【优化方案】高中物理 第3章3.1 探究动能变化跟做功的关系课件 沪科版必修2.ppt

3 1探究动能变化跟做功的关系 核心要点突破 课堂互动讲练 课前自主学案 知能优化训练 3 1 课标定位 学习目标 1 通过实验探究动能跟做功的关系 2 简化物理条件 得出动能跟功的关系 加强动手能力 3 通过实验 从中领略到物理等自然学科中蕴含的严密的科学关系 体会其中反映出的自然界的真实美 重点难点 重点 动能 动能定理的理解 难点 动能定理的应用 课前自主学案 动能 无关 标量 增加 减少 增量 3 动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的 但它也适用于变力及物体做曲线运动的情况 动能定理是 式 功和动能都是标量 不能利用矢量法则分解 故动能定理无矢量式 标量 思考感悟 射箭运动员拉弓射箭 箭在弹力作用下获得很大的速度射出去 行驶中的汽车 因前方有路障而紧急刹车 汽车在阻力作用下逐渐停下来 以上两种情境有何共同特点 提示 前者有弹力对箭做功 箭的速度或者说动能发生了变化 后者阻力对汽车做功 使汽车的速度减小为零 或者动能减小为零 这两种情况的共同特点是 有力对物体做功 使物体的动能发生了变化 三 探究恒力做功与物体动能变化的关系在气垫导轨上放上滑块 利用光电门记录滑块通过时的速度 并记录此时对应钩码的个数 验证动能的增量与做功之间的关系 一 实验原理1 记录各时刻 在不同力的作用下 对应的滑块的速度大小 2 改变钩码的 相当于改变拉力的大小 注意 在增加钩码的个数时 应使滑块的初始位置与开始时相同 3 利用 测量滑块经过的位移 光电门 个数 刻度尺 二 实验器材气垫导轨 滑块 钩码 光电门 细绳 三 实验步骤1 如图3 1 1所示 组装好实验装置 图3 1 1 刻度尺 计时器 2 接通气源 使滑块在导轨上无摩擦地滑动 3 接通光电门和计时器 4 由静止释放滑块 钩码对滑块做功 计时器显示滑块通过的时间 并记录数据 5 增加钩码个数 重复第4步骤 6 记录数据 设计表格 由数据计算并画出w v2的图像 核心要点突破 一 对动能的理解1 动能具有相对性 参考系不同 速度就不同 所以动能也不同 一般都以地面为参考系描述物体的动能 2 动能是状态量 是表征物体运动状态的物理量 物体的运动状态一旦确定 物体的动能就惟一地被确定了 a b c d 解析 选a 动能是标量 与速度的大小有关 而与速度的方向无关 公式中的速度是相对于地面的速度 3 动能定理的简单表示形式是 w合 ek 4 动能定理涉及一个过程 做功过程 两个状态 初 末状态 应用动能定理时必须明确是哪些力在哪一个过程中做功 以及这一过程中初 末状态时物体的速度 5 动能定理揭示外力做功与物体动能变化的因果关系 定量反映了合外力做功与物体动能变化的数量关系 它明确了动能改变的惟一原因就是做功 6 动能定理中的位移 速度都必须相对于同一参考系 一般情况下选地面为参考系 即时应用 即时突破 小试牛刀 2 2011年陕西西安高一考试 一个物体放在光滑的水平地面上 现用水平力f拉着物体由静止开始运动 当经过位移s1时 速度达到v 随后又经过位移s2时 速度达到2v 那么 在s1和s2两段路程中f对物体做的功之比为 a 1 2b 2 1c 1 3d 1 4 三 实验探究的注意事项 误差分析及数据处理1 注意事项 1 滑块释放位置要相同 2 细绳要选用轻质 非弹性的 3 所选滑块的质量应远远大于钩码的质量 2 误差分析 1 实验中认为拉力对滑块做的功与钩码重力对滑块所做的功一样 但实际上二者不一样 导致出现误差 实验的部分步骤如下 1 在小车中放入砝码 把纸带穿过打点计时器 连在小车后端 用细线连接小车和钩码 2 将小车停在打点计时器附近 小车拖动纸带 打点计时器在纸带上打下一列点 3 改变钩码或小车中砝码的数量 更换纸带 重复 2 的操作 解析 使用打点计时器要先开电源 并且待打点计时器指针振动稳定时再松开纸带才能打出所需要的理想的点 同时打出的点才足够多 满足实验的要求 实验完毕要及时关闭电源 答案 先接通电源 让打点计时器正常工作释放纸带关闭电源 课堂互动讲练 质量为10g 以0 8km s的速度飞行的子弹与质量为60kg 以10m s的速度奔跑的运动员 二者相比 哪一个的动能大 答案 子弹的动能大 方法总结 1 动能是标量 只有大小而无方向 动能的大小由质量和运动的速率决定 而与速度的方向无关 2 由于动能与速度的平方成正比 所以速度变化要比质量变化对物体动能的影响更大 如图3 1 3所示 由细管弯成的竖直放置的轨道 其圆形部分的半径为r和r 质量为m的小球从水平轨道出发 先后经过两圆形轨道最后又进入水平轨道 已知小球在a处刚好对管壁无压力 在b处对管的内壁压力为0 5mg 则小球由a至b的运动过程中克服轨道阻力所做的功为多少 细管的内径及球的大小不计 图3 1 3 方法总结 利