《廣東省佛山市高中物理 第四章 機(jī)械能和能源 第3節(jié) 探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系學(xué)案 粵教版必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《廣東省佛山市高中物理 第四章 機(jī)械能和能源 第3節(jié) 探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系學(xué)案 粵教版必修2（6頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第三節(jié)探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系一、 學(xué)習(xí)目標(biāo)1、 知道外力做功可改變物體的動(dòng)能2、 理解動(dòng)能定理的物理意義，初步掌握動(dòng)能定理的應(yīng)用3、 掌握用實(shí)驗(yàn)方法探究動(dòng)能定理二、 學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)從實(shí)驗(yàn)角度探究外力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系，動(dòng)能定理的應(yīng)用三、課前預(yù)習(xí)（自主探究）1. 動(dòng)能定理： 對(duì)物體所做的功等于物體 的變化2表達(dá)式：W_或W_.3當(dāng)外力對(duì)物體做正功時(shí)，末動(dòng)能 初動(dòng)能；當(dāng)外力對(duì)物體做負(fù)功時(shí)，末動(dòng)能 初動(dòng)能4. 1在離地面高為h處以初速度v0斜向上拋出一個(gè)質(zhì)量為m的物塊，當(dāng)它落地時(shí)速度為v，用g表示重力加速度，則在此過程中，阻力對(duì)物體做的功( )Amghmv2mv Bmghmvmv2C.mv
2、2mvmgh Dmghmv2mv5一個(gè)25 kg的小孩從高度為3 m的滑梯頂端由靜止開始滑下，滑到底端時(shí)的速度為2 m/s，g取10 m/s2，關(guān)于力對(duì)小孩做的功，以下結(jié)果正確的是( )A合外力做功50 J B阻力做功500 J C重力做功500 J D支持力做功50 J四、課堂活動(dòng)（1）小組合作交流知識(shí)點(diǎn)1 實(shí)驗(yàn)探究在給定的路面上，汽車的初速度越大，剎車距離也 ，摩擦力做功就 。可見，研究做功與動(dòng)能變化的關(guān)系，實(shí)際上就是研究力、位移、速度和質(zhì)量的關(guān)系。若利用自由落體運(yùn)動(dòng)，則可利用刻度尺直接測出 _，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測出各點(diǎn)的 _。答案：越大，越多，位移，瞬時(shí)速度重點(diǎn)歸納對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的理解1
3、.重力做功的特點(diǎn)：重力做功只與初末位置的高度差有關(guān)，即。2.動(dòng)能：物體的質(zhì)量與速度平方乘積的一半，。3.利用物體由靜止自由下落時(shí)，重力做功，動(dòng)能的變化，探究兩者的關(guān)系。知識(shí)點(diǎn)2 合外力做功和物體動(dòng)能的變化射箭運(yùn)動(dòng)員拉弓射箭，箭在彈力作用下，獲得很大的速度射出去。在行駛中的汽車，因前方有路障而緊急剎車，汽車在阻力作用下逐漸停下來。前者有彈力對(duì)箭做功，則箭的 發(fā)生了改變， 也發(fā)生了改變；后者摩擦阻力對(duì)汽車做功，使汽車的 減小， 也減小。這兩種情況的共同特點(diǎn)是有力對(duì)物體做功，則物體的 發(fā)生變化。答案：速度，動(dòng)能，速度，動(dòng)能，速度和動(dòng)能重點(diǎn)歸納對(duì)合外力做功和物體動(dòng)能的變化的理解(1)W為物體所受外力的
4、總功(包括物體所受重力)(2)動(dòng)能定理揭示了合外力對(duì)物體做功與物體動(dòng)能的變化之間的因果聯(lián)系和定量關(guān)系定理表明，合外力對(duì)物體做了多少功，物體的動(dòng)能就增加(減少)多少合外力做正功，物體的動(dòng)能增加；合外力做負(fù)功，物體的動(dòng)能減少(3)適用條件：動(dòng)能定理雖然是在物體受恒力作用沿直線做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的情況下推導(dǎo)出來的，但是對(duì)于外力是變力或物體做曲線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能定理都成立2優(yōu)越性(1)對(duì)于變力作用或曲線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能定理提供了一種計(jì)算變力做功的簡便方法功的計(jì)算公式WFscos 只能求恒力做的功，不能求變力做的功，而由于動(dòng)能定理提供了一個(gè)物體的動(dòng)能變化Ek與合外力對(duì)物體所做功具有等量代換關(guān)系，因此已知(或求出)物體
5、動(dòng)能變化EkEk2Ek1，就可以間接求得變力做的功(2)與用牛頓定律解題的比較牛頓定律動(dòng)能定理不同點(diǎn)適用條件一般只能研究在恒力作用下物體做直線運(yùn)動(dòng)的情況對(duì)于物體在恒力或變力作用下，物體做直線或曲線運(yùn)動(dòng)均適用應(yīng)用方法要考慮運(yùn)動(dòng)過程的每一個(gè)細(xì)節(jié)，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解題只考慮各力的做功情況及初、末狀態(tài)的動(dòng)能運(yùn)算方法矢量運(yùn)算代數(shù)運(yùn)算相同點(diǎn)確定研究對(duì)象，對(duì)物體進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)過程分析3.運(yùn)用動(dòng)能定理解題的一般步驟(1)明確研究對(duì)象和運(yùn)動(dòng)過程(2)分析過程中力做功情況(3)明確初、末狀態(tài)的動(dòng)能(4)列方程，并求解實(shí)驗(yàn)透視探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系圖436【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄客饬ψ龉εc物體動(dòng)動(dòng)能改變的定量關(guān)
6、系【實(shí)驗(yàn)原理】電源頻率【實(shí)驗(yàn)器材】電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、重錘、鐵架臺(tái)、鉤碼、夾子、刻度尺、學(xué)生電源、導(dǎo)線若干【實(shí)驗(yàn)步驟】 A按圖436所示，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在鐵架臺(tái)上，并接好電路；B紙帶的一端用夾子固定在重錘上，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，豎直提起紙帶使重錘靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，用夾子把紙帶上端夾?。籆先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，待穩(wěn)定后，釋放紙帶，讓重錘自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打點(diǎn)；D重復(fù)幾次(35次)，挑選出點(diǎn)跡清晰的紙帶用來分析；E在選取紙帶中，選取點(diǎn)跡間距較大的點(diǎn)，并標(biāo)上0、1、2、3、4、，量出各點(diǎn)到0點(diǎn)的距離h1、h2、h3、；F利用公式vn求出各點(diǎn)的速度大??；G并求出相鄰兩點(diǎn)間重錘
7、動(dòng)能的增量Ek和重錘重力做的功W；H比較重力所做的功W和動(dòng)能增量Ek的關(guān)系，得出結(jié)論2測量與記錄3數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)結(jié)論測出起始點(diǎn)O到B點(diǎn)的距離，就是物體自由下落的高度sOB。再求出O點(diǎn)和B點(diǎn)的速度（vB)：，以同樣的方法得到其他點(diǎn)的瞬時(shí)速度。再驗(yàn)證這個(gè)過程是否滿足動(dòng)能定理?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】在誤差范圍內(nèi)，重力所做的功等于物體動(dòng)能的增量【注意事項(xiàng)】1.實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)記時(shí)器的安裝，兩紙帶限位孔必須在同一豎直線上，以減少摩擦力2.實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須先接通電源，讓打點(diǎn)記時(shí)器工作正常后才松開紙帶讓重錘下落3.打點(diǎn)記時(shí)器必須接50Hz交流低壓電源.4.必須保留紙帶上打出點(diǎn)跡的第一點(diǎn),且第1、2點(diǎn)間距約為2mm的紙帶誤差小。
8、5.實(shí)驗(yàn)中，只要驗(yàn)證gh是否等于v2/2即可，不用測重錘的質(zhì)量。6.【誤差分析】由于重錘克服阻力作功，所以動(dòng)能增加量略小于重力勢(shì)能減少量（2）課堂小測單項(xiàng)選擇題1.關(guān)于功和物體動(dòng)能變化的關(guān)系，下列說法不正確的是( )A有力對(duì)物體做功，物體的動(dòng)能就會(huì)變化 B合力不做功，物體動(dòng)能不改變C合力對(duì)物體做正功，物體的動(dòng)能一定增加D所有外力做功的代數(shù)和為負(fù)值，則物體動(dòng)能減少2一物體速度由零增大到v，再從v增大到2v，外力做功分別為W1和W2，則W1和W2的關(guān)系正確的是( )AW1W2 BW22W1 CW23W1 DW24W13物體A和B質(zhì)量相等，A置于光滑的水平面上，B置于粗糙的水平面上，開始時(shí)都處于靜止
9、狀態(tài)，在相同的水平力F作用下移動(dòng)相同的位移，則( )A力F對(duì)A做功較多，A的動(dòng)能較大B力F對(duì)B做功較多，B的動(dòng)能較大C力F對(duì)A和B做功相同，A和B的動(dòng)能相同D力F對(duì)A和B做功相同，但A的動(dòng)能較大4一質(zhì)量為1 kg的物體被人用手由靜止向上提升1 m，這時(shí)物體的速度為2 m/s，g取10 m/s2，則下列說法不正確的是( )A手對(duì)物體做功12 J B合外力對(duì)物體做功12 JC合外力對(duì)物體做功2 J D物體克服重力做功10 J雙項(xiàng)選擇題5水平光滑地面上放著質(zhì)量為0.5 kg的足球，一小孩用10 N力踢球，使球沿水平面向前運(yùn)動(dòng)了2 m，速度大小為6 m/s，與豎直墻壁碰撞，撞后小球沿相反方向以大小相等
10、的速度反彈回來，下列說法正確的是( )A小孩對(duì)球做的功為20 J B小孩對(duì)球做功為9 JC墻對(duì)小球做的功為0 D墻對(duì)小球做功為18 J6關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受的合力、合力做的功和運(yùn)動(dòng)物體動(dòng)能的變化，下列說法正確的是( )A運(yùn)動(dòng)物體所受合力不為零，合力必做功，則物體的動(dòng)能一定變化B運(yùn)動(dòng)物體所受合力為零，則物體的動(dòng)能一定不變C運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)能保持不變，則物體所受合力必為零D運(yùn)動(dòng)物體所受合力不為零，則該物體一定做變速運(yùn)動(dòng)7質(zhì)量不同而具有相同動(dòng)能的兩個(gè)物體，在動(dòng)摩擦因數(shù)相同的水平面上滑行到停止，則( )A質(zhì)量大的物體滑動(dòng)距離大 B質(zhì)量大的物體滑行距離小C質(zhì)量大的物體做功多 D它們運(yùn)動(dòng)的加速度一樣大8質(zhì)量為m的物體從距地面h高處由靜止開始以加速度a豎直下落到地面，在這個(gè)過程中( )A物體的動(dòng)能增加mgh B物體的重力勢(shì)能減少mghC物體的動(dòng)能增加mgh D物體的重力勢(shì)能減小mgh計(jì)算題9如下圖所示，用拉力F使一個(gè)質(zhì)量為m的木箱由靜止開始在水平地面上移動(dòng)了l，拉力F跟木箱前進(jìn)方向的夾角為，木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，求木箱獲得的速度五、課外作業(yè)六、課后反思解：對(duì)物體進(jìn)行受力分析，受到豎直向下的重力mg、垂直地面的支持力FN、拉力F和水平向左的摩擦力Ff，如答圖4-3-8所示由動(dòng)能定理：Flcos Fflmv20而Ff(mgFsin )聯(lián)立解得v.6
廣東省佛山市高中物理 第四章 機(jī)械能和能源 第3節(jié) 探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系學(xué)案 粵教版必修2
