第03節(jié)探究外力做功與物體動(dòng)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(duì)飛機(jī)做功嗎？飛機(jī)的動(dòng)能怎樣變化？例2、火車(chē)減速進(jìn)站，什么力對(duì)其做功？，動(dòng)能又將怎樣變化？提出問(wèn)題?做功與物體動(dòng)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(dòng)能變化的關(guān)系提出猜想：合外力做功等于物體動(dòng)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(dòng)能改變的關(guān)系(2)原理方法：物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，下落過(guò)程中經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)，設(shè)法測(cè)出A、B兩點(diǎn)的高度差hAB和A、B兩點(diǎn)的速mghA．B度vA、vB.計(jì)算此過(guò)程中重力做功WG＝ 動(dòng)能變化量為ΔEk＝

．如果發(fā)現(xiàn)：物體在自由落體過(guò)程中，重力做的功

等于物體動(dòng)能的增量，也就說(shuō)明了這個(gè)結(jié)論是成立的．思考：利用自由落體運(yùn)動(dòng)探究外力做功與動(dòng)能的過(guò)程，需要測(cè)量哪些物理量？利用自由落體運(yùn)動(dòng)研究“外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系”，實(shí)下列四組物理量需要直接或間接測(cè)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(duì)應(yīng)的重錘瞬時(shí)速度器材：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

、紙帶、

刻度尺

、鐵架臺(tái)、_

電源

、

重鍾

．的一條．在起始點(diǎn)標(biāo)步驟：①按圖連接好實(shí)驗(yàn)裝置，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與電源連接好．②把紙帶一端固定在重錘上，另一端穿過(guò)計(jì)時(shí)器的限位孔，用手豎直提起紙帶，使重錘?？吭?/p>

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的下方

．③先

接通電源

，等計(jì)時(shí)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(diǎn)跡清晰上O點(diǎn)，后面的依次標(biāo)上1，2，3，…，用

刻度尺測(cè)出到起點(diǎn)的間隔h01，h02，h03….A

在實(shí)驗(yàn)過(guò)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(shí)，第1、2點(diǎn)間的間距要大于2cmC測(cè)量下落的高度不一定從起點(diǎn)量起D紙帶越長(zhǎng)越好（雙選）在用落體法探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（AC

）練習(xí)：在紙帶上選兩點(diǎn)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(guò)程A、B兩點(diǎn)，計(jì)算出兩點(diǎn)的高度差hAB和B兩點(diǎn)的瞬時(shí)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(cè)量長(zhǎng)度時(shí)會(huì)帶來(lái)誤差，多次測(cè)量求平均值，可減少此誤差．②系統(tǒng)誤差，重錘下落時(shí)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(dòng)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(yùn)動(dòng)學(xué)公式：聯(lián)系上式得：結(jié)論：合外力對(duì)物體做的功物體動(dòng)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(shí)可以是先后作用．2.“動(dòng)能增量”是指末動(dòng)能減初動(dòng)能．ΔEk＞0表示動(dòng)能增加，

ΔEk＜0表示動(dòng)能減?。?1)內(nèi)容：

合外力

對(duì)物體所做的總功，等于物

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

A

）A

有力對(duì)物體做功，物體的動(dòng)能就會(huì)變化B

合力不做功，物體動(dòng)能不改變C

合力對(duì)物體做正功，物體的動(dòng)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(dòng)能減少2.(單選)一物體速度由0增大到V，再?gòu)腣 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(dòng)能的兩個(gè)物體，在動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(shí)物體的速度為2m/s，g取10m/s2，則下列說(shuō)法中不正確的是(B

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

C

)解析重力做功WG＝mgh＝2×10×3

J＝60

J，故A錯(cuò)；由動(dòng)能定理，即：W合＝mv2－0＝36

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

J，故C正確；因?yàn)橹С至εc位移方向垂直，做功為零，故D錯(cuò)誤．答案

C6.(雙選)如圖所示，質(zhì)量為m的小車(chē)在水平恒力F推動(dòng)下，從山坡底部A由靜止運(yùn)動(dòng)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(shuō)法正確的是(

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