，使钩码(或小沙桶)的质量远小于滑块的质量，滑块在细线的拉力作用下做匀加速运动，由于钩码(或小沙桶)质量很小，可以认为滑块所受拉力F的大小等于钩码(或小沙桶)所受重力的大小．(5)释放滑块，滑块在细绳的拉力作用下运动，用光电门(或打点计时器)记录滑块的运动情况，求出滑块的速度v1和v2(若分析滑块从静止开始的运动，v1＝0)，并测出滑块相应的位移s.(6)验证Fs＝，在误差允许范围内成立即可．一、对动能和动能定理的理

7、解典例精析例1关于动能、动能定理，下列说法正确的是()A．一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化B．动能不变的物体，一定处于平衡状态C．合力做正功，物体动能可能减小D．运动物体所受的合外力为零，则物体的动能肯定不变AD矢量标量变化变化动能不变速度方向可以发生变化动能增加做功为0动能不变例2起重机钢索吊着质量m＝1.0×103kg的物体，以a＝2m/s2的加速度由静止竖直向上提升了5m，物体的动能增加了多少？(g取10m/s2)典例精析二、动能定理的简单应用解析Fm

8、g由动能定理可知：ΔEk＝W合②由牛顿第二定律，F－mg＝ma①W合＝F合·h③ΔEk＝F合·h＝ma·h＝1.0×104J典例精析三、实验探究恒力做功与物体动能变化的关系例3某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”．如图所示，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，记录小车通过A、B时的速度大小．小车中可以放置砝码．(1)实验主要步骤如下：①测量__