《粤教版必修二4.3《探究外力做功与物体动能变》WORD教案3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《粤教版必修二4.3《探究外力做功与物体动能变》WORD教案3（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、4.34.3 探究外力做功与物体动能变化的关系探究外力做功与物体动能变化的关系【学习目标学习目标】 一、知识与技能：一、知识与技能： 1、知道外力对物体做功可以改变物体的动能。 2、正确理解动能定理。知道动能定理的适用条件，会用动能定理进行计算 3、会用实验方法来探究物理定律或规律。 4、会推导动能定理。 5、会用动能定理解决力学问题，知道用动能定理解题的步骤 二、过程与方法：二、过程与方法：来源来源:学科网学科网来源来源:Zxxk.Com 1、通过探究外力对物体做功与物体动能的变体关系，经历探究的主要环节；通过实验 设计、观察实验现象、记录和处理实验数据；通过分析、比较、归纳得出实验结果；通
2、过 理论分析、推导与认证，得到外力做功与物体动能变化的关系，体会科学探究的方法。. 2、通过理论分析与认证的过程，接受理性思维的训练。 三、情感态度与价值观：三、情感态度与价值观： 1、通过实验探究，培养探究意识和实践能力。 2、经历讨论与交流，培养的语言表达能力和团结协作精神。 【学习重点学习重点】 1、正确理解动能定理是本节课的重点。 2、推导动能定理是本课的难点。 3、会用动能定理解决力学问题是本节课的能力培养点。 【知识要点知识要点】 一、动能定理：一、动能定理：一个物理过程中，物体受到的各个外力对物体做功的代数和等于物体 动能的改变量。设初动能为 Ek1，末动能为 Ek2，则： W总
3、 Ek = Ek2Ek1 （11）或 （12）2 12 2n21mv21mv21WWW LL运用步骤： 1、 选择研究对象，明确要研究的是哪一段物理过程。来源:Zxxk.Com 2、 做好研究对象的受力分析，分析并计算各个力做的功，求这些功的代数和。 3、 分析研究对象在初、末状态的动能。 4、 根据动能定律列出方程求解。 注意：在中学范围内，上述动能定律只用于单个物体（要求能被看成质点）的情形。二、物体动能的变化是所有外力共同作用的结果，或者说动能的变化可以用外力做的二、物体动能的变化是所有外力共同作用的结果，或者说动能的变化可以用外力做的 总功来量度。总功来量度。 （12）式的左边是从初状
4、态到末状态的过程中，所有外力对物体做的总功， （12）式的 右边要求是末、初两状态时物体的动能差（必须是末状态减初状态） ，而从初状态到末状 态的过程，则没有任何限制。可以是单一的过程，也可以是多段单一过程组成的复杂过程， 既可以是恒力作用的过程，也可以是变力作用的过程。 动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间，因此应用它来处理问题往往比较方 便。【典型例题典型例题】 【例题 1】某消防队员从一平台上跳下，下落 2 m 后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又降下 0.5 m，在着地过程中地面对它双脚的平均作用力为（ ）A自身重力的 8 倍B自身重力的 10 倍C自身重力的 2
5、 倍D自身重力的 5 倍 （先让学生自己做一做，然后老师再给予点拔）解析：由动能定理得，mg(h1+h2)-Fh2=0，解得，F=5mg。故选项 D 正确。 【例题 2】质量为 m 的小球用长度为 L 的轻绳系住，在竖直平面内做圆周运动，运动 过程中小球受空气阻力作用已知小球经过最低点时轻绳受的拉力为 7mg，经过半周小球 恰好能通过最高点，则此过程中小球克服空气阻力做的功为 （ ）来源:Zxxk.Com AmgL/4BmgL/3CmgL/2DmgL 解析：由牛顿运动定律得，小球经过最低点时 7mg-mg=mv12/L，小球恰好能通过最高 点，则 mg=mv22/L，由动能定理得，mv12/2
6、- mv22/2=mg2L-Wf，解以上各式得，Wf= mgL/2， 故选项 C 正确。 【例题 3】如图所示，用细绳通过光滑的定滑轮用恒定的拉力 F 拉动光滑水平面上的 物体，A、B、C 是运动路线上的三点，且 AB=BC，则物体在 A、B、C 三点速度关系为（ ） AvB-vA=vC -vB BvB-vAvC -vB CvB-vAvC -vB DvC=2vB解析：物块从 A 到 B 和从 B 到 C，F 做功分别为 W1、W2，由动能定理得，W1=mvB2/2- mvA2/2，W2=mvC2/2-mvB2/2，由题意可得，W1 W2，即得 vB2-vA2vC2-vA2，即(vB-vA)(v
7、B+vA) (vC-vB)(vC+vB)，因为(vB+vA)(vC+vB)，所以 vB- vAvC -vB故选项 B 正确。【规律总结规律总结】 物体动能的变化是所有外力共同作用的结果，或者说动能的变化可以用外力做的总功 来量度.动能定理常用的表达式是：W1+W2+Wn=mv22mv12.21 21上式的左边是从初状态到末状态的过程中所有外力对物体做的总功，上式的右边要求 是末、初两状态时物体的动能差(必须是末状态减初状态)，而从初状态到末状态的过程， 则没有任何限制.可以是单一的过程，也可以是多段单一过程组成的复杂过程，既可以是恒 力作用的过程，也可以是变力作用的过程. 动能定理不涉及物体运
8、动过程中的加速度和时间，因此应用它来处理问题往往比较方便. 【当堂反馈当堂反馈】1、下列关于运动物体所受合外力和动能变化的关系正确的是（ ）A、如果物体所受合外力为零，则合外力对物体做的功一定为零B、如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为零C、物体在合外力作用下做变速运动，动能一定发生变化 D、物体的动能不变，所受合外力一定为零2、质量不等、动能相等的两物体，在摩擦因数相同的水平地面上滑行至停止，则（ ）来源:Zxxk.Com A、质量大的物体滑行距离长 B、质量小的物体滑行距离长 C、质量大的物体滑行时间短 D、质量小的物体滑行时间短3、一质量为 1kg 的物体被人用手由静止向上提升
9、1m 时，物体的速度是 2m/s，下列说法中 错误的是（g 是 10m/s2） （ ） 提升过程中手对物体做功 12J 提升过程中合外力对物体做功 12J 提升过程中手对物体做功 2J 提升过程中物体克服重力做功 10J A B C D4、质量为 m 的子弹，以水平速度 v 射入静止在光滑水平面上质量为 M 的木块，并留在其 中，下列说法正确的是（ ） 子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等 阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等 子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等 子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功 A B C D5、有两个物体 a 和 b，其质量分别为 ma和 mb，且 mamb，
10、它们的初动能相同，若 a 和 b 分别受到不变的阻力 Fa和 Fb的作用，经过相同的时间停下来，它们的位移分别为 Sa和 Sb，则（ ） AFaFb且 SaSb BFaFb且 SaSb CFaFb且 SaSb DFaFb且SaSb6、 （ 2007 年济南模拟）如图所示小物体与一根水平轻弹簧相连，放在水平面上，弹簧 的另一端固定在 P 点已知小物体的质量 m =2.0kg ，它与水平面间的动摩擦因数为 0.4 ，弹簧的劲度系数 k = 200N / m，用力 F 拉小物体，使它从弹簧处于自然状态的 O 点向 右移动 10cm ，小物体处于静止，这时弹簧的弹性势能 EP= 1J ，撤去外力后（
11、）A小物体向左滑动的距离可以达到 12.5 cm B小物体向左滑动的距离一定小于 12.5 cm C小物体回到 O 点时，物体的动能最大 D小物体达到最左位置时，动能为 0，弹簧的弹性势能也为 07、如图所示，质量为 m 的物体，从 h 米高处由静止滑下，至水平面上 A 点静止； 若使物体由 A 点沿原路径返回 C 点，则外力至少做功为 Amgh B2mgh C3mgh D条件不足， 无法计算 来源:学科网 8、为了探究对物体做功与物体速度变化的关系，现提供如图所示的器材，让 小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，请思考探究思路并回答下列问题 （打点计时器交流电频率为 50 Hz ) 。 （
12、1）为了消除摩擦力的影响应采取什么措施？ （2） 当我们分别用同样的橡皮筋 1 条、 2 条、 3 条 并起来进行第 1 次、第 2 次、第 3 次 实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长度应都保持一致，我们把第 1 次 实验时橡皮筋对小车做的功记为 W 。 由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出，如图所 示是其中四次实验打出的部分纸带。来源:学科网 ZXXK试根据第 、 项中的信息，填写右表：从表中数据可得出结论：_.9、某地强风风速约为 v=20m/s，设该地的空气密度 =1.3kg/m3，如果把截面 S=20m2的风的 动能全部转化为电能，则利用上述已知量写出计算电功
13、率的公式？电功率的大小约为多少 瓦？（取一位有数字）10、如图所示，长度为 L 的矩形板，以速度 v 沿光滑的水平面平动 时，垂直滑向宽度为 l 的粗糙地带，板从开始受阻到停下来，所经 过路程为 s，而 lsL（如图） ，求板面与粗糙地带之间的动摩擦因 数 。来源:学（2） 橡皮筋对小车做的功与小车速度的平方成正比9、WSvP531012110、gllsLv ）（22 11、mgRWfAB)1 (12、 （1） （2） （3）mgf257gvh16252 0 gvS7502 013、 Nf51025. 2WP61075. 614、9 J 15、WF=mv216、ghmvmmFhWBBA2)(21【反思反思】收收获获疑疑问问
