探究動能定理課件

1、第三節(jié) 探究外力做功與物體動能變化的關(guān)系第1課時 實(shí)驗(yàn)：探究動能定理,1、會用打點(diǎn)計(jì)時器打下的紙帶計(jì)算物體運(yùn)動的速度。,2、通過用紙帶與打點(diǎn)計(jì)時器來探究功與速度的關(guān)系，體驗(yàn)知識的探究過程和物理學(xué)的研究方法。,做功過程的實(shí)質(zhì)是能量變化。 重力勢能的變化是由重力做功引起的； 彈性勢能的變化是由彈力做功引起的。 那么： ⑴物體動能的變化是由什么力做功引起的？ ⑵物體動能的變化在數(shù)值上是否也等于某個力做的功？,知識回顧,,我們

2、先觀察一下蒸汽機(jī)車是如何啟動，如何增加動能的？,汽車制動，動能減少,歸納結(jié)論：,合外力對物體做正功，物體動能 。,合外力對物體做負(fù)功，物體動能 。,合外力對物體所做的功與物體在這一過程中動能的變化的定量關(guān)系是怎樣的呢？,增加,減少,那么，,,,1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄客饬ψ龉εc物體動能變化的定量關(guān)系,一 實(shí)驗(yàn)與探究,2、實(shí)驗(yàn)器材,3、實(shí)驗(yàn)裝置,4、實(shí)驗(yàn)方案： 根據(jù)物體自由下落的過程中，重力對物體做功,物體動

3、能增加,讓重錘帶著紙帶下落,利用打點(diǎn)計(jì)時器記錄它的運(yùn)動情況.分析紙帶上點(diǎn)跡的分布，計(jì)算出紙帶上某兩點(diǎn)的瞬時速度及對應(yīng)的動能。比較重力做功WG和動能變化ΔEK 的關(guān)系,討論與交流,,,如何求出物體的瞬時速度？,瞬時速度的計(jì)算：,5、實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)： （1）把電火花打點(diǎn)計(jì)時器安裝在鐵架臺上(豎直架穩(wěn))，連接好電源；（2）把紙帶一端固定在重錘上，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時器的限位孔，用手豎直提起紙帶使重錘?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時器附近;(使紙帶能順利

4、通過限位孔)（3）接通電源，松開紙帶，讓重錘自由下落；,（4）重復(fù)3次，挑選點(diǎn)跡清晰的紙帶; 從起始點(diǎn)開始依次標(biāo)上0、1、2、3……并以此測出各點(diǎn)到0點(diǎn)的距離: h01、h02、h03、h04、h05……,二 數(shù)據(jù)處理,選擇下落過程中的A、B兩點(diǎn)，計(jì)算出兩點(diǎn)的高度差hAB和A、B兩點(diǎn)的瞬時速度VA、VB，,,,,重力做功:,WG =mgΔh,動能的變化:,比較WG 與ΔEK 的大小,三 實(shí)驗(yàn)結(jié)論與分析,1、實(shí)驗(yàn)結(jié)論,在實(shí)驗(yàn)誤差范

5、圍內(nèi)，外力做的功等于物體動能的改變。,即,2、實(shí)驗(yàn)誤差分析 造成本實(shí)驗(yàn)誤差的主要原因——摩擦力,探討與交流,你能否想到其他的實(shí)驗(yàn)方法？,【提示】——只要設(shè)計(jì)出一種簡單的直線運(yùn)動，即可推出同樣的結(jié)論。,參考實(shí)驗(yàn)視頻,質(zhì)量為m 的物體，在一恒定拉力F的作用下，以速度v1開始沿水平面運(yùn)動，經(jīng)位移s后速度增加到v2，已知物體與水平面之間的摩擦力恒為f，試求出外力做功與物體動能變化的關(guān)系。,四 理論分析與論證,即：W外=Ek2

6、－Ek1=△EK,1. 本節(jié)是一個探究性實(shí)驗(yàn)，探究的目的是（ ） A. 探究力與物體運(yùn)動速度的關(guān)系 B. 探究力與物體運(yùn)動加速度的關(guān)系 C. 探究力對物體做的功與物體加速度變化的關(guān)系 D. 探究力對物體做的功與物體速度變化的關(guān)系,D,2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，下面關(guān)于運(yùn)動物體所受合外力做功和物體動能變化的關(guān)系正確的是（ ）A．如果物體所受合外力為零，則合外力對物體做的功一定為零B．如果合外力對物體所做的功為零，則合外

7、力一定為零C．如果物體在合外力作用下做變速運(yùn)動，則物體動能一定發(fā)生變化D．如果物體的動能不變，則物體所受合外力一定為零,【解析】 如果合外力做的功為零，但合外力不一定為零.可能物體的合外力和運(yùn)動方向垂直而不做功，B選項(xiàng)錯.物體做變速運(yùn)動可能是速度方向變化而速度大小不變.所以，做變速運(yùn)動的物體，動能可能不變，C選項(xiàng)錯.物體動能不變，只能說明合外力不做功，但合外力不一定為零，D選項(xiàng)錯.,【答案】A。,3.質(zhì)量為m的物體，受到水平拉力F作

8、用，在粗糙水平面上運(yùn)動，下列說法正確的是（ ）A．如果物體做加速運(yùn)動，則拉力F一定對物體做正功B．如果物體做減速運(yùn)動，則拉力F一定對物體做正功C．如果物體做減速運(yùn)動，則拉力F可能對物體做正功D．如果物體做勻速運(yùn)動，則拉力F一定對物體做正功,ACD,4.科學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)離不開科學(xué)探究，而科學(xué)探究可以分為理論探究和實(shí)驗(yàn)探究．下面我們用實(shí)驗(yàn)探究恒力做功和物體動能變化之間的關(guān)系．(1)某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案如圖所示，該實(shí)驗(yàn)用鉤碼的重

9、力表示小車受到的合外力，為此，實(shí)驗(yàn)時在安裝正確、操作規(guī)范的前提下(已平衡摩擦力)，還需要滿足的條件是 　 　　　.,鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量,(2)如圖所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是該同學(xué)確定的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T，距離如圖所示．則打C點(diǎn)時小車的速度為_________；要驗(yàn)證合外力做的功與物體動能變化間的關(guān)系，除位移、速度外，還要測出的物理量有