物理滬科版必修2學案：第3章31探究動能變化跟做功的關系含解析

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1、3.1探究動能變化跟做功的關系問題導學一、對動能概念的理解吧活動與探究1動能的表達式為Ek=^nv英中。是矢量，那么（1）動能是否為矢量呢？（2）動能是狀態(tài)量還是過程量？（3）做勻速圓周運動的物體，速度是否變化？動能是否變化？S3遷移與應用1質量為1X103kg的汽車以20m/s的速度行駛，其動能為多少？若以司機為參考系，汽車的速度為多少？動能又為多少？通過計算體會你對動能有何認識？對動能的理解1.動能的單位和功的單位一樣，也是焦耳（J）。2.動能是狀態(tài)量，是表征物體運動狀態(tài)的物理量，與物體的運

2、動狀態(tài)相對應，Ek=^nv2中的e是指瞬時速度，而不是平均速度。物體的運動狀態(tài)一定，其動能就有確定的值，與物體是否受力無關。3.動能是標量，且動能為正值。它僅與速度的大小有關，與速度的方向無關。一個物體，不論其速度的方向如何，只要速度的大小不變，該物體具有的動能就不變。若一個物體的速度發(fā)生變化，其動能不一定改變，若動能變化，速度一定變。4.動能具有相對性。動能像所有的能量一樣，具有相對性。同一物體，對不同的參考系速度不同，所以也會有不同的動能。沒有特別指明時，都是以地面為參考系來描述物體的動能。二

3、、動能定理=3活動與探究21.請分析動能定理表達式屮各項的含義。2.應用動能定理時應注意哪兒點？=2遷移與應用2如圖所示，在光滑水平面上，一物體以速率y向右做勻速直線運動，當物體運動到P點時，對它施加一個水平向左的恒力，過一段時間，物體向反方向運動再次通過P點，則物體再次通過P點的速率（）77—>0PA.大于卩B.小于QC.等于oD.無法確定?：：>X漳?對動能定理的理解：（1）動能定理表達的是一個物理過程中合外力對物體做的功跟物體動能變化的關系。合外力對物體做的功等于物體的動能增加量；物體克服合

4、外力做的功等于物體的動能減小量。（2）0的含義：包含重力在內的所有外力所做的功。（3）W的求法：動能定理中的W表示的是合力的功，可以應用W=F合rcos?（僅適用于恒定的合外力）計算，還可以先求各個力的功再求其代數(shù)和W=Wx+W1+-+WnG（爐雖然是標量，但有正負，求和時數(shù)值連同正負號一并代入）（4）"與AEk的關系：合外力做功是引起物體動能變化的原因，動能變化的多少要靠合力做功的數(shù)值來量度，動能定理反映了合外力做功過程的實質是其他形式的能和動能的相互轉化，只不過其他形式的能并不出現(xiàn)，而以外力做

5、功的形式來出現(xiàn)。壬、探究恒力做功與物體動能改變的關系=3活動與探究3請你簡述恒力做功與物體動能改變關系的實驗原理、實驗步驟及注意事項。蜃遷移與應用3某實驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動能定理”。如圖，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小。在水平桌面上相距50.0cm的/、B兩點各安裝一個速度傳感器，記錄?。?）實驗主要步驟如下:①測量和拉力傳感器的總質量把細線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確

6、連接所需電路。②將小車停在C點，,小車在細線拉動下運動，記錄細線的拉力及小車通過/、3時的速度。③在小車屮增加祛碼，或,重復②的操作。（2）下表是他們測得的一組數(shù)據(jù)，其中M是％與小車中祛碼質量之和。虧一鬪是兩個速度傳感器記錄速度的平方差的絕對值，可以據(jù)此汁算出動能的變化量F是拉力傳感器受到的拉力，〃是F在/、〃間所做的功。表格中的△&=，“3=。（結果保留三位有效數(shù)字）數(shù)據(jù)記錄表次數(shù)M/kg虧一歸/(m2-s-2)A￡/JF/NJV/J10.5000.7600.1900.4000.20020.50

7、01.650.4130.8400.42030.5002.40A￡31.220“341.0002.401.202.4201.2151.0002.841.422.8601.43（3）根據(jù)上表，請在圖中的方格紙上作出“圖線。oX漳?實驗誤差分析（1）若忘記平衡摩擦力或沒有完全平衡摩擦力會對實驗結果帶來影響。（2）實驗中，由于鉤碼質量遠小于小車質量，可認為繩子對小車的拉力F=mg,而實際情況是：祛碼向下加速時，mg—F=ma,所以F

8、點之間距離測量時會帶來誤差。答案：【問題導學】活動與探究1：答案：（1）P雖然是矢量，但是Ek為標量且只有正值，速度大小不變而方向變化吋動能不變。（2）動能E=^nv2與速度有關。這里的速度指瞬時速度，所以動能是狀態(tài)量。（3）做勻速圓周運動的物體，速度大小不變，方向時刻變化，速度時刻變化而動能保持不變。遷移與應用1：答案：（1）2X105J（2）00（3）由于速度具有相對性，所以動能也具有相對性。解析:（1）Ek=^mv2=^X1XIO3X202J=2XIO5Jo（2）若以司機為參