探究外力做功与物体动能变化的关系版课件

1、第三节探究外力做功与物体动能变化的关系核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练课前自主学案第三节探究外力做功与物体动能变化的关系课标定位课标定位学习目标：1.会用实验的方法来探究外力做功与物体动能变化的关系，并能用牛顿第二定律和运动学公式推导动能定理2理解动能定理的内容，并能用动能定理分析、计算有关问题重点难点：1.动能定理的应用2探究外力做功与动能变化之间的关系课前自主学案一、实验与探究1实验目的：探究外力做功与物体动能变化的关系2实验方法：让物体自由下落，下落过程经过A、B两点，测出A、B两点的高度差hAB和A、B两点的速度vA、vB，则重力做的功为WG_.mghAB动能变化为Ek_验证WG与

2、Ek的关系3实验器材：铁架台(带铁夹)、_、_、重物、纸带、电源等4实验步骤(1)按图431把打点计时器安装在铁架台上，用导线把打点计时器与电源连接好电火花打点计时器刻度尺图431(2)把纸带的一端在重物上用夹子固定好，另一端穿过计时器限位孔，用手捏住纸带上端提起纸带使重物停靠在打点计时器附近(3)先_，后_，让重物自由下落(4)重复几次，得到35条打好点的纸带(5)在打好点的纸带中挑选点迹清晰的一条纸带，在起始点标上0，以后依次标上1,2,3用刻度尺测出对应下落高度h1、h2、h3.接通电源释放纸带(6)应用公式vn_计算各点对应的即时速度v1、v2、v3.(7)计算各点对应的重力做的功_和

3、动能的增加量_，进行比较(请自行设计表格进行分析)mgh5结论：合力对物体所做的功等于物体动能的变化6实验误差及注意事项(1)误差产生原因分析及减小方法重物和纸带在下落过程中受到打点计时器和空气的阻力，比较W与Ek关系时，W只计算重力做功，未考虑阻力做功，给实验带来误差竖直固定打点计时器，适当增加重物的质量来减小相对误差(2)注意事项打点计时器要竖直架稳，使两限位孔在同一竖直线上释放纸带时，应使重物靠近打点计时器保持提起的纸带竖直，先接通电源再松开纸带测量下落高度时，应从起点量起，选取的计数点要离起始点远些，纸带不宜过长思考感悟利用物体自由下落来探究外力做功与物体动能变化的关系时，物体的质量需

4、不需要测量？为什么？2结论：合力对物体所做的功等于物体动能的变化三、动能定理动能定理的内容：合力对物体所做的功等于物体动能的变化表达式：_.式中Ek2表示物体的末态的动能，Ek1表示物体的初态的动能，W表示合外力所做的功当外力对物体做正功时，物体的动能_；当外力对物体做负功时，物体的动能_WEk2Ek1增加减少核心要点突破一、对动能定理的理解1动能定理反映了一种因果关系，即合力做功是物体动能变化的原因当合力对物体做正功时W0，Ek2Ek10，Ek2Ek1，动能增加特别提醒：动能只有正值，没有负值，但动能的变化却有正负“变化”是指末状态的物理量减去初状态的物理量，而不一定是大的减小的动能的变化量

5、为正值，表示物体的动能增加了，对应于合力对物体做正功；物体的变化量为负值，表示物体的动能减小了，对应于合力对物体做负功，或者说物体克服合力做功2动能定理的研究对象是单一物体，或者是可以看成单一物体的物体系3动能定理适用于物体的直线运动，也适用于物体的曲线运动；适用于恒力做功，也适用于变力做功，力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以分段作用只要求出在作用过程中各力做功的多少和正负即可用动能定理解题一般比用牛顿第二定律和运动学公式求解简便4动能定理的计算式为标量式，v为相对同一参考系的速度，一般以地面为参考系5外力对物体所做的功是指物体所受的一切外力对它做的总功特别提醒：(1)动能定理只强调

6、初末状态动能的变化，在一段过程中初末位置的动能变化量为零，并不意味着在此过程中的各个时刻动能不变化(2)物体所受合力不为零时，其动能不一定变化，比如合力方向始终与速度垂直时，动能就不会变化即时应用(即时突破，小试牛刀)1(单选)一质量为1 kg的物体被人用手由静止开始向上提升1 m，这时物体的速度是2 m/s，则下列结论中错误的是()A手对物体做功12 JB合力对物体做功12 JC合力对物体做功2 J D物体克服重力做功10 J二、动能定理的适用条件及解题的优越性1适用条件：动能定理虽然是在物体受恒力作用、沿直线做匀加速直线运动的情况下推导出来的，但是对于外力是变力或物体做曲线运动，动能定理都

7、成立2优越性：(1)对于变力作用或曲线运动，动能定理提供了一种计算变力做功的简便方法功的计算公式WFscos 只能求恒力做的功，不能求变力的功，而由于动能定理提供了一个物体的动能变化Ek与合外力对物体所做功具有等量代换关系，因此已知(或求出)物体的动能变化EkEk2Ek1，就可以间接求得变力做功(2)与用牛顿定律解题的比较牛顿定律动能定理相同点确定研究对象，对物体进行受力分析和运动过程分析适用条件只能研究在恒力作用下物体做直线运动对于在恒力或变力作用下，物体做直线或曲线运动均适用应用方法要考虑运动过程的每一个细节，结合运动学公式解题只考虑各力的做功情况及初、末状态的动能运算方法矢量运算代数运算

8、两种思路对比可以看出应用动能定理解题不涉及加速度、时间，不涉及矢量运算，运算简单不易出错特别提醒：有些问题，用牛顿第二定律和运动学知识可以求解，用动能定理也可以求解，但由于应用动能定理时不需要考虑运动过程中的一些细节，所以用动能定理求解更简洁一些即时应用(即时突破，小试牛刀)2(单选)如图433所示，光滑水平桌面上开一个光滑小孔，从孔中穿一根细绳，绳一端系一个小球，另一端用力F1向下拉，以维持小球在光滑水平面上做半径为R1的匀速圆周运动今改变拉力，当大小变为F2时，小球仍在水平桌面上做匀速圆周运动，但半径变为R2.则小球运动半径由R1变为R2过程中，拉力对小球做的功是()图433课堂互动讲练探

9、究外力做功与物体动能的变化 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50 Hz，查得当地的重力加速度g9.80 m/s2，测得所用的重物的质量为1.00 kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图434，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点的距离分别例1是62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm.根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力做的功为_J，动能的增加量等于_J(取三位有效数字)结论是在误差允许的范围内_图434【答案】7.627.57重力做的功等于物体增加的

10、动能【方法总结】根据匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，因此，纸带上某点的瞬时速度就等于该点前后相邻两点间的平均速度 如图435所示，将质量m2 kg的一块石头从离地面H2 m高处由静止开始释放，落入泥潭并陷入泥中h5 cm深处，不计空气阻力求泥对石头的平均阻力(g取10 m/s2)动能定理的应用例2图435【答案】820 N【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

11、、末状态(5)由动能定理的W合Ek2Ek1列式求解未知量 如图436所示，质量为m的物体置于光滑的水平面上，用一根绳子一端固定在物体上，另一端通过定滑轮，以恒定速率v0拉绳子，物体由静止开始运动，当绳子与水平方向夹角45时，绳中张力对物体做的功是多少？应用动能定理求变力做功例3图436【答案】mv【方法总结】对变力做功直接应用功的公式无法求解，而应用动能定理非常方便，动能定理可以求解变力做功的问题 如图437所示，轨道的两端翘起，中间平直，平直部分长s0.2 m，动摩擦因数0.10，两端翘起的部分是光滑的，设一物体从距平直部分高h1.0 m处由静止沿轨道滑下，则物体在平直轨道上运动所通过的总路

12、程是多少？全程法应用动能定理类型四例4图437【思路点拨】对于一些复杂的物理过程，尤其是涉及非匀变速直线运动的过程，应用牛顿运动定律很难解决，而动能定理由于不涉及中间过程，所以在全过程中应用动能定理更简捷【自主解答】物体从左侧弯曲轨道滑下，通过平直轨道后滑上右侧弯曲轨道，再从右侧轨道下来，滑上左侧轨道，这样往复数次后，因平直轨道的摩擦作用，物体将停止在平直轨道上，选取物体刚开始下滑至停止这一运动过程来研究，物体的初动能Ek10，末动能Ek20，设物体的质量为m，在平直轨道上运动的总路程为s.则摩擦力做的功Wfmgs，重力做的功WGmgh，轨道的支持力不做功【答案】10 m图438解析：选D.物

13、体从A到B所受弹力要发生变化，摩擦力大小也要随之发生变化，所以求克服摩擦力做的功，不能直接用功的公式求得而在BC段克服摩擦力所做的功，可直接求得对从A到C全过程应用动能定理即可求出在AB段克服摩擦力所做的功设物体在AB段克服摩擦力所做的功为WAB，物体从A到C的全过程，根据动能定理有mgRWABmgR0所以有WABmgRmgR(1)mgR.知能优化训练本部分内容讲解结束点此进入课件目录按ESC键退出全屏播放谢谢使用现代人每天生活在纷繁、复杂的社会当中，紧张、高速的节奏让人难得有休闲和放松的时光。人们在奋斗事业的搏斗中深感身心的疲惫。然而，如果你细心观察，你会发现作为现代人，其实人们每天都在尽可

14、能的放松自己，调整生活节奏，追求充实快乐的人生。看似纷繁的社会里，人们的生活方式其实也不复杂。大家在忙忙碌碌中体味着平凡的人生乐趣。由此我悟出一个道理，那就是-生活简单就是幸福。生活简单就是幸福。一首优美的音乐、一支喜爱的歌曲，会让你心境开朗。你可以静静地欣赏你喜爱的音乐，可以在流荡的旋律中回忆些什么，或者什么都不去想；你可以一个人在房间里大声的放着摇滚，也可以在网上用耳麦与远方的朋友静静地共享；你还可以一边放送着音乐，一边做着家务.生活简单就是幸福。一杯清茶，或一杯咖啡，放在你的桌边，你的心情格外的怡然。你可以浏览当天的报纸，了解最新的国内外动态，哪怕是街头趣闻；或者捧一本自己喜欢的杂志、小

15、说，从字里行间获得那种特别的轻松和愉悦.生活简单就是幸福。经过精心的烹制，一桌可心的菜肴就在你的面前，你招呼家人快来品尝，再备上最喜欢的美酒，这是多么难得的享受！生活简单就是幸福。春暖花开的季节，或是清风送爽的金秋，你和家人一起，或是朋友结伴，走出户外，来一次假日的郊游，享受大自然带给你的美丽、芬芳。吸一口新鲜的空气，忘却都市的喧嚣，身心仿佛受到一番洗涤，这是一种什么样的轻松感受！生活简单就是幸福。你参加朋友们的一次聚会，那久违的感觉带给你温馨和激动，在觥酬交错之间你享受与回味真挚的友情。朋友，是那样的弥足珍贵.生活简单就是幸福。周末的夜晚，一家老小围坐在电视机旁，尽享团圆的欢乐现代人越来越会

16、生活，越来越会用各种不同的方式来放松自己。垂钓、上网、打牌、玩球、唱卡拉OK、下棋.不一而足。人们根据自己的兴趣爱好寻找放松身心的最佳方式，在相对固定的社交圈子里怡然的生活，而且不断的扩大交往的圈子，结交新的朋友有时，你会为新添置的一套漂亮时装而快乐无比；有时，你会为孩子的一次小考成绩优异而倍感欣慰；有时，你会为刚参加的一项比赛拿了名次而喜不自胜；有时，你会为完成了上司交给的一个任务而信心大增生活简单就是幸福！生活简单就是幸福，不意味着我们放弃了对目标的追逐，是在忙碌中的停歇，是身心的恢复和调整，是下一步冲刺的前奏，是以饱满的精力和旺盛的热情去投入新的“战斗”的一个“驿站”；生活简单就是幸福，

17、不意味着我们放弃了对生活的热爱，是于点点滴滴中去积累人生，在平平淡淡中寻求充实和快乐。放下沉重的负累，敞开明丽的心扉，去过好你的每一天。生活简单就是幸福！我的心徜徉于春风又绿的江南岸，纯粹，清透，雀跃，欣喜。原来，真正的愉悦感莫过于触摸到一颗不染的初心。人到中年，初心依然，纯真依然，情怀依然，幸甚至哉。生而为人，芳华刹那，真的不必太多要求，一盏茶，一本书，一颗笃静的心，三两心灵知己，兴趣爱好一二，足矣。亦舒说：“什么叫做理想生活？不用吃得太好穿得太好住得太好，但必需自由自在，不感到任何压力，不做工作的奴隶，不受名利的支配，有志同道合的伴侣，活泼可爱的孩子，丰衣足食，已经算是理想。”时间如此猝不

18、及防，生命如此仓促，忠于自己的内心才是真正的勇敢，以不张扬的姿态，将自己活成一道独一无二的风景，才是最大的成功。试问，你有多久没有靠在门槛上看月亮了，你有多久没有在家门口的那棵大树下乘凉了，你有多久没有因为一个人一件事而心生感动了，你又有多久没有审视自己的内心了？与命运的较量中，我们被迫前行，却忘记了来时的方向；我们习惯了飞翔，却成了无脚的鸟。年轻时我们并不了解自己，不知道自己需要什么。不知道什么才是自己最想要的，什么才是最适合自己的，自己又是怎么样的一个人。”时光叠加，沧桑有痕，终究懂得，漫漫人生路，得失爱恨别离，不过是生命的常态。原来，人生最曼妙的风景，就是那颗没被俗世河流污染的初心。大千

19、世界，有很多的东西可以去热爱，或许一株风中摇曳的小草，一朵迎风招展的小花，一条弯弯曲曲的小河，都足够让我们触摸迷失的初心。紫陌红尘，芸芸众生，皆是过客。若时光允许，我愿意一生柔软，爱了樱桃，爱芭蕉，静守于轮回的渡口，揣一颗云水禅心，将寂寞坐断，将孤独守成一帧最美的山水画卷。一直渴盼着，与心悦的人相守于古朴的小院，守着老旧的光阴，只闻花香，不谈悲喜，读书喝茶，不争朝夕。阳光暖一点，再暖一点，日子慢一些，再慢一些，从容而优雅地老去。浮生荡荡，阳春白雪，触目横斜千万朵，赏心不过两三枝；任凭弱水三千，只取一瓢饮。有梦的季节，有爱的润泽，走过的日子，都会成为笔尖温润如玉的诗篇。相信越是走到最后，剩下的唯

20、有一颗向真向善向美的初心。似水流年，如花美眷，春潮带雨晚来急，野渡无人舟自横朝花夕拾，当回望过往，你是此生无憾，还是满心懊悔呢？随着芳华的流逝，我们终究会明白：任何的财富都比不上精神上的愉悦，任何的快感都不及对初心的执着。愿你不趋炎附势，不阿谀奉迎，不苟且偷生，不虚掷有限的年华，活出属于自己的风采，活在每一个当下，不忘初心，不负今生曾经有人说，成大事者必经以下三种境界：“昨夜西风凋碧树，独上高楼，望尽天涯路”，此第一境界也;“衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴”，此第二境界也;“众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在灯火阑珊处”，此第三境界也。我想说的是：事无大小，只要你还在坚持，成功的曙光终会毫不吝啬地照向你有这样一个小故事。1987年，她14岁，在湖南益阳的一个小镇卖茶，1毛钱一杯。因为她的茶杯比别人大一号，所以卖得最快，那时，她总是快乐地忙碌着。她17岁，她把卖茶的摊点搬到了益阳市，并且改卖当地特有的