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《2018-2019學年高中物理第3章動能的變化與機械功31探究動能變化跟做功的關(guān)系學案》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、3.1探究動能變化跟做功的關(guān)系［學習目標］1.理解動能的概念，會根據(jù)動能的表達式計算物體的動能.2.能從牛頓第二定律與運動學公式導出動能定理，理解動能定理的物理意義.3.能應(yīng)用動能定理解決簡單的問題.4.掌握探究恒力做功與物體動能變化的實驗方法.預習新知夯實基礎(chǔ)一、動能、動能定理1.動能(1)定義：物理學屮把叫做物體的動能.(2)表達式：&=如上(3)動能是標皐(填“標量”或“矢量”),是狀態(tài)(填“過程”或“狀態(tài)”)量?(4)單位：動能的國際單位是焦耳,簡稱崖，用符號J表示.2.動能定理(1)內(nèi)
2、容：外力對物體所做的功等于物體動能的壇量.(2)表達式：W=A(3)說明：A￡=為物體的末動能,爲為物體的初動能.二、恒力做功與物體動能變化的關(guān)系1.設(shè)計實驗(如圖1)：氣墊導軌光電I'計時器滑塊阿與刻度尺丄導通氣源所使用的器材有：氣墊導軌、滑塊、光電門、計時器、氣源、刻度尺、細繩、鉤碼等.2.制定計劃：(1)直接驗證：逐一比較力對物體所做的功與物體動能增暈的大小Z間的關(guān)系.(2)用圖像驗證：根據(jù)用=知必由實驗數(shù)據(jù)作出〃與/及『與加的關(guān)系圖像.［即學即用］1.判斷下列說法的正誤.(1)某物體的速
3、度加倍，它的動能也加倍.(X)(2)兩質(zhì)量相同的物體，動能相同，速度一定相同.(X)(3)合外力做功不等于零，物體的動能一定變化.(J)(1)物體的速度發(fā)生變化，合外力做功一定不等于零.(X)(2)物體的動能增加，合外力做正功.(J)1.一個質(zhì)量為0.1kg的球在光滑水平面上以5m/s的速度勻速運動，與豎直墻壁碰撞以后以原速率被彈回，若以初速度方向為正方向，則小球碰墻前后速度的變化為,動能的變化為.答案一10m/s0重點探究啟迪思維探究重點一、對動能和動能定理的理解［導學探究］1.一質(zhì)量為刃的物
4、體在光滑的水平面上，在水平拉力F作用下運動，速度由旳增加到叫的過程通過的位移為s,則小內(nèi)、F、s的關(guān)系是怎樣的？答案根據(jù)牛頓第二定律尸=加2_2由運動學公式心遷「由此得Fs=^inv2.2.從推導結(jié)杲知，水平力尸做的功等于什么量的變化？這個量與物體的什么因素有關(guān)？答案水平力尸做的功等于物體動能的變化，動能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān).［知識深化］1?對動能fi=mv的理解(1)動能是標量，沒有負值，與物體的速度方向無關(guān).(2)動能是狀態(tài)量，具有瞬時性，與物體的運動狀態(tài)(或某一時刻的速度)相對應(yīng).(3
5、)動能具有相對性，選取不同的參考系，物體的速度不同，動能也不同，一般以地血為參考系.(4)物體動能的變化量是末動能與初動能之差，即卜Ek=vj,若A&>0，則表示物體的動能增加，若Afi<0，則表示物體的動能減少.2.對動能定理ll;=A的理解(1)動能定理的實質(zhì)①動能定理揭示了合外力對物體做功與物體動能的變化Z間的定量關(guān)系和因果聯(lián)系，合外力做功是因，動能變化是果.動能的改變可由合外力做的功來度量.②合外力對物體做了多少功，物體的動能就變化多少.合外力做正功，物體的動能增加；合外力做負功，物體
6、的動能減少.（2）動能定理的適用范圍：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(jīng)歷多過程的情況同樣適用.【例1】下列關(guān)于動能的說法正確的是（）A.兩個物體屮，速度大的動能也大B.某物體的速度加倍，它的動能也加倍（物體的質(zhì)量不變）C.做勻速圓周運動的物體動能保持不變D.某物體的動能保持不變，則速度一定不變答案C解析動能的表達式為$=*〃/,即物體的動能大小由質(zhì)量和速度大小共同決定，速度大的物體的動能不一定大，故A錯誤；速度加倍，物體（質(zhì)量不變）的動
7、能變?yōu)樵瓉淼?倍，故B錯誤；質(zhì)量一定時，速度只要大小保持不變，動能就不變，故C正確，D錯誤.【例2】在光滑水平面上，質(zhì)量為2kg的物體以2m/s的速度向東運動，若對它施加一向西的力使它停下來，則該外力對物體做的功是（）A.16JB.8JC.-4JD.0答案C解析根據(jù)動能定理//—1/77722—
8、wri2=0—
9、x2X23J=—4J,選項C正確.二、實驗探究：恒力做功與物體動能變化的關(guān)系［導學探究］觀察分別用如圖2甲、乙兩套實驗裝置探究恒力做功與物體動能變化的關(guān)系，思考下血問題：氣墊導軌光電‘3
10、時■塊IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII與刻度尺丄與通氣源以上兩套實驗操作有何不同之處？答案甲圖用的是打點計時器乙圖用的是光電門［知識深化］1.探究思路探究恒力做功與物體動能變化的關(guān)系，需要測量不同的力在不同的過程中做的功和對應(yīng)的物體動能的變化量，這就需要測出物體的受力、力作用的距離和這段距離上物體的初、末速度以及物體的質(zhì)量等
