43探究外力做功与动能变化的关系.ppt

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1、温故而知新温故而知新功的计算功的计算1、求单个力做功：、求单个力做功：W=_2、求多个恒力同时做功、求多个恒力同时做功：总功等于各力做功：总功等于各力做功 的代数和：即：的代数和：即：W总总=_动能动能1、定义：物体由于、定义：物体由于_而具有的能量。而具有的能量。2、动能的表达式：、动能的表达式：Ek=_ 2mv21功与能的关系功与能的关系1）做功就是能量转化的过程。）做功就是能量转化的过程。2）_是能量转化的量度。是能量转化的量度。功功第三节第三节探究外力做功与动能变化的关系探究外力做功与动能变化的关系1 1、视频中的车的速度有没有发生变化？、视频中的车的速度有没有发生变化？ 如何变化？如

2、何变化？2 2、车的动能有没有变化？如何变化？、车的动能有没有变化？如何变化？3 3、车的动能发生变化的原因是什么？、车的动能发生变化的原因是什么？4、那么，外力做功与车的动能的改变有怎样的、那么，外力做功与车的动能的改变有怎样的定量关系呢？定量关系呢？如图示，质量为如图示，质量为2kg2kg的物体，在一恒定拉力的物体，在一恒定拉力F=6NF=6N的的作用下，以速度作用下，以速度v v1 1=1m/s=1m/s开始在水平面运动。经过开始在水平面运动。经过一段时间后，速度达到一段时间后，速度达到v v2 2=5m/s=5m/s，已知物体与水平，已知物体与水平面的摩擦力恒为面的摩擦力恒为f=2Nf

3、=2N。则此过程中，外力做功的大。则此过程中，外力做功的大小与物体动能的改变量存在什么定量关系？小与物体动能的改变量存在什么定量关系？问题问题1 1：物体受到哪些外力作用？：物体受到哪些外力作用？ 问题问题2 2：求出物体运动的位移：求出物体运动的位移S S。问题问题3 3：求外力对物体做的总功：求外力对物体做的总功WW总总；问题问题4 4：分别求出物体的初动能：分别求出物体的初动能E Ek1k1和末动能和末动能E Ek2k2；问题问题5 5：求出物体动能的改变量：求出物体动能的改变量E Ek k； 12kkEEW总总21222121smvmvF合4、不仅适用于恒力做功和直线运动，而且适用于变

4、力做不仅适用于恒力做功和直线运动，而且适用于变力做功和曲线运动功和曲线运动。”；kkkEEEW12总总21222121smvmvF合2121222102121mvmvmv-221mvsmgg22vs 得：fNGWWWW总总 2 2、一辆汽车沿水平路面匀速运动，、一辆汽车沿水平路面匀速运动，因故紧急刹车，测得刹车的痕迹为因故紧急刹车，测得刹车的痕迹为14m14m，从技术手册中查得该汽车在紧，从技术手册中查得该汽车在紧急刹车时车所受的阻力为车重的急刹车时车所受的阻力为车重的0.70.7倍，用动能定理求汽车刹车前的速倍，用动能定理求汽车刹车前的速度。度。14m/s14m/s 2、一辆质量为、一辆质量

5、为m、速度为、速度为v0的汽的汽车在关闭发动机后在水平地面上滑车在关闭发动机后在水平地面上滑行了距离行了距离l后停下，试求汽车受到的后停下，试求汽车受到的阻力阻力F阻阻大小。大小。3、一架喷气式飞机，质量一架喷气式飞机，质量m为为 5000Kg，起飞过程中从静止开始滑跑，当位移达到起飞过程中从静止开始滑跑，当位移达到s为为600m时，速度达到起飞速度时，速度达到起飞速度=60m/s。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的量的0.02倍。求飞机受到的牵引力倍。求飞机受到的牵引力?解答解答: :（利用动能定理求解（利用动能定理求解) )NFmvkmgF4221

6、106 . 10s）（ 4质量为质量为m=5kg的小球，从高的小球，从高H=5m的位置自静止落下，掉入的位置自静止落下，掉入沙中并陷入沙中并陷入h=0.25m， 求小球在沙中所受到求小球在沙中所受到 沙子的平均阻力？沙子的平均阻力？. ()1050mg HhfNh 5、一个质点在一个恒力、一个质点在一个恒力F作用下由作用下由静止开始运动静止开始运动,速度达到速度达到V,然后换成然后换成一个方向相反大小为一个方向相反大小为3F的恒力作用的恒力作用,经过一段时间后经过一段时间后,质点回到出发点质点回到出发点,求求质点回到原出发点时的速度质点回到原出发点时的速度.6质量为质量为m的质点在半径为的质点

7、在半径为R的半球形容的半球形容器中从上部边缘由静止下滑，滑到最低点器中从上部边缘由静止下滑，滑到最低点时对容器底部的压力为时对容器底部的压力为2 mg，则在下滑的，则在下滑的过程中，物体克服阻力作了多少功？过程中，物体克服阻力作了多少功？mgNfOmgR21变力做功变力做功v7一质量为一质量为m的小球，用长为的小球，用长为L的轻绳悬挂的轻绳悬挂于天花板上，小球在水平力于天花板上，小球在水平力F的作用下，从平的作用下，从平衡位置衡位置P点缓慢地移到点缓慢地移到Q点，此时绳子转过了点，此时绳子转过了角，如图所示，则角，如图所示，则F做的功为（做的功为（ ） AmgLcos BmgL(1cos) C

8、FLsin DFL变力做功变力做功 Bv8图中图中ABCD由一段倾斜直轨道和水平直轨道由一段倾斜直轨道和水平直轨道相接相接, 连接处以一小段圆弧来过渡连接处以一小段圆弧来过渡, 小滑块在小滑块在A点点从静止状态释放从静止状态释放, 沿轨道滑下沿轨道滑下, 最后恰好停在最后恰好停在C点点, 已知已知 A点的高度是点的高度是h, A、C之间的水平距离是之间的水平距离是S. 求滑块与轨道间的摩擦系数求滑块与轨道间的摩擦系数.Sh 9如图所示，质量如图所示，质量m=4kg的物体静止在水平的物体静止在水平面上，在外力面上，在外力F=25N作用下开始运动，已知作用下开始运动，已知F与水平方向夹角与水平方向

9、夹角=37，物体位移为，物体位移为5m时，时，具有具有50J的动能。求：的动能。求： 此过程中，物体克服摩擦力所做的功。此过程中，物体克服摩擦力所做的功。 物体与水平面间的动摩擦因数。物体与水平面间的动摩擦因数。（g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）25J，0.25 10如图，斜面倾角为如图，斜面倾角为，滑块与斜面的动摩，滑块与斜面的动摩擦因素擦因素。从距挡板为。从距挡板为s0的位置以速度的位置以速度v0，沿，沿斜面向上滑行，设重力沿斜面的分力大于滑动斜面向上滑行，设重力沿斜面的分力大于滑动摩擦力，且滑块每次与摩擦力，且滑块每次与P碰撞前后速度大小保碰撞前后速度大小保持不

10、变，斜面足够长，求滑块从开始运动到最持不变，斜面足够长，求滑块从开始运动到最后停止滑行的总路程后停止滑行的总路程s为多大？为多大？cos2sin2200gvgssv1 1、实验目的是什么？、实验目的是什么？v探究探究外力做功外力做功与与物体动能变化物体动能变化的的关系关系（一）实验研究（一）实验研究 第第1课时课时v2、根据教材提供的实验器材和所学过、根据教材提供的实验器材和所学过的知识，请选择并写出实验设计方案的知识，请选择并写出实验设计方案电火花打点计时器、纸带、重锤、铁架台、电火花打点计时器、纸带、重锤、铁架台、刻度尺刻度尺v3 3、实验方案：、实验方案：v 通过物体由静止自由下落过程中

11、，重力通过物体由静止自由下落过程中，重力对物体做功对物体做功 物体动能增加物体动能增加,让重锤带着纸让重锤带着纸带下落带下落,利用打点计时器记录它的运动情况利用打点计时器记录它的运动情况.分析纸带的点迹的分布，计算出纸带上某分析纸带的点迹的分布，计算出纸带上某两点的瞬时速度及对应的动能两点的瞬时速度及对应的动能v比较重力做功比较重力做功WG和动能变化和动能变化EK 的关系的关系v4 4、实验步骤及注意事项：、实验步骤及注意事项： v（1）把电火花打点计时器安装在铁架台上）把电火花打点计时器安装在铁架台上(竖直架稳竖直架稳)，连接好电源；，连接好电源；v（2）把纸带一端固定在重锤上，另一端穿）把

12、纸带一端固定在重锤上，另一端穿过计时器的限位孔，用手竖直提起纸带使过计时器的限位孔，用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时器附近重锤停靠在打点计时器附近;(使纸带能顺利使纸带能顺利通过限位孔通过限位孔)v（3）接通电源，松开纸带，让重锤自由下）接通电源，松开纸带，让重锤自由下落；落；v（4）重复）重复3次，挑选点清晰的次，挑选点清晰的纸带纸带; 在起始点依此标上在起始点依此标上0、1、2、3并以此测出各点到并以此测出各点到0点点的距离的距离: h01、 h02、 h03、 h04、 h05012534视频Thhv201031hABV1V2012534Thhv2-03052选择下落过程选择下落过程

13、A、B两点，计算出两点的高两点，计算出两点的高度差度差hAB和和A、B两点的瞬时速度两点的瞬时速度VA、VB，21121mvEK22221mvEK212221-21mvmvEk重力做功重力做功:WG =m g h动能的变化动能的变化: 比较比较WG 与与EK的大小的大小21221221-21-mvmvEEEKKkv因不需要知道动能和重力的功的因不需要知道动能和重力的功的具体数值，所以不需要测量重锤具体数值，所以不需要测量重锤m的质量的质量.6 6、实验数据参考表格：、实验数据参考表格：选择的两选择的两点的速度点的速度V/ms-1选择的两选择的两点的动能点的动能EK /J选择的两选择的两点距离点

14、距离h /m重力重力做功做功wG动能的增动能的增加量加量EK 1V1V3EK1EK3 h03 h01mgh13EK3 EK1 2V1V4EK1EK4 h04h01mgh14EK4EK1 3V2V5EK2EK5 h05h02mgh25EK5EK20125347 7、有哪些因素可能影响实验结果？、有哪些因素可能影响实验结果？重物和纸带下落过程受到空气的阻力，测重物和纸带下落过程受到空气的阻力，测量重锤下落的高度量重锤下落的高度（必须从起始点开始（必须从起始点开始算起，为了减少相对误差，选取的各点算起，为了减少相对误差，选取的各点个数要离起点远一些）个数要离起点远一些）和计算瞬时速度和计算瞬时速度时带来的误差；时带来的误差；竖直固定打点计时器，适当增加重锤的质竖直固定打点计时器，适当增加重锤的质量来减少误差，（用钩码）多次测量求量来减少误差，（用钩码）多次测量求平均值以减少误差平均值以减少误差8 8、根据以上的实验，重锤的动能增、根据以上的实验，重锤的动能增加与重力做功有什么关系？加与重力做功有什么关系？