3.1探究动能变化跟做功的关系课件（沪科版必修2）.ppt

3.1 探究动能变化跟做功的关系;1.理解动能的概念，会用动能的定义式进行计算。 2.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.掌握探究动能变化跟做功的关系的实验方法。;重点：1.利用实验和理论两种方法得出动能定理。 2.动能定理的理解和应用。 难点：实验的设计与实施，以及有关物理过程的分析。;一、动能、动能定理 1.动能 (1)定义:物理学中把_______叫做物体的动能。 (2)表达式:Ek=______。 ①表达式中的速度是瞬时速度。 ②动能是__(A.标量 B.矢量)，是__(A.过程 B.状态)量。 (3)单位：动能的国际单位是_____，简称焦，用符号__表示。;2.动能定理 (1)内容：外力对物体所做的功等于物体动能的_____。 (2)表达式：W=____。 (3)说明： ①ΔEk=Ek2-Ek1 Ek2为物体的_______、Ek1为物体的_______。 ②外力做正功，物体的动能__(A.增加 B.减小)。外力做 负功，物???的动能__(A.增加 B.减小)。;【判一判】 (1)合外力做功不等于零，物体的动能一定变化。( ) (2)物体的速度发生变化，合外力做功一定不等于零。( ) (3)物体的动能增加，合外力做正功。( ) 提示：根据动能定理W= 知，若W不等于零，物 体动能一定变化，故(1)正确；物体的速度方向发生变化，但 大小不变，则物体的动能不变，合外力做功为零，则(2)错 误；物体的动能增加，即 0，则合外力做正 功，(3)正确。;二、恒力做功与物体动能变化的关系 1.设计实验(如图) 所使用的器材有：_________、滑块、_______、计时器、气源、刻度尺、细绳、钩码等。;2.研究计划 (1)直接验证：逐一比较力对物体所做的功与物体动能_____的大小之间的关系。 (2)用图像验证： 根据W= ,由实验数据作出_____及_____的关系图像。;【想一想】如图所示的“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，若改变小车的质量重新做实验时，是否需要重新平衡摩擦力？;提示：探究恒力做功与物体动能改变的关系时，为了减小实验误差，需要平衡物体运动过程中受到的摩擦力。平衡摩擦力时，只要达到mgsinθ=μmgcosθ即可满足要求。由此知，改变小车的质量重新进行探究实验时，不需要重新平衡摩擦力。; 对动能和动能定理的理解 【探究导引】 下面几幅图片反映的是2011年3月11日日本大地震引发的海啸给日本沿海部分地区带来的毁灭性灾难场景。结合图片思考下面几个问题:;(1)为什么汹涌的海水具有如此大的能量？ (2)这种因运动具有的能量与哪些因素有关？ (3)可以用什么方法改变这种因运动而具有的能量？;【要点整合】 1.对动能的理解 (1)是状态量：与物体的运动状态(或某一时刻的速度)相对应。 (2)具有相对性：选取不同的参考系，物体的速度不同，动能也不同，一般以地面为参考系。 (3)是标量：只有大小，没有方向。;2.对动能定理的理解 (1)动能定理的实质： ①动能定理是功能关系的一种具体体现。合外力做功是改变动能的一种途径，动能的改变可由合外力做的功来度量。因此，动能定理进一步揭示了功与能转化的关系。 ②动能定理揭示了合外力对物体做功与物体动能的变化之间的定量关系和因果联系，合外力做功是因，动能变化是果。定理表明，合外力对物体做了多少功，物体的动能就变化多少。合外力做正功，物体的动能增加；合外力做负功，物体的动能减少。;(2)对“外力对物体做的总功”的理解：有的力促进物体运动，而有的力则阻碍物体运动。因此它们做的功就有正、负之分，总功指的是各外力做功的代数和；又因为W总=W1+W2+…= F1s+F2s +…=F合s，所以总功也可以理解为合外力做的功。即如果物体受到多个共点力作用，同时产生同时撤销，则W总=F合s；如果发生在多个物理过程中，不同过程作用力个数不相同，则W总=W1+W2 +…+Wn。;(3)动能定理的适用范围：动能定理是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的，对于外力是变力、物体做曲线运动、物体经历多过程的情况同样适用。 【特别提醒】(1)物体的速度发生改变，物体的动能不一定发生变化。 (2)质量一定的物体，如果其动能发生改变，则物体的运动速度一定改变。;【典例1】(2012·成都高一检测)在水平路面上，有一辆以 36 km/h行驶的客车，在车厢后座有一位乘客甲，把一个质量 为4 kg的行李以相对客车5 m/s的速度抛给前方座位的另一位 乘客乙，则行李的动能是( ) A.500 J B.200 J C.450 J