高中物理必修2粵教《第四章機械能和能源第03節(jié)探究外力做功與物體動能變化的關系》188課件-一等獎

第三節(jié)

探究外力做功與物體動能變化的關系學習目標：1、掌握分析總功與動能變化關系的實驗、理論探究法。2、理解動能定理的物理意義，熟悉動能定理公式。重難點：實驗探究復習：質量為m＝2kg的物體在靜止水平地面上，受到水平方向F＝10N的拉力作用，移動的距離s＝2m處速度為2√2m/s。已知：物體與地面的動摩擦因數μ＝0.3，g取10m/s2。求：(1)拉力F對物體所做的功；(2)摩擦力f對物體所做的功；(3)外力對物體做的總功。（4）在2m處物體的動能多大？此過程中物體的動能變化了多少？測量紙帶的相關數據，如圖所示3、實驗器材：打點計時器、紙帶、重錘、鐵架臺、夾子、毫米刻度尺、學生電源．5、設計記錄數據的表格，記錄并處理數據序號選擇的兩點的速度選擇的兩點的動能選擇兩點的高度重力做功動能的變化量V1/m/sV2/m/sEK1/JEK2/J△h/mWG/J△EK/J1236、實驗結論：重力所做的功WG與物體動能的改變量ΔEk在_誤差允許_的范圍內是相等的。即：WG＝ΔEk＝Ek2－Ek1。7、誤差分析（1）．偶然誤差：測量長度時會帶來誤差．

減小誤差的辦法：多測幾次，取平均值．（2）．系統(tǒng)誤差：實驗中重物和紙帶下落過程中要克服阻力(主要是打點計時器的阻力)做功，故動能的增加量ΔEk必定稍小于重力做的功WG.

減小誤差的辦法：(a)應選用質量和密度較大的重物，以減小空氣阻力的影響．(b)打點計時器必須穩(wěn)固安裝在鐵架臺上，并且兩個限位孔的中線要嚴格豎直，以減小紙帶所受的摩擦力．實驗改進：[學后自檢]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(選一選)

利用重錘下落探究外力做功與物體動能變化的實驗中，下面敘述正確的是(

)A．應該用天平稱出物體的質量B．應該選用點跡清晰、特別是第一點沒有拉成長條的紙帶C．操作時應先放紙帶再通電D．打點計時器應接在電壓為4～6V的直流電源上B8、理論推導：動能定理如圖4-3-3所示，設某物體的質量為m，在與運動方向相同的恒力F的作用下，在粗糙的水平面上發(fā)生一段位移s，速度由v1增加到v2。

由牛頓第二定律得___________；由運動學公式得v－v＝________；兩式聯(lián)立得(F－f)·s＝________________。F－f＝ma2as動能定理(1)內容：________對物體所做的功等于物體動能的________。這個結論叫作___________。(2)表達式：______________。合力變化動能定理W＝Ek2－Ek1減少適用范圍：動能定理是在物體受恒力作用且做直線運動的情況下得出的，對于外力是變力、物體做曲線運動、物體經歷多過程的情況同樣適用(3)意義：外力對物體做正功，物體的動能________；外力對物體做負功，物體的動能________增加

關于運動物體所受的合力、合力做的功、物體動能的變化,下列說法正確的是(

)A.運動物體所受的合力不為零,合力必做功,物體的動能肯定要變化B.運動物體所受的合力為零,則物體的動能肯定不變 C.運動物體的動能保持不變,則該物體所受合力一定為零[來源:Zxxk.Com]D.運動物體所受的合力不為零,則該物體一定做變速運動,其動能要變化[學后自檢]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(做一做)

B1．在探究功與物體速度變化關系的實驗中，根據實驗數據作出的W－v圖象，下列符合實際的是(

)鞏固練習B2.在用自由落體運動探究外力做功與動能關系時，某同學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，重物質量為m，當地重力加速度g＝9.80m/s2.(1)這三組數據中不符合有效數字讀數要求的是________．(2)該同學用重物在OB段的運動來探究兩者之間的關系，先計算出該段時間重力做的功為：________，接著從打點計時器打下的第一個點O數起，圖中的B點是打點計時器打下的第9個點，他用vB＝gt計算B點對應的重物的瞬時速度，得到動能的增加量為________(均保留三位有效數字)．這樣他發(fā)現(xiàn)重力做的功________(填“大于”或“小于”)動能的增加量，造成這一錯誤結論的原因是_________________________________________________________.解析：從有效數字的位數上不難得出15.7不符合有效數字的讀數要求．(2)重力做的功為：WG＝mghOB＝m×9.80×12.42×10－2≈1.22m，vB＝gt＝9.80×0.16m/s＝1.568m/s，動能的增加量ΔEk＝mv＝m×1.5682≈1.23m.Δ