第03節(jié)探究外力做功與物體動能變化的關(guān)系課件

物理?必修2（粵教）例1、飛機(jī)起飛思考：有力對飛機(jī)做功嗎？飛機(jī)的動能怎樣變化？例2、火車減速進(jìn)站，什么力對其做功？，動能又將怎樣變化？提出問題?做功與物體動能的變化之間有什么定量關(guān)系呢？第三節(jié) 探究外力做功與物體動能變化的關(guān)系提出猜想：合外力做功等于物體動能的變化量。探究方法(落體法)，如圖甲所示：(1)目的：探究重力做功與物體動能改變的關(guān)系(2)原理方法：物體做自由落體運動，下落過程中經(jīng)過A、B兩點，設(shè)法測出A、B兩點的高度差hAB和A、B兩點的速mghA．B度vA、vB.計算此過程中重力做功WG＝ 動能變化量為ΔEk＝

．如果發(fā)現(xiàn)：物體在自由落體過程中，重力做的功

等于物體動能的增量，也就說明了這個結(jié)論是成立的．思考：利用自由落體運動探究外力做功與動能的過程，需要測量哪些物理量？利用自由落體運動研究“外力做功與物體動能變化的關(guān)系”，實下列四組物理量需要直接或間接測量的是（CD

）A重錘的質(zhì)量

B重力加速度C重錘下落的高度D與重錘下落高度對應(yīng)的重錘瞬時速度器材：電磁打點計時器

、紙帶、

刻度尺

、鐵架臺、_

電源

、

重鍾

．的一條．在起始點標(biāo)步驟：①按圖連接好實驗裝置，把打點計時器與電源連接好．②把紙帶一端固定在重錘上，另一端穿過計時器的限位孔，用手豎直提起紙帶，使重錘停靠在

打點計時器的下方

．③先

接通電源

，等計時器正常工作后，再

釋放紙帶．④重復(fù)幾次．從打出的紙帶中，挑選

點跡清晰上O點，后面的依次標(biāo)上1，2，3，…，用

刻度尺測出到起點的間隔h01，h02，h03….A

在實驗過程中，應(yīng)選擇體積小，密度大的物體做重錘B

在選擇紙帶時，第1、2點間的間距要大于2cmC測量下落的高度不一定從起點量起D紙帶越長越好（雙選）在用落體法探究外力做功與物體動能變化的關(guān)系時，下列說法正確的是（AC

）練習(xí)：在紙帶上選兩點A、B進(jìn)行分析，分別求出：WG＝mgh＝

；ΔEk＝

；比較兩者關(guān)系．mg(hB－h(huán)A)數(shù)據(jù)分析：hABVAVB012534選擇下落過程A、B兩點，計算出兩點的高度差hAB和B兩點的瞬時速度VA、VB，0.1930.3850.0190.0740.00580.0570.0550.1930.5750.0190.1650.01540.1510.1460.1930.7680.0190.2950.02880.2820.276①偶然誤差，測量長度時會帶來誤差，多次測量求平均值，可減少此誤差．②系統(tǒng)誤差，重錘下落時需克服阻力(主要與限位孔的阻力)，故WG必定略

大Δ于Ek.得出結(jié)論：重力所做的功等于物體動能的改變量誤差分析：理論推導(dǎo)：質(zhì)量為m的物體，在恒力F和摩擦力f作用下，經(jīng)位移s后，速度由v1增加到v2.則外力做的總功：W＝

(F－f)s

推導(dǎo)：如圖所示，由牛頓第二定律：F－f＝由運動學(xué)公式：聯(lián)系上式得：結(jié)論：合外力對物體做的功物體動能的變化．ma等于W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk作用，也1.W為所有外力所做功的代數(shù)和．外力既可以同時可以是先后作用．2.“動能增量”是指末動能減初動能．ΔEk＞0表示動能增加，

ΔEk＜0表示動能減?。?1)內(nèi)容：

合外力

對物體所做的總功，等于物

動能的增量．(2)動能定理的理解：動能定理：W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk練習(xí)：1.(單選)關(guān)于功和物體動能變化關(guān)系，下列說法不正確的是（

A

）A

有力對物體做功，物體的動能就會變化B

合力不做功，物體動能不改變C

合力對物體做正功，物體的動能一定增加D

所有外力做功的代數(shù)和為負(fù)值，則物體動能減少2.(單選)一物體速度由0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（

）A

W1=W2

BC

W2=3W1

DW1=2W2W2=4W2C3.(雙選)質(zhì)量不同而具有相同動能的兩個物體，在動摩擦因數(shù)相同的水平面上滑行到停止，則（

BD

）A

質(zhì)量大的物體滑行的距離大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

它們運動的加速度一樣大4.(單選)質(zhì)量為1

kg的物體被人用手由靜止向上提升1m，這時物體的速度為2m/s，g取10m/s2，則下列說法中不正確的是(B

)A 手對物體做功12JB 合外力對物體做功12JC 合外力對物體做功2JD 物體克服重力做功10J解析A 重力對物體做功120JB 合力對物體做功60JC 物體克服摩擦力做功24JD 支持力對物體做功60J5.(單選)質(zhì)量為2kg的小物體從高為3m、長為6m的固定斜面頂端由靜止開始下滑，如圖所示，滑到底端時速度為6m/s，取g＝10m/s2.則物體在斜面上下滑到底端的過程中(

C

)解析重力做功WG＝mgh＝2×10×3

J＝60

J，故A錯；由動能定理，即：W合＝mv2－0＝36

J，故B錯；根據(jù)動能定理有：WG＋Wf＝mv2－0得：Wf＝mv2－mgh＝－24

J，故C正確；因為支持力與位移方向垂直，做功為零，故D錯誤．答案

C6.(雙選)如圖所示，質(zhì)量為m的小車在水平恒力F推動下，從山坡底部A由靜止運動至高為h的坡頂B，獲得速度為v，AB的水平距離為s，下列說法正確的是(

B)DA 小車克服重力所做的功是－mghB 合力對小車做的功是mv2C 推力對小車做的功是Fs－mghD 小車阻力做的功是mv2＋mgh－Fs答案BD解析小車受重力G、推力F、支持力N