高中物理 第3章3.1 探究動(dòng)能變化跟做功的關(guān)系課件 滬科版必修2

31探究動(dòng)能變化跟做功的關(guān)系探究動(dòng)能變化跟做功的關(guān)系核心要點(diǎn)突破核心要點(diǎn)突破課堂互動(dòng)講練課堂互動(dòng)講練課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案知能優(yōu)化訓(xùn)練知能優(yōu)化訓(xùn)練3.1課標(biāo)定位課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究動(dòng)能跟做功的關(guān)系通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究動(dòng)能跟做功的關(guān)系2簡(jiǎn)化物理?xiàng)l件，得出動(dòng)能跟功的關(guān)系，加強(qiáng)動(dòng)手簡(jiǎn)化物理?xiàng)l件，得出動(dòng)能跟功的關(guān)系，加強(qiáng)動(dòng)手能力能力3通過(guò)實(shí)驗(yàn)，從中領(lǐng)略到物理等自然學(xué)科中蘊(yùn)含的通過(guò)實(shí)驗(yàn)，從中領(lǐng)略到物理等自然學(xué)科中蘊(yùn)含的嚴(yán)密的科學(xué)關(guān)系，體會(huì)其中反映出的自然界的真實(shí)嚴(yán)密的科學(xué)關(guān)系，體會(huì)其中反映出的自然界的真實(shí)美美重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)：動(dòng)能、動(dòng)能定理的理解重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)：動(dòng)能、動(dòng)能定理的理解 難點(diǎn)：動(dòng)能定理的應(yīng)用難點(diǎn)：動(dòng)能定理的應(yīng)用課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案動(dòng)能動(dòng)能無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)標(biāo)量標(biāo)量增加增加減少減少增量增量3動(dòng)能定理的表達(dá)式是在物體受恒力作用且做動(dòng)能定理的表達(dá)式是在物體受恒力作用且做直線運(yùn)動(dòng)的情況下得出的，但它也適用于變力及直線運(yùn)動(dòng)的情況下得出的，但它也適用于變力及物體做曲線運(yùn)動(dòng)的情況物體做曲線運(yùn)動(dòng)的情況動(dòng)能定理是動(dòng)能定理是_式，功和動(dòng)能都是標(biāo)量，式，功和動(dòng)能都是標(biāo)量，不能利用矢量法則分解，故動(dòng)能定理無(wú)矢量式不能利用矢量法則分解，故動(dòng)能定理無(wú)矢量式標(biāo)量標(biāo)量思考感悟思考感悟射箭運(yùn)動(dòng)員拉弓射箭，箭在彈力作用下獲得很大射箭運(yùn)動(dòng)員拉弓射箭，箭在彈力作用下獲得很大的速度射出去的速度射出去行駛中的汽車(chē)，因前方有路障而行駛中的汽車(chē)，因前方有路障而緊急剎車(chē)，汽車(chē)在阻力作用下逐漸停下來(lái)緊急剎車(chē)，汽車(chē)在阻力作用下逐漸停下來(lái)以上以上兩種情境有何共同特點(diǎn)？?jī)煞N情境有何共同特點(diǎn)？提示：提示：前者有彈力對(duì)箭做功，箭的速度或者說(shuō)動(dòng)前者有彈力對(duì)箭做功，箭的速度或者說(shuō)動(dòng)能發(fā)生了變化；后者阻力對(duì)汽車(chē)做功，使汽車(chē)的能發(fā)生了變化；后者阻力對(duì)汽車(chē)做功，使汽車(chē)的速度減小為零，或者動(dòng)能減小為零速度減小為零，或者動(dòng)能減小為零這兩種情況這兩種情況的共同特點(diǎn)是：有力對(duì)物體做功，使物體的動(dòng)能的共同特點(diǎn)是：有力對(duì)物體做功，使物體的動(dòng)能發(fā)生了變化發(fā)生了變化三、探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系三、探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系在氣墊導(dǎo)軌上放上滑塊，利用光電門(mén)記錄滑塊通過(guò)時(shí)在氣墊導(dǎo)軌上放上滑塊，利用光電門(mén)記錄滑塊通過(guò)時(shí)的速度，并記錄此時(shí)對(duì)應(yīng)鉤碼的個(gè)數(shù)，驗(yàn)證動(dòng)能的增的速度，并記錄此時(shí)對(duì)應(yīng)鉤碼的個(gè)數(shù)，驗(yàn)證動(dòng)能的增量與做功之間的關(guān)系量與做功之間的關(guān)系(一一)實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理1_記錄各時(shí)刻記錄各時(shí)刻(在不同力的作用下在不同力的作用下)對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)的滑塊的速度大小的滑塊的速度大小2改變鉤碼的改變鉤碼的_相當(dāng)于改變拉力的大小相當(dāng)于改變拉力的大小注意：在增加鉤碼的個(gè)數(shù)時(shí)，應(yīng)使滑塊的初始位置與注意：在增加鉤碼的個(gè)數(shù)時(shí)，應(yīng)使滑塊的初始位置與開(kāi)始時(shí)相同開(kāi)始時(shí)相同3利用利用_測(cè)量滑塊經(jīng)過(guò)的位移測(cè)量滑塊經(jīng)過(guò)的位移光電門(mén)光電門(mén)個(gè)數(shù)個(gè)數(shù)刻度尺刻度尺(二二)實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材氣墊導(dǎo)軌；滑塊；鉤碼；光電門(mén)；細(xì)繩；氣墊導(dǎo)軌；滑塊；鉤碼；光電門(mén)；細(xì)繩；_；_(三三)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟1如圖如圖311所示，組裝好實(shí)驗(yàn)裝置所示，組裝好實(shí)驗(yàn)裝置圖圖311刻度尺刻度尺計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)器2接通氣源，使滑塊在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地滑動(dòng)接通氣源，使滑塊在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地滑動(dòng)3接通光電門(mén)和計(jì)時(shí)器接通光電門(mén)和計(jì)時(shí)器4由靜止釋放滑塊，鉤碼對(duì)滑塊做功，計(jì)時(shí)器顯由靜止釋放滑塊，鉤碼對(duì)滑塊做功，計(jì)時(shí)器顯示滑塊通過(guò)的時(shí)間，并記錄數(shù)據(jù)示滑塊通過(guò)的時(shí)間，并記錄數(shù)據(jù)5增加鉤碼個(gè)數(shù)，重復(fù)第增加鉤碼個(gè)數(shù)，重復(fù)第4步驟步驟6記錄數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)表格，由數(shù)據(jù)計(jì)算并畫(huà)出記錄數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)表格，由數(shù)據(jù)計(jì)算并畫(huà)出Wv2的圖像的圖像核心要點(diǎn)突破核心要點(diǎn)突破一、對(duì)動(dòng)能的理解一、對(duì)動(dòng)能的理解1動(dòng)能具有相對(duì)性，參考系不同，速度就不同，動(dòng)能具有相對(duì)性，參考系不同，速度就不同，所以動(dòng)能也不同一般都以地面為參考系描述物所以動(dòng)能也不同一般都以地面為參考系描述物體的動(dòng)能體的動(dòng)能2動(dòng)能是狀態(tài)量，是表征物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理動(dòng)能是狀態(tài)量，是表征物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一旦確定，物體的動(dòng)能就惟量物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一旦確定，物體的動(dòng)能就惟一地被確定了一地被確定了A BC D解析：解析：選選A.動(dòng)能是標(biāo)量，與速度的大小有關(guān)，而動(dòng)能是標(biāo)量，與速度的大小有關(guān)，而與速度的方向無(wú)關(guān)與速度的方向無(wú)關(guān)公式中的速度是相對(duì)于地面公式中的速度是相對(duì)于地面的速度的速度3動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單表示形式是：動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單表示形式是：W合合Ek.4動(dòng)能定理涉及一個(gè)過(guò)程動(dòng)能定理涉及一個(gè)過(guò)程(做功過(guò)程做功過(guò)程)、兩個(gè)狀態(tài)、兩個(gè)狀態(tài)(初、末狀態(tài)初、末狀態(tài))，應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)必須明確是哪些力，應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)必須明確是哪些力在哪一個(gè)過(guò)程中做功，以及這一過(guò)程中初、末狀態(tài)在哪一個(gè)過(guò)程中做功，以及這一過(guò)程中初、末狀態(tài)時(shí)物體的速度時(shí)物體的速度5動(dòng)能定理揭示外力做功與物體動(dòng)能變化的因果動(dòng)能定理揭示外力做功與物體動(dòng)能變化的因果關(guān)系，定量反映了合外力做功與物體動(dòng)能變化的數(shù)關(guān)系，定量反映了合外力做功與物體動(dòng)能變化的數(shù)量關(guān)系，它明確了動(dòng)能改變的惟一原因就是做功量關(guān)系，它明確了動(dòng)能改變的惟一原因就是做功6動(dòng)能定理中的位移、速度都必須相對(duì)于同一參動(dòng)能定理中的位移、速度都必須相對(duì)于同一參考系，一般情況下選地面為參考系考系，一般情況下選地面為參考系即時(shí)應(yīng)用即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀即時(shí)突破，小試牛刀)2(2011年陜西西安高一考試年陜西西安高一考試)一個(gè)物體放在光滑一個(gè)物體放在光滑的水平地面上，現(xiàn)用水平力的水平地面上，現(xiàn)用水平力F拉著物體由靜止開(kāi)始拉著物體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)經(jīng)過(guò)位移運(yùn)動(dòng)，當(dāng)經(jīng)過(guò)位移s1時(shí)，速度達(dá)到時(shí)，速度達(dá)到v，隨后又經(jīng)過(guò)，隨后又經(jīng)過(guò)位移位移s2時(shí)，速度達(dá)到時(shí)，速度達(dá)到2v.那么，在那么，在s1和和s2兩段路程中兩段路程中F對(duì)物體做的功之比為對(duì)物體做的功之比為()A12 B21C13 D14三、實(shí)驗(yàn)探究的注意事項(xiàng)、誤差分析及數(shù)據(jù)處理三、實(shí)驗(yàn)探究的注意事項(xiàng)、誤差分析及數(shù)據(jù)處理1注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)(1)滑塊釋放位置要相同滑塊釋放位置要相同(2)細(xì)繩要選用輕質(zhì)、非彈性的細(xì)繩要選用輕質(zhì)、非彈性的(3)所選滑塊的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量所選滑塊的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量2誤差分析誤差分析(1)實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為拉力對(duì)滑塊做的功與鉤碼重力對(duì)滑實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為拉力對(duì)滑塊做的功與鉤碼重力對(duì)滑塊所做的功一樣，但實(shí)際上二者不一樣，導(dǎo)致出現(xiàn)塊所做的功一樣，但實(shí)際上二者不一樣，導(dǎo)致出現(xiàn)誤差誤差實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：(1)在小車(chē)中放入砝碼，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，在小車(chē)中放入砝碼，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車(chē)后端，用細(xì)線連接小車(chē)和鉤碼；連在小車(chē)后端，用細(xì)線連接小車(chē)和鉤碼；(2)將小車(chē)停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，將小車(chē)停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，_，_，小車(chē)拖動(dòng)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，小車(chē)拖動(dòng)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一列點(diǎn)，在紙帶上打下一列點(diǎn)，_；(3)改變鉤碼或小車(chē)中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重改變鉤碼或小車(chē)中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)復(fù)(2)的操作的操作解析：解析：使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器要先開(kāi)電源，并且待打點(diǎn)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器要先開(kāi)電源，并且待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器指針振動(dòng)穩(wěn)定時(shí)再松開(kāi)紙帶才能打出所需計(jì)時(shí)器指針振動(dòng)穩(wěn)定時(shí)再松開(kāi)紙帶才能打出所需要的理想的點(diǎn)，同時(shí)打出的點(diǎn)才足夠多，滿足實(shí)要的理想的點(diǎn)，同時(shí)打出的點(diǎn)才足夠多，滿足實(shí)驗(yàn)的要求，實(shí)驗(yàn)完畢要及時(shí)關(guān)閉電源驗(yàn)的要求，實(shí)驗(yàn)完畢要及時(shí)關(guān)閉電源. 答案：答案：先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作釋先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作釋放紙帶關(guān)閉電源放紙帶關(guān)閉電源課堂互動(dòng)講練課堂互動(dòng)講練動(dòng)能表達(dá)式的應(yīng)用動(dòng)能表達(dá)式的應(yīng)用 質(zhì)量為質(zhì)量為10 g，以，以0.8 km/s的速度飛行的子彈的速度飛行的子彈與質(zhì)量為與質(zhì)量為60 kg、以、以10 m/s的速度奔跑的運(yùn)動(dòng)員，的速度奔跑的運(yùn)動(dòng)員，二者相比，哪一個(gè)的動(dòng)能大？二者相比，哪一個(gè)的動(dòng)能大？【答案答案】子彈的動(dòng)能大子彈的動(dòng)能大【方法總結(jié)方法總結(jié)】(1)動(dòng)能是標(biāo)量，只有大小而無(wú)方動(dòng)能是標(biāo)量，只有大小而無(wú)方向向動(dòng)能的大小由質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)的速率決定，而與動(dòng)能的大小由質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)的速率決定，而與速度的方向無(wú)關(guān)速度的方向無(wú)關(guān)(2)由于動(dòng)能與速度的平方成正比，所以速度變化由于動(dòng)能與速度的平方成正比，所以速度變化要比質(zhì)量變化對(duì)物體動(dòng)能的影響更大要比質(zhì)量變化對(duì)物體動(dòng)能的影響更大動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用 如圖如圖313所示，由細(xì)管彎成的豎直放置所示，由細(xì)管彎成的豎直放置的軌道，其圓形部分的半徑為的軌道，其圓形部分的半徑為R和和r，質(zhì)量為，質(zhì)量為m的的小球從水平軌道出發(fā)，先后經(jīng)過(guò)兩圓形軌道最后小球從水平軌道出發(fā)，先后經(jīng)過(guò)兩圓形軌道最后又進(jìn)入水平軌道，已知小球在又進(jìn)入水平軌道，已知小球在A處剛好對(duì)管壁無(wú)處剛好對(duì)管壁無(wú)壓力，在壓力，在B處對(duì)管的內(nèi)壁壓力為處對(duì)管的內(nèi)壁壓力為0.5 mg，則小球，則小球由由A至至B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服軌道阻力所做的功為的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服軌道阻力所做的功為多少？多少？(細(xì)管的內(nèi)徑及球的大小不計(jì)細(xì)管的內(nèi)徑及球的大小不計(jì))圖圖313【方法總結(jié)】【方法總結(jié)】利用動(dòng)能定理解題，首先要弄清利用動(dòng)能定理解題，首先要弄清哪些力做功，其次要弄清研究過(guò)程的初末狀態(tài)的哪些力做功，其次要弄清研究過(guò)程的初末狀態(tài)的動(dòng)能，然后利用動(dòng)能定理求解動(dòng)能，然后利用動(dòng)能定理求解這樣思路清晰，這樣思路清晰，問(wèn)題的解決就會(huì)變得輕松、簡(jiǎn)捷問(wèn)題的解決就會(huì)變得輕松、簡(jiǎn)捷本部分內(nèi)容講解結(jié)束本部分內(nèi)容講解結(jié)束點(diǎn)此進(jìn)入課件目錄點(diǎn)此進(jìn)入課件目錄按按ESC鍵退出全屏播放鍵退出全屏播放謝謝使用謝謝使用