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《2018-2019學(xué)年高中物理第3章動(dòng)能的變化與機(jī)械功31探究動(dòng)能變化跟做功的關(guān)系學(xué)案》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)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(dòng)能變化跟做功的關(guān)系［學(xué)習(xí)目標(biāo)］1.理解動(dòng)能的概念，會(huì)根據(jù)動(dòng)能的表達(dá)式計(jì)算物體的動(dòng)能.2.能從牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式導(dǎo)出動(dòng)能定理，理解動(dòng)能定理的物理意義.3.能應(yīng)用動(dòng)能定理解決簡單的問題.4.掌握探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的實(shí)驗(yàn)方法.預(yù)習(xí)新知夯實(shí)基礎(chǔ)一、動(dòng)能、動(dòng)能定理1.動(dòng)能(1)定義：物理學(xué)屮把叫做物體的動(dòng)能.(2)表達(dá)式：&=如上(3)動(dòng)能是標(biāo)皐(填“標(biāo)量”或“矢量”),是狀態(tài)(填“過程”或“狀態(tài)”)量?(4)單位：動(dòng)能的國際單位是焦耳,簡稱崖，用符號(hào)J表示.2.動(dòng)能定理(1)內(nèi)
2、容：外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的壇量.(2)表達(dá)式：W=A(3)說明：A￡=為物體的末動(dòng)能,爲(wèi)為物體的初動(dòng)能.二、恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系1.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(如圖1)：氣墊導(dǎo)軌光電I'計(jì)時(shí)器滑塊阿與刻度尺丄導(dǎo)通氣源所使用的器材有：氣墊導(dǎo)軌、滑塊、光電門、計(jì)時(shí)器、氣源、刻度尺、細(xì)繩、鉤碼等.2.制定計(jì)劃：(1)直接驗(yàn)證：逐一比較力對(duì)物體所做的功與物體動(dòng)能增暈的大小Z間的關(guān)系.(2)用圖像驗(yàn)證：根據(jù)用=知必由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出〃與/及『與加的關(guān)系圖像.［即學(xué)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(dòng)能也加倍.(X)(2)兩質(zhì)量相同的物體，動(dòng)能相同，速度一定相同.(X)(3)合外力做功不等于零，物體的動(dòng)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(dòng)能增加，合外力做正功.(J)1.一個(gè)質(zhì)量為0.1kg的球在光滑水平面上以5m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，與豎直墻壁碰撞以后以原速率被彈回，若以初速度方向?yàn)檎较?，則小球碰墻前后速度的變化為,動(dòng)能的變化為.答案一10m/s0重點(diǎn)探究啟迪思維探究重點(diǎn)一、對(duì)動(dòng)能和動(dòng)能定理的理解［導(dǎo)學(xué)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(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)學(xué)公式心遷「由此得Fs=^inv2.2.從推導(dǎo)結(jié)杲知，水平力尸做的功等于什么量的變化？這個(gè)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(dòng)能的變化，動(dòng)能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān).［知識(shí)深化］1?對(duì)動(dòng)能fi=mv的理解(1)動(dòng)能是標(biāo)量，沒有負(fù)值，與物體的速度方向無關(guān).(2)動(dòng)能是狀態(tài)量，具有瞬時(shí)性，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(或某一時(shí)刻的速度)相對(duì)應(yīng).(3
5、)動(dòng)能具有相對(duì)性，選取不同的參考系，物體的速度不同，動(dòng)能也不同，一般以地血為參考系.(4)物體動(dòng)能的變化量是末動(dòng)能與初動(dòng)能之差，即卜Ek=vj,若A&>0，則表示物體的動(dòng)能增加，若Afi<0，則表示物體的動(dòng)能減少.2.對(duì)動(dòng)能定理ll;=A的理解(1)動(dòng)能定理的實(shí)質(zhì)①動(dòng)能定理揭示了合外力對(duì)物體做功與物體動(dòng)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(dòng)能變化是果.動(dòng)能的改變可由合外力做的功來度量.②合外力對(duì)物體做了多少功，物體的動(dòng)能就變化多少.合外力做正功，物體的動(dòng)能增加；合外力做負(fù)功，物體
6、的動(dòng)能減少.（2）動(dòng)能定理的適用范圍：動(dòng)能定理是在物體受恒力作用且做直線運(yùn)動(dòng)的情況下得出的，對(duì)于外力是變力、物體做曲線運(yùn)動(dòng)、物體經(jīng)歷多過程的情況同樣適用.【例1】下列關(guān)于動(dòng)能的說法正確的是（）A.兩個(gè)物體屮，速度大的動(dòng)能也大B.某物體的速度加倍，它的動(dòng)能也加倍（物體的質(zhì)量不變）C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體動(dòng)能保持不變D.某物體的動(dòng)能保持不變，則速度一定不變答案C解析動(dòng)能的表達(dá)式為$=*〃/,即物體的動(dòng)能大小由質(zhì)量和速度大小共同決定，速度大的物體的動(dòng)能不一定大，故A錯(cuò)誤；速度加倍，物體（質(zhì)量不變）的動(dòng)
7、能變?yōu)樵瓉淼?倍，故B錯(cuò)誤；質(zhì)量一定時(shí)，速度只要大小保持不變，動(dòng)能就不變，故C正確，D錯(cuò)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(yùn)動(dòng)，若對(duì)它施加一向西的力使它停下來，則該外力對(duì)物體做的功是（）A.16JB.8JC.-4JD.0答案C解析根據(jù)動(dòng)能定理//—1/77722—
8、wri2=0—
9、x2X23J=—4J,選項(xiàng)C正確.二、實(shí)驗(yàn)探究：恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系［導(dǎo)學(xué)探究］觀察分別用如圖2甲、乙兩套實(shí)驗(yàn)裝置探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系，思考下血問題：氣墊導(dǎo)軌光電‘3
10、時(shí)■塊IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII與刻度尺丄與通氣源以上兩套實(shí)驗(yàn)操作有何不同之處？答案甲圖用的是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器乙圖用的是光電門［知識(shí)深化］1.探究思路探究恒力做功與物體動(dòng)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(duì)應(yīng)的物體動(dòng)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
