高一物理探究动能变化跟做功的关系

1、31探究动能变化跟做功的关系探究动能变化跟做功的关系 核心要点突破核心要点突破 课堂互动讲练课堂互动讲练 课前自主学案课前自主学案 知能优化训练知能优化训练 3.1 课标定位课标定位 学习目标：学习目标：1.通过实验探究动能跟做功的关系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，加强动手简化物理条件，得出动能跟功的关系，加强动手 能力能力 3通过实验，从中领略到物理等自然学科中蕴含的通过实验，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严密的科学关系，体会其中反映出的自然界的真实 美美 重点难点：重点：动能、动能定理的理解重点难点：重点：

2、动能、动能定理的理解 难点：动能定理的应用难点：动能定理的应用 课前自主学案课前自主学案 动能动能 无关无关标量标量 增加增加 减少减少 增量增量 3动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做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物体做曲线运动的情况 动能定理是动能定理是_式，功和动能都是标量，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不能利用矢量法则分解，故动能定理无矢量式 标量标量 思考感悟思考感悟 射箭运动员拉弓射箭，箭在弹力作用下获得很大射箭运动员拉弓射箭，箭在

3、弹力作用下获得很大 的速度射出去的速度射出去行驶中的汽车，因前方有路障而行驶中的汽车，因前方有路障而 紧急刹车，汽车在阻力作用下逐渐停下来紧急刹车，汽车在阻力作用下逐渐停下来以上以上 两种情境有何共同特点？两种情境有何共同特点？ 提示：提示：前者有弹力对箭做功，箭的速度或者说动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，或者动能减小为零速度减小为零，或者动能减小为零这两种情况这两种情况 的共同特点是：有力对物体做功，使物体的动能的共同特点是：有力对物体做功，使物体的动能 发生了变化发生了变化 三、探究

4、恒力做功与物体动能变化的关系三、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量与做功之间的关系 (一一)实验原理实验原理 1_记录各时刻记录各时刻(在不同力的作用下在不同力的作用下)对应对应 的滑块的速度大小的滑块的速度大小 2改变钩码的改变钩码的_相当于改变拉力的大小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 开始时相同开始时相

5、同 3利用利用_测量滑块经过的位移测量滑块经过的位移 光电门光电门 个数个数 刻度尺刻度尺 (二二)实验器材实验器材 气 垫 导 轨 ； 滑 块 ； 钩 码 ； 光 电 门 ； 细 绳 ；气 垫 导 轨 ； 滑 块 ； 钩 码 ； 光 电 门 ； 细 绳 ； _；_ (三三)实验步骤实验步骤 1如图如图311所示，组装好实验装置所示，组装好实验装置 图图311 刻度尺刻度尺 计时器计时器 2接通气源，使滑块在导轨上无摩擦地滑动接通气源，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，计时器显由静止释放滑块，钩码对滑块做功，计时器显 示滑块通

6、过的时间，并记录数据示滑块通过的时间，并记录数据 5增加钩码个数，重复第增加钩码个数，重复第4步骤步骤 6记录数据，设计表格，由数据计算并画出记录数据，设计表格，由数据计算并画出W v2的图像的图像 核心要点突破核心要点突破 一、对动能的理解一、对动能的理解 1动能具有相对性，参考系不同，速度就不同，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所以动能也不同一般都以地面为参考系描述物 体的动能体的动能 2动能是状态量，是表征物体运动状态的物理动能是状态量，是表征物体运动状态的物理 量物体的运动状态一旦确定，物体的动能就惟量物体的运动状态一旦确定，物体的动能

7、就惟 一地被确定了一地被确定了 AB CD 解析：解析：选选A.动能是标量，与速度的大小有关，而动能是标量，与速度的大小有关，而 与速度的方向无关与速度的方向无关公式中的速度是相对于地面公式中的速度是相对于地面 的速度的速度 3动能定理的简单表示形式是：动能定理的简单表示形式是：W合 合 Ek. 4动能定理涉及一个过程动能定理涉及一个过程(做功过程做功过程)、两个状态、两个状态 (初、末状态初、末状态)，应用动能定理时必须明确是哪些力，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 时物体的速度时物体的速度 5动能定理揭

8、示外力做功与物体动能变化的因果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考系，一般情况下选地面为参考系 即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀) 2(2011年陕西西安高一考试年陕西西安高一考试)一个物体放在光滑一个物体放在光滑 的水平地面上，现用水平力的水平地面上，现用水平力F拉着物体由静止

9、开始拉着物体由静止开始 运动，当经过位移运动，当经过位移s1时，速度达到时，速度达到v，随后又经过，随后又经过 位移位移s2时，速度达到时，速度达到2v.那么，在那么，在s1和和s2两段路程中两段路程中 F对物体做的功之比为对物体做的功之比为() A12B21 C13D14 三、实验探究的注意事项、误差分析及数据处理三、实验探究的注意事项、误差分析及数据处理 1注意事项注意事项 (1)滑块释放位置要相同滑块释放位置要相同 (2)细绳要选用轻质、非弹性的细绳要选用轻质、非弹性的 (3)所选滑块的质量应远远大于钩码的质量所选滑块的质量应远远大于钩码的质量 2误差分析误差分析 (1)实验中认为拉力对

10、滑块做的功与钩码重力对滑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，导致出现块所做的功一样，但实际上二者不一样，导致出现 误差误差 实验的部分步骤如下：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，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；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，将小车停在打点计时器附近， _ _， _，小车拖动纸带，打点计时，小车拖动纸带，打点计时 器在纸带上打下一列点，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，重改变钩码或

11、小车中砝码的数量，更换纸带，重 复复(2)的操作的操作 解析：解析：使用打点计时器要先开电源，并且待打点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验的要求，实验完毕要及时关闭电源. 答案：答案：先接通电源，让打点计时器正常工作释先接通电源，让打点计时器正常工作释 放纸带关闭电源放纸带关闭电源 课堂互动讲练课堂互动讲练 动能表达式的应用动能表达式的应用 质量为质量为10 g，以，以0.8 km/s的

12、速度飞行的子弹的速度飞行的子弹 与质量为与质量为60 kg、以、以10 m/s的速度奔跑的运动员，的速度奔跑的运动员， 二者相比，哪一个的动能大？二者相比，哪一个的动能大？ 【答案答案】子弹的动能大子弹的动能大 【方法总结方法总结】(1)动能是标量，只有大小而无方动能是标量，只有大小而无方 向向动能的大小由质量和运动的速率决定，而与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要比质量变化对物体动能的影响更大 动能定理的简单应用动能定理的简单应用 如图

13、如图313所示，由细管弯成的竖直放置所示，由细管弯成的竖直放置 的轨道，其圆形部分的半径为的轨道，其圆形部分的半径为R和和r，质量为，质量为m的的 小球从水平轨道出发，先后经过两圆形轨道最后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，已知小球在又进入水平轨道，已知小球在A处刚好对管壁无处刚好对管壁无 压力，在压力，在B处对管的内壁压力为处对管的内壁压力为0.5 mg，则小球，则小球 由由A至至B的运动过程中克服轨道阻力所做的功为的运动过程中克服轨道阻力所做的功为 多少？多少？(细管的内径及球的大小不计细管的内径及球的大小不计) 图图313 【方法总结】【方法总结】利用动能定理解题，首先要弄