探究外力做功与物体动能变化的关系（参赛）

1、第四章第三节，探索外力功与物体动能变化的关系，教育目标，1实验探索动能定理2 .理论分析动能定理3知道动能定理可以应用4动能定理是标量式，【知识评论】 能量变化的话，物体的动能的变化是用什么样的力来工作的呢？ 靠重力工作，靠弹性工作，一、一架飞机在牵引力作用下(无视空气阻力)，在飞机跑道上加速运动牵引力对飞机进行正工作，探讨飞机动能如何变化。 2 .在粗糙水平上滑行的物体，只靠摩擦力就能对物体产生负作用，物体的动能是怎样变化的，越来越被研究越来越小，工作和物体的动能的变化之间有什么样的定量的关系呢？本书提出了一个问题。 1 )实验与探索，1，实验目的：探讨外力功与物体动能变化的定量关系；2，实

2、验方法：探索物体仅受到重力落下时重力功与动能变化的关系；3，实验器材：放电打点计时器带重锤铁架台研究工作和动能的关系，实际上研究力、位移、质量和速度的关系，利用物体的自由落下进行研究的话，位移是如何测量的？ 速度是如何测量的，位移可以用标尺直接测量，速度可以用中间时刻的瞬时速度和这个时间的平均速度测量，4，实验步骤：(1)把打点计时器垂直安装在铁格子台上。 (2)把胶带的一端固定在重物上，另一端穿过打点计时器的止动孔，用手垂直抬起胶带，把重物停在计时器附近。 (3)接通电源松开胶带，使重物自由落下。 连接了、交流电源，打点定时器，剪辑，重复多次重量物，纸带，、 按从某点开始数的点顺序加0、1、

3、2、3，测量从各点到0点的距离： h01、h02、h03、h04、h05，选择落下过程2、4点，选择2点的高度差h24和2、4点的瞬时速度V2 重力功：WG=m g h24，动能变化：对WG和EK的大小进行比较，6，实验数据参考表：数据处理，在实验误差范围内，外力的功等于物体动能的变化。 即，【实验的结论】本实验中误差的主要原因是什么？ 考虑到造成本实验误差的主要原因摩擦力，重力的功总是比重锤动能的增加量大一点，可以认为这次实验是否测量重物的质量。 已知质量m的物体在一定的张力f的作用下，以速度v1开始沿水平面运动，经过位移s增加到速度v2，物体和水平面之间的摩擦力始终是f，打算导出外力的功与

4、物体的动能的变化之间的关系。 即W=EK2EK1=EK，(2)【理论分析和论证】、动能定理、1 .内容：合力的工作等于物体的动能的变化，2. W是合力的工作。 【特别说明】1、w是合力的功2 .动能定理适用于物体的直线或曲线运动的定力功，也适用于变力功，不考虑全过程中的运动的性质和状态变化的详细情况3 .动能定理的计算式是标量式4，式中的位移、速度都是同一参考系5、EK=EK2EK1是最终状态的动能与初始状态的动能之差，与物体运动的全过程无关。【例1】质量m的物体在水平上以一定的力从静止前进到s1后，去除力f，将物体和水平面的摩擦力设为一定f， 求出物体从开始运动到最终停止产生了多少位移【解法

5、1】牛顿第二定律运动学式【解法2】阶段性地应用动能定理【解法3】整体地应用动能定理【解答】、【应用动能定理解决问题的一般步骤】1、确定研究对象， 明确其运动过程2 .分析物体在运动过程中所受到的力的状况，明确各力是否在工作，明确是在工作还是不工作3、明确开始(初)状态和结束(末)状态的动能(阶段、整个运动过程也可以) 根据动能定理的方程式，【例2】汽车以速度v=10m/s在水平路面上行驶，汽车与路面的摩擦系数为0.4，汽车刹车后能运动多少(g=10m/s2 )，【答案】12.5m，【解法1】牛顿第二定律运动学式【解法2】 【例3】质量m=5kg的小球，从高度H=5m的位置静止落下，掉到沙里沉入h=0.25m，求出小球在沙中受到的平均阻力吗？ (g=10m/s2 )，【方法1】分过程中【方法2】把球在沙子中受到的阻力设为f，在全过程中应用动能定理：【例4】从高度h处水平地投质量m的球，把着地点和投点的水平距离设为x，求投时人投成球的功能。 【