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文档简介
探究外力做功与物体动能改变关系1/11第三节探究外力做功与物体动能改变关系【温故而知新】
做功过程实质就是能量改变过程。重力势能改变是由重力做功引发;弹性势能改变是由弹力做功引发。那么:⑴物体动能改变是由什么力做功引发?⑵动能改变在数值上是否也等于某个力做功?2/11第三节探究外力做功与物体动能改变关系h【探究目标】
外力做功与物体动能改变关系【试验方法】
测定做自由落体运动物体在下落h时速度v,经过比较重力做功WG和此时动能EK得出外力做功与物体动能改变关系。【试验关键点】
瞬时速度计算:一.探究与思索3/11第三节探究外力做功与物体动能改变关系【试验数据统计与分析】【试验结论】——在试验误差范围内,外力做功等于物体动能改变。即:【试验误差分析】
造成本试验误差主要原因——摩擦力【试验思索】——你是否能够设计出其它试验方法?【提醒】——只要设计出一个简单直线运动,即可推出一样结论。4/11【理论分析与论证】
质量为m物体,在一恒定拉力F作用下,以速度v1开始沿水平面运动,经位移s后速度增加到v2,已知物体与水平面之间摩擦力恒为f,试导出外力做功与物体动能改变关系。第三节探究外力做功与物体动能改变关系即:W外=EK2-EK1=△EK5/11第三节探究外力做功与物体动能改变关系二.动能定理——合外力对物体所做功等于物体动能改变。即:W外=EK2-EK1=△EK【说明】1.合外力功等于各外力功之和;2.动能定理反应了力对空间累积效果,揭示了物体动能改变原因是外力功。3.动能定理特点是不追究全过程中运动性质和状态改变细节,对于求解变力、曲线运动中功以及复杂过程中功效转化,动能定理都提供了方便。4.动能定理建立了过程量与状态量之间关系,为物理问题研究提供了方法。6/11【例题】质量为m物体在水平恒力作用下,由静止开始前进s1后撤去力F,物体与水平面间摩擦力恒为f,求物体从开始运动到最终停顿共发生了多大位移?第三节探究外力做功与物体动能改变关系【解法一】牛顿第二定律+运动学公式【解法二】分段应用动能定理【解法三】整体应用动能定理【答案】7/11第三节探究外力做功与物体动能改变关系【应用动能定了解题普通步骤】1.确定研究对象,明确它运动过程;
2.分析物体在运动过程中受力情况,明确各个力是否做功,是正功还是负功;
3.明确起始(初)状态和终了(末)状态动能(可分段、亦可对整个运动过程)
4.依据动能定理布列方程:8/11【例题】汽车以速度v=10m/s在水平路面上行驶,车与路面摩擦因数为0.4,问汽车刹车后汽车还能运动多远?【答案】12.5m第三节探究外力做功与物体动能改变关系【解法一】牛顿第二定律+运动学公式【解法二】应用动能定理9/11第三节探究外力做功与物体动能改变关系【例题】质量为m=5kg小球,从高H=5m位置自静止落下,掉入沙中并陷入h=0.25m,求小球在沙中所受到沙子平均阻力?【方法一
】分过程进行【方法二】设球在沙中受到阻力为f,对整个过程应用动能定理有:10/11【例题】从
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