《探究外力做功與物體動能變化的關(guān)系》學(xué)案

第三節(jié)探究外力做功與物體動能變化的關(guān)系班級：學(xué)號：姓名：學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知道外力對物體做功可以改變物體的動能。2、會用實驗方法來探究物理定律或規(guī)律。會推導(dǎo)動能定理。3、正確理解動能定理。知道動能定理的適用條件，會用動能定理進(jìn)行計算。4、

會用動能定理解決力學(xué)問題，知道用動能定理解題的步驟。溫故知新在探究自由落體運動規(guī)律時，某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖所示，其中O點是起始點，A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的三個點，該同學(xué)用毫米刻度尺測量O點到A、B、C各點的距離，并記錄在圖中(單位cm)．已知打點計時器電源頻率為50Hz，重物質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝m/s2.B點對應(yīng)的重物的瞬時速度為：，B點對應(yīng)的重物的動能為：，重物在OB段運動過程中重力做的功為：____，(均保留三位有效數(shù)字)．探究新知問題一：1、出站的列車，速度越來越快，它的動能為什么增加？2、進(jìn)站的列車，速度越來越慢，它的動能為什么減少？3、勻速行駛的列車，它的動能為什么不變？思考：動能的變化應(yīng)該是由什么力的功決定的？物體動能的變化與力對它做的功可能存在什么樣的定量關(guān)系？問題二：怎樣設(shè)計一個最簡單的實驗來進(jìn)行研究？1、實驗需要測量哪些物理量？2、如何設(shè)計記錄數(shù)據(jù)的表格？3、實驗步驟應(yīng)該如何安排？4、如何處理實驗數(shù)據(jù)？5、實驗結(jié)論：問題三：理論推導(dǎo)1、如圖所示，質(zhì)量為m的物體，在一恒定拉力F作用下，沿光滑的水平面以速度v1開始運動，經(jīng)位移s后速度增加到v2，你能否根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式導(dǎo)出合外力所做的功與物體動能變化的關(guān)系？推導(dǎo)過程：結(jié)論：2、上題中，如物體還受一恒定的摩擦力f作用，合外力對物體所做的功與物體動能的變化又有什么關(guān)系？推導(dǎo)過程：結(jié)論：問題四：動能定理1、內(nèi)容：2、公式3、對動能定理的理解：問題五：【例題1】汽車以速度v=10m/s在水平路面上行駛，車與路面的摩擦因數(shù)為，問汽車剎車后汽車還能運動多遠(yuǎn)？【解法一】牛頓第二定律+運動學(xué)公式【解法二】應(yīng)用動能定理【例題2】、一架飛機，質(zhì)量m=×103Kg，起飛過程中從靜止開始滑行的路程為S=×102m時，達(dá)到起飛速度v=60m/s。在此過程中飛機受到的平均阻力是重量的倍，求飛機受到的牽引力?【解法一】牛頓第二定律+運動學(xué)公式【解法二】應(yīng)用動能定理問題六：動能定理解題的基本步驟：問題七：【例題3】質(zhì)量為m的物體在水平恒力的作用下，由靜止開始前進(jìn)s1后撤去力F，物體與水平面間的摩擦力恒為f，求物體從開始到最終停止運動的位移是多少？【解法一】牛頓第二定律+運動學(xué)公式【解法二】分段應(yīng)用動能定理【解法三】整體應(yīng)用動能定理【例題4】質(zhì)量為m=5kg的小球，從高H=5m的位置自靜止落下，掉入沙中并陷入h=，求小球在沙中所受到沙子的平均阻力？【解法一】牛頓第二定律+運動學(xué)公式【解法二】分段應(yīng)用動能定理【解法三】整體應(yīng)用動能定理問題八：【例題5】從高為h處水平拋出一個質(zhì)量為m的小球，落地點與拋出點水平距離為s，求拋球時人對小球做的功?！纠}6】如圖所示，質(zhì)量為m的物體被用細(xì)繩經(jīng)過光滑小孔而牽引，且在光滑的水平面上作勻速圓周運動，拉力為某個值F時轉(zhuǎn)動半徑為R，當(dāng)拉力逐漸增大到6F時，物體仍作勻速圓周運動，此時半徑為R/2，則拉力對物體所做的功為多大？【例題7】如圖所示，軌道的兩端翹起，中間平直，平直部分長s＝m，動摩擦因數(shù)μ＝，兩端翹起的部分是光滑的，設(shè)一物體從距平直部分高h(yuǎn)＝m處由靜止沿軌道滑下，則物體在平直軌道上運動所通過的總路程是多少？問題九：用動能定理解題與用牛頓定律解題的比較牛頓定律動能定理不同點適用條件應(yīng)用方法運算方法相同點牛刀小試1、在“探究外力做功與物體動能的變化”的實驗中，已知打點計時器所用的電源的頻率為50Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝m/s2，測得所用的重物的質(zhì)量為kg.實驗中得到一條點跡清晰的紙帶，如圖4－3－4，把第一個點記作O，另選連續(xù)的四個點A、B、C、D作為測量的點，經(jīng)測量知道A、B、C、D各點到O點的距離分別是cm、cm、cm、cm.根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點運動到C點，重力做的功為________J，動能的增加量等于________J(取三位有效數(shù)字)．結(jié)論是在誤差允許的范圍內(nèi)________．2、下列說法正確的是（）A、合力對物體做的功越多，物體的動能就越大B、外力對物體做功的代數(shù)和等于物體末動能與初動能之差。C、物體作勻速圓周運動時，合力一定不做功。D、物體運動過程中受的合力不為零，則它的動能一定變化。E、物體運動過程中受的合力不為零，則它的速度一定變化。3、一個25kg的小孩從高度為m的滑梯頂端由靜止開始滑下，滑到底端時的速度為m/s.取g＝10m/s2，關(guān)于力對小孩做的功，以下結(jié)果正確的是()A．合外力做功50J B．阻力做功500JC．重力做功500J D．支持力做功50J4、一輛汽車以v1＝6m/s的速度沿水平路面行駛時，急剎車后能滑行s1＝m，如果以v2＝8m/s的速度行駛，在同樣路面上急剎車后滑行的距離s2應(yīng)為()A．m B．mC．m D．m5、一鉛球運動員，奮力一推，將8kg的鉛球推出10m遠(yuǎn)．鉛球落地后將地面擊出一坑，有經(jīng)驗的專家根據(jù)坑的深度形狀認(rèn)為鉛球落地的速度大約是12m/s.若鉛球出手時的高度是2m，求推球過程中運動員對球做的功大約是多少？(g取10m/s2)6、如圖4所示，在距地面H高的水平臺面A點，一個質(zhì)量為m的物體以初速度v0拋出。不計空氣阻力，當(dāng)它到達(dá)距平臺h的