广东省惠东县平山镇第三中学高中物理 4.3外力做功与物体动能变化的关系课件 粤教版必修2.ppt

第三节外力做功与物体动能变化的关系 学习目标 1 知道外力对物体做功可以改变物体的动能 2 理解动能定理 知道动能定理的适用条件 3 会用实验方法来探究物理定理或定律 4 理解动能定理的推导过程 5 会用动能定理解决力学问题 知道用动能定理解题的一般步骤 学法指导 阅读教材74 77页 思考回答以下问题 时间 12分钟 1 从做功的角度理解 进站的列车 速度越来越慢 它的动能为什么减少 出站的列车 速度越来越快 它的动能为什么增加 2 如图1 2所示接触面光滑 分析f1对木块做正功还是负功 木块的动能如何变化 分析f2对木块做正功还是负功 木块的动能如何变化 3 质量为m的物体 在一恒定拉力f的作用下 以速度v1开始沿水平面运动 发生一段位移后速度增加到v2 已知物体与水平面之间的摩擦力恒为f 求 1 发生位移的大小 2 各力及合外力所做的功 3 外力做功与动能变化有什么关系4 物体动能的变化与合外力对它做的功存在什么样的定量关系 动能定理 方法总结 应用动能定理解决问题的五个步骤 1 明确研究对象和研究过程 2 明确题设条件和已知量 未知量 待求量 3 分析研究对象在对应的研究过程中的受力情况及各力对物体做功情况 写出各力做功的表达式并求其代数和 4 明确研究对象在对应研究过程中的初 末状态 5 由动能定理的w合 ek2 ek1列式求解未知量 1 双选 一个物体沿着高低不平的曲面做匀速率运动 在下面几种说法中 正确的是 a 动力做的功为零b 阻力做的功为零c 动力做功与阻力做功的代数和为零d 合力做的功为零2 单选 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 物体的动能增加b 只有物体克服阻力做功 它的动能减少c 外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差d 动力和阻力都对物体做功 物体的动能一定变化 cd d 当堂测试 3 一物体在外力的作用下速度由零达到v 做功为w1 另一个同质量物体速度由v变到2v 做功为w2 则w1 w2 4 某人用手将1kg的物体由静止向上提起1m 这时物体的速度为2m s 则手对物体做的功是 5 单选 下列关于运动物体所受的合外力 合外力做功和功能变化的关系正确的是 a 如果物体所受的合外力为零 则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 1 3 12j a 6 双选 下列说法正确的是 a 合力对物体做的功越多 物体的动能就越大b 外力对物体做功的代数和等于物体末动能与初动能之差c 物体作匀速圆周运动时 合力一定不做功d 物体运动过程中受的合力不为零 则它的动能一定变化7 双选 质点在恒力作用下 从静止开始作直线运动 则质点的动能 a 与它通过的位移成正比b 与它通过的位移的平方成正比c 与它运动的时间成正比d 与它运动的时间的平方成正比 bc ad 探究外力做功与物体动能变化的关系 1 实验目的是什么 探究外力做功与物体动能变化的定量关系2 根据教材提供的实验器材和所学过的知识 请选择并写出实验设计方案电火花打点计时器 纸带 重锤 铁架台 刻度尺3 实验方案 通过物体由静止自由下落过程中 重力对物体做功 物体动能增加 让重锤带着纸带下落 利用打点计时器记录它的运动情况 分析纸带的点迹的分布 计算出纸带上某两点的瞬时速度及对应的动能比较重力做功wg和动能变化 ek的关系 4 实验步骤及注意事项 1 把电火花打点计时器安装在铁架台上 竖直架稳 连接好电源 2 把纸带一端固定在重锤上 另一端穿过计时器的限位孔 用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时器附近 使纸带能顺利通过限位孔 3 接通电源 松开纸带 让重锤自由下落 4 重复3次 挑选点清晰的纸带 在起始点依此标上0 1 2 3 并以此测出各点到0点的距离 h01 h02 h03 h04 h05 选择下落过程a b两点 计算出两点的高度差hab和a b两点的瞬时速度va vb 重力做功 wg mg h 动能的变化 比较wg与 ek的大小 因不需要知道动能和重力的功的具体数值 所以不需要测量重锤m的质量 纸带的选择 数据及计算 实验结论 oc 0 304m 0 780 0 305m 3 11 0b 0 171m 0 585 0 172m 1 75 oa 动能增量 ek j 末速度v ms 1 重力做功w j 下落距离h cm 过程 4 87 设重锤质量为m o a c b 1 75 3 11 4 87 0 77 7 有哪些因素可能影响实验结果 重物和纸带下落过程受到空气的阻力 测量重锤下落的高度 必须从起始点开始算起 为了减少相对误差 选取的各点个数要离起点远一些 和计算瞬时速度时带来的误差 竖直固定打点计时器 适当增加重锤的质量来减少误差 用钩码 多次测量求平均值以减少误差 实验注意事项 在 探究外力做功与物体动能的变化 的实验中 已知打点计时器所用的电源的频率为50hz 查得当地的重力加速度g 9 80m s2 测得所用的重物的质量为1 00kg 实验中得到一条点迹清晰的如图纸带 把第一个点记作o 另选连续的四个点a b c d作为测量的点 经测量知道a b c d各点到o点的距离分别 是62