第03节探究外力做功与物体动能变化的关系课件

物理•必修2（粤教）例1、飞机起飞思考：有力对飞机做功吗？飞机的动能怎样变化？例2、火车减速进站，什么力对其做功？，动能又将怎样变化？提出问题?做功与物体动能的变化之间有什么定量关系呢？第三节探究外力做功与物体动能变化的关系提出猜想：合外力做功等于物体动能的变化量。如何验证？探究方法(落体法)，如图甲所示：(1)目的：探究重力做功与物体动能改变的关系mghAB等于思考：利用自由落体运动探究外力做功与动能的过程，需要测量哪些物理量？(2)原理方法：物体做自由落体运动，下落过程中经过A、B两点，设法测出A、B两点的高度差hAB和A、B两点的速度vA、vB.计算此过程中重力做功WG＝________．动能变化量为ΔEk＝__________________．如果发现：物体在自由落体过程中，重力做的功________物体动能的增量，也就说明了这个结论是成立的．利用自由落体运动研究“外力做功与物体动能变化的关系”，实验中下列四组物理量需要直接或间接测量的是（）A重锤的质量B重力加速度C重锤下落的高度D与重锤下落高度对应的重锤瞬时速度CD器材：电磁打点计时器重锺刻度尺电源__________________、纸带、________、铁架台、

_

______、________．步骤：①按图连接好实验装置，把打点计时器与电源连接好．②把纸带一端固定在重锤上，另一端穿过计时器的限位孔，用手______提起纸带，使重锤停靠在______________________．③先____________，等计时器正常工作后，再__________．④重复几次．从打出的纸带中，挑选_____________的一条．在起始点标上O点，后面的依次标上1，2，3，…，用________

测出到起点的间隔h01，h02，h03….竖直打点计时器的下方接通电源释放纸带点迹清晰刻度尺（双选）在用落体法探究外力做功与物体动能变化的关系时，下列说法正确的是（）A在实验过程中，应选择体积小，密度大的物体做重锤B在选择纸带时，第1、2点间的间距要大于2cmC测量下落的高度不一定从起点量起D纸带越长越好AC练习：在纸带上选两点A、B进行分析，分别求出：

WG＝mgh＝___________；

ΔEk＝__________________；比较两者关系．

mg(hB－hA)数据分析：hABVAVB012534选择下落过程A、B两点，计算出两点的高度差hAB和A、B两点的瞬时速度VA、VB，两点的速度V/m·s-1两点的动能EK/J两点距离h/m重力做功wG动能的增加量ΔEK1VBVCEKBEKChBCmghBCEKC–EKB2VBVDEKBEKDhBDmghBDEKD–EKB3VBVEEKBEKEhBEmghBEEKE–EKB0.193 0.385

0.019

0.074

0.0058

0.057

0.0550.193 0.575

0.019

0.165

0.0154

0.151

0.1460.193 0.768 0.019

0.295

0.0288

0.282

0.276①偶然误差，测量长度时会带来误差，多次测量求平均值，可减少此误差．②系统误差，重锤下落时需克服阻力(主要与限位孔的阻力)，故WG必定略________ΔEk.得出结论：重力所做的功等于物体动能的改变量大于误差分析：理论推导：质量为m的物体，在恒力F和摩擦力f作用下，经位移s后，速度由v1增加到v2.则外力做的总功：W＝____________(F－f)s推导：如图所示，由牛顿第二定律：F－f＝_____由运动学公式：___________联系上式得：结论：合外力对物体做的功________物体动能的变化．ma等于W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk(1)内容：________对物体所做的总功，等于物__________．(2)动能定理的理解：1.W为所有外力所做功的代数和．外力既可以同时

作用，也可以是先后作用．2.“动能增量”是指末动能减初动能．ΔEk＞0表示动能增加，ΔEk＜0表示动能减小．合外力动能的增量动能定理：W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk1.(单选)关于功和物体动能变化关系，下列说法不正确的是（）A有力对物体做功，物体的动能就会变化B合力不做功，物体动能不改变C合力对物体做正功，物体的动能一定增加D所有外力做功的代数和为负值，则物体动能减少A练习：2.(单选)一物体速度由0增大到V，再从V增大到2V,外力做功分别为W1和W2,则W1和W2的关系正确的是（）AW1=W2BW1=2W2CW2=3W1DW2=4W2C3.(双选)质量不同而具有相同动能的两个物体，在动摩擦因数相同的水平面上滑行到停止，则（）A质量大的物体滑行的距离大B质量大的物体滑行距离小C质量大的物体做功多D它们运动的加速度一样大BD4.(单选)质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m，这时物体的速度为2m/s，g取10m/s2，则下列说法中不正确的是()A

手对物体做功12JB

合外力对物体做功12JC

合外力对物体做功2JD

物体克服重力做功10JB解析5.(单选)质量为2kg的小物体从高为3m、长为6m的固定斜面顶端由静止开始下滑，如图所示，滑到底端时速度为6m/s，取g＝10m/s2.则物体在斜面上下滑到底端的过程中()A

重力对物体做功120JB

合力对物体做功60JC

物体克服摩擦力做功24JD

支持力对物体做功60JC解析

C答案重力做功WG＝mgh＝2×10×3J＝60J，故A错；由动能定理，即：W合＝mv2－0＝36J，故B错；根据动能定理有：WG＋Wf＝mv2－0得：Wf＝mv2－mgh＝－24J，故C正确；因为支持力与位移方向垂直，做功为零，故D错误．BD6.(双选)如图所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡底部A由静止运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，AB的水平距离为s，下列说法正确的是()A

小车克服重力所做的功是－mghB

合力对小车做的功是mv2C

推力对小车做的功是Fs－mghD

小车阻力做的