4.3探究外力做功與動能變化的關系.ppt

1、溫故而知新,功的計算 1、求單個力做功：W=_ 2、求多個恒力同時做功：總功等于各力做功 的代數(shù)和：即：W總=_,F s cos,W1+W2+W3+Wn,動能 1、定義：物體由于_而具有的能量。 2、動能的表達式：Ek=_,運動,功與能的關系 1）做功就是能量轉化的過程。 2）_是能量轉化的量度。,功,第三節(jié) 探究外力做功與動能變化的關系,1、視頻中的車的速度有沒有發(fā)生變化？ 如何變化？ 2、車的動能有沒有變化？如何變化？ 3、車的動能發(fā)生變化的原因是什么？,摩擦力對車做負功,觀看視頻，思考以下幾個問題：,原因,生活與物理,4、那么，外力做功與車的動能的改變有怎樣的定量關系呢？,理論分析與論證

2、,如圖示，質量為2kg的物體，在一恒定拉力F=6N的作用下，以速度v1=1m/s開始在水平面運動。經(jīng)過一段時間后，速度達到v2=5m/s，已知物體與水平面的摩擦力恒為f=2N。則此過程中，外力做功的大小與物體動能的改變量存在什么定量關系？,問題1：物體受到哪些外力作用？,問題2：求出物體運動的位移S。,問題3：求外力對物體做的總功W總；,問題4：分別求出物體的初動能Ek1和末動能Ek2；,問題5：求出物體動能的改變量Ek；,動能定理,1、W總所有外力對物體做的總功；,2、Ek2物體的末動能；,3、Ek1物體的初動能；,說明：,一、動能定理的內容,合外力對物體做的功等于物體動能的變化。,二、動能

3、定理的表達式：,4、不僅適用于恒力做功和直線運動，而且適用于變力做功和曲線運動。,動能定理的理解,1、合外力做正功，末動能_初動能； 物體動能_； 2、合外力做負功，末動能_初動能， 物體動能_； (第一個空格選填：“大于”、“等于”或“小于”； 第二個空格選填“增大”、“不變”或“減小”),大于,小于,增大,減小,根據(jù)動能定理進行判斷：,思考：,動能定理中包括了哪些物理量？,動能定理的應用,汽車以速度v=10m/s在水平路面上行駛，車與路面的動摩擦因數(shù)為0.4，問汽車關閉發(fā)動機后汽車還能運動多遠？（即剎車距離S）,運用動能定理解題,S=？,G,N,f,Ek=,解：對物體進行受力分析如圖所示，

4、,根據(jù)動能定理列式得：,答案：12.5m,2、一輛汽車沿水平路面勻速運動，因故緊急剎車，測得剎車的痕跡為14m，從技術手冊中查得該汽車在緊急剎車時車所受的阻力為車重的0.7倍，用動能定理求汽車剎車前的速度。,14m/s,運用動能定理解題的一般步驟,1、選取研究對象，明確它的運動過程。,2、對研究對象進行受力分析；,3、求出各個力所做的功，求出物體的初動能和末動能；,4、根據(jù)動能定理表達式列式，求解未知量。,2、一輛質量為m、速度為v0的汽車在關閉發(fā)動機后在水平地面上滑行了距離l后停下，試求汽車受到的阻力F阻大小。,3、一架噴氣式飛機，質量m為 5000Kg， 起飛過程中從靜止開始滑跑，當位移達

5、到s為600m時，速度達到起飛速度=60m/s。在此過程中飛機受到的平均阻力是飛機重量的0.02倍。求飛機受到的牽引力?,解答:（利用動能定理求解),4質量為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=0.25m， 求小球在沙中所受到 沙子的平均阻力？.,5、一個質點在一個恒力F作用下由靜止開始運動,速度達到V,然后換成一個方向相反大小為3F的恒力作用,經(jīng)過一段時間后,質點回到出發(fā)點,求質點回到原出發(fā)點時的速度.,6質量為m的質點在半徑為R的半球形容器中從上部邊緣由靜止下滑，滑到最低點時對容器底部的壓力為2 mg，則在下滑的過程中，物體克服阻力作了多少功？,變力做功,7一

6、質量為m的小球，用長為L的輕繩懸掛于天花板上，小球在水平力F的作用下，從平衡位置P點緩慢地移到Q點，此時繩子轉過了角，如圖所示，則F做的功為（ ） AmgLcos BmgL(1cos) CFLsin DFL,變力做功,B,8圖中ABCD由一段傾斜直軌道和水平直軌道相接, 連接處以一小段圓弧來過渡, 小滑塊在A點從靜止狀態(tài)釋放, 沿軌道滑下, 最后恰好停在C點, 已知A點的高度是h, A、C之間的水平距離是S. 求滑塊與軌道間的摩擦系數(shù).,9如圖所示，質量m=4kg的物體靜止在水平面上，在外力F=25N作用下開始運動，已知F與水平方向夾角=37，物體位移為5m時，具有50J的動能。求： 此過程中

7、，物體克服摩擦力所做的功。 物體與水平面間的動摩擦因數(shù)。（g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）,25J，0.25,10如圖，斜面傾角為，滑塊與斜面的動摩擦因素。從距擋板為s0的位置以速度v0，沿斜面向上滑行，設重力沿斜面的分力大于滑動摩擦力，且滑塊每次與P碰撞前后速度大小保持不變，斜面足夠長，求滑塊從開始運動到最后停止滑行的總路程s為多大？,1、實驗目的是什么？ 探究外力做功與物體動能變化的定量關系,（一）實驗研究 第1課時,實驗與探究,2、根據(jù)教材提供的實驗器材和所學過的知識，請選擇并寫出實驗設計方案,實驗與探究,電火花打點計時器、紙帶、重錘、鐵架臺、刻度尺,3、實驗方

8、案： 通過物體由靜止自由下落過程中，重力對物體做功,物體動能增加,讓重錘帶著紙帶下落,利用打點計時器記錄它的運動情況.分析紙帶的點跡的分布，計算出紙帶上某兩點的瞬時速度及對應的動能 比較重力做功WG和動能變化EK 的關系,實驗與探究,4、實驗步驟及注意事項： （1）把電火花打點計時器安裝在鐵架臺上(豎直架穩(wěn))，連接好電源； （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附近;(使紙帶能順利通過限位孔) （3）接通電源，松開紙帶，讓重錘自由下落；,實驗與探究,（4）重復3次，挑選點清晰的紙帶; 在起始點依此標上0、1、2、3并以此測出各點到0點的距離: h01、 h02、 h03、 h04、 h05,紙帶的挑選,視頻,選擇下落過程A、B兩點，計算出兩點的高度差hAB和A、B兩點的瞬時速度VA、VB，,重力做功:,WG =m g h,動能的變化:,比較WG 與EK的大小,因不需要知道動能和重力的功的具體數(shù)值，所以不需要測量重錘m的質量.,實驗數(shù)據(jù)處理提示,6、實驗數(shù)據(jù)參考表格：,7、有哪些因素可能影響實驗結果？ 重物和紙帶下落過程受到空氣的阻力，測量重錘下落的高度（