第03节探究外力做功与物体动能变化的关系课件.ppt

1、物理必修2（粤教）例例1、飞机起飞、飞机起飞思考：有力对思考：有力对飞机做功吗？飞机做功吗？飞机的动能怎样变化？飞机的动能怎样变化？例例2、火车减速进站，什么火车减速进站，什么力对其做功？，动能又将力对其做功？，动能又将怎样变化？怎样变化？提出问题?做功做功与与物体动能的变化物体动能的变化之间有什么之间有什么关系呢？关系呢？第三节第三节 探究外力做功与物体动能探究外力做功与物体动能变化的关系变化的关系提出猜想：合外力做功等于物体动能的变化量。提出猜想：合外力做功等于物体动能的变化量。探究方法探究方法(落体法落体法)，如图甲所示：，如图甲所示：(1)目的：目的：探究重力做功与物体动能改变的关系探

2、究重力做功与物体动能改变的关系mghAB等于等于思考：利用自由落体运动探究外力做功与动能的过思考：利用自由落体运动探究外力做功与动能的过 程，需要测量哪程，需要测量哪些物理量？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，设法测出两点，设法测出A、B两点的高度差两点的高度差hAB和和A、B两点的两点的速度速度vA、vB.计算此过程中重力做功计算此过程中重力做功WG_动动能变化量为能变化量为Ek_如果发现：物如果发现：物体在自由落体过程中，重力做的功体在自由落体过程中，重力做的功_物体动能的增物体动能的增量，也就说明了这个结论

3、是成立的量，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：电磁打点计时器电磁打点计时器重锺重锺刻度尺刻度尺电源电源_、纸带、纸带、_、铁架台、铁架台、_ _、_步骤：按图连接好实验装置，把打点计时器与电源连接好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_先_，等计时器正常工作后，再_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，h0

4、2，h03.竖直竖直打点计时器的下方打点计时器的下方接通电源接通电源释放纸带释放纸带点迹清晰点迹清晰刻度尺刻度尺（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2cm C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：WGmgh_；Ek_；比较两者关系mg(hBhA)数据分析：ThhvA20103hABVAVB012534ThhvB20305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，212

5、1=AKmvE2221=BKmvE222121=ABkmvmvE两点的速度V/ms-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EK 1VBVCEKBEKChBCmghBCEKC EKB 2VBVDEKBEKDhBDmghBDEKDEKB 3VBVEEKBEKEhBEmghBEEKEEKB0.1930.385 0.019 0.074 0.0058 0.057 0.0550.1930.575 0.019 0.165 0.0154 0.151 0.1460.1930.7680.019 0.295 0.0288 0.282 0.276偶然误差，测量长度时会带来误差，多次测量求平均值，可

6、减少此误差系统误差，重锤下落时需克服阻力(主要与限位孔的阻力)，故WG必定略_Ek.得出结论：重力所做的功等于物体动能的改变量大于大于误差分析：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_(Ff)s推导：如图所示，由牛顿第二定律：Ff_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等于等于asvvt2202W合Ek2Ek1Ek(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Ek0表示动能增加，

7、Ek0表示动能减小合外力合外力动能的增量动能的增量动能定理：W合Ek2Ek1Ek1.(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（）A W1=W2 B W1=2W2C W2=3W1 D W2=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

8、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1 kg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g10m/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解析解

9、析 C答案答案重力做功WGmgh2103 J60 J，故A错；由动能定理，即：W合mv2036 J，故B错；根据动能定理有：WGWfmv20得：Wfmv2mgh24 J，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FsmghD 小车阻力做的功是mv2mghFs解析解析答案答案 BD小车受重力G、推力F、支持力N、摩擦力f作用，全程重力做功WGmgh，即小车克服重力所做的功是mgh，选项A错误推力F做功WFFs，选项C错误支持力N不做功，由动能定理得合力做功为FsmghWfmv2，选项B正确且得出阻力对小车做的功Wfmv2mghFs，选项D正确