2403.外力做功与动能变化的关系
研究合外力做功和动能变化的关系
4
2
V2 3
5
实验研究结论
实验结论：在实验误差允许范围内， 外力做的功等于物体动能的变化。
即：W=Δ Ek
例2.质量为1 kg的重物自由下落，通过打点计时器在纸带上记录下 运动过程，打点计时器所接电源为6 V、50 Hz的交流电源，如图2所 示，纸带上O点为重物自由下落时打点的起点，选取的计数点A、B、C、 D、E、F、G依次间隔一个点(图中未画出)，各计数点与O点的距离依 次为31.4、70.6、125.4、195.9、282.1、383.8、501.2，单位为mm， 重力加速度为9.8 m/s2，则
器材：木板、小车、橡皮筋、打点计时器及交流电源、纸带、刻度尺等. 步骤：1.安装实验装置:如图1所示. 2.平衡摩擦力:在长木板的有打点计时器的一端下面垫一块木板, 反复移动木板的位置,直至小车上不挂橡皮筋时,纸带打出的点间距均匀 , 即小 车能匀速运动为止. 3.把小车的另一端与一条橡皮筋的中点连接,向后 拖动纸带,并 记下此时小车的位置.然后接通电源,放开小车,将得到的纸带标号为1. 4.换上新纸带,橡皮筋分别采用两条、三条、四条„„,重复步骤3,将纸带 标号2、3、4„„ 处理数据： 1.以橡皮筋对小车做的功为纵坐标(以第1次实验时的功W为单位),小车获得的 速度为横坐标,作出W—v曲线.如果W—v曲线是一条直线,表明W∝v;如果不是直 线,可考虑是否存在下列关系: W∝v2、W∝v3、„„ 2.根据各种草图,大致判断两个量可能是什么关系.如果认为很可能是W∝v2,就 作出W—v2曲线, 如果这条曲线是一条直线,就可以证明你的判断是正确的.
误差分析： 1.每个橡皮筋的劲度系数不同和每次拉伸的长度不完全一致,造 成橡皮筋对小车做的功不是整数倍关系引起误差. 2.不完全平衡摩擦力或平衡摩擦力过大,造成实验中除橡皮筋的 拉力做功外,还有其他力做功,并由此造成最末阶段纸带上点的 间隔不均匀而引起测量速度的误差. 注意事项 1.每次实验中小车要拖动到同一位置. 2.长木板要倾斜,使小车能在长木板上匀速运动.
第三节 探究外力做功与物体动能变化的关系
练习9 练习9:
如图,斜面AB光滑,水平面BC粗糙, 如图,斜面AB光滑,水平面BC粗糙, AB光滑 BC粗糙 的高度为h 一个滑块从A A距B的高度为h,一个滑块从A点无初 速度地滑下,运动到C点静止. 速度地滑下,运动到C点静止.如果 将该滑块从C点推到A 将该滑块从C点推到A点,则做的功至 少为: 少为:( C ) B, A,0 B,mgh D, C,2mgh D,1.5mgh A C B
V1
V2
f
F
f
F
S 请你根据牛顿第二定律和运动学公式推导 外力做功与物体动能变化的关系. 外力做功与物体动能变化的关系.
推导过程
=FF合=F-f F合=ma a=(Fa=(F-f)/m V22 –V12 =2as V V22 –V12 =2s(F-f)/m V =2s(F1 1 2 mv 2 mv 12 = ( F f ) s 2 2
练习5 练习5:
如图,质量为m的木箱静止在地面上, 如图,质量为m的木箱静止在地面上, 一人用一根轻质弹簧将木箱缓慢提高 h,若不计木箱的动能变化和弹簧的 B 重力, 重力,则人做的功为 ( ) A,等于mgh, B,大于mgh, 等于mgh mgh, 大于mgh mgh, C,小于mgh, D,无法确定. 小于mgh mgh, 无法确定.
练习4 练习4:
一个人用力把一个质量为1kg的静止物体 一个人用力把一个质量为1kg的静止物体 1kg 向上提升1m 1m时 物体的速度达到2m/s 2m/s, 向上提升1m时,物体的速度达到2m/s,若 则下列说法正确的是( g取10m/s2,则下列说法正确的是( ABC ) A,人对物体做的功是12J 人对物体做的功是12J B,合外力对物体做的功是2J 合外力对物体做的功是2J C,物体克服重力做功为10J 物体克服重力做功为10J D,合外力对物体做功为12J 合外力对物体做功为12J
高三物理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【例1】某同学在探究功与物体速度变化的关系实验中,设计了如图实（a）所示的实验,将纸带固定在重物上,让纸带穿过电火花计时器或电磁打点计时器,先用手提着纸带,使重物静止在靠近计时器的地方,然后接通电源,松开纸带,让重物自由下落,计时器就在纸带上打出一系列小点,得到的纸带如图（b）所示,O 点为计时器打下的第1个点,该同学对数据进行了下列处理:取OA=AB=BC,并根据纸带算出了A、,B、C三点的速度分别为v A=0.12 m/s、v B=0.17 m/s、v C=0.21 m/s.根据以上数据你能否大致判断W∝v2?答案能【例2】为了探究外力对物体做功与物体速度变化的关系,现提供如图实所示的器材,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（打点计时器所用交流电频率为50 Hz）:（1）为了消除摩擦力的影响应采取什么措施?（2）①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.②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,如图实所示是其中四次实验打出的部分纸带.试根据第①、②项中的信息,填写下表.从表中数据可得出结论: .答案（1）可将木板一端垫高,使重力沿斜面的分力与摩擦力平衡.（2）（3）橡皮筋对小车做功与小车速度的平方成正比【例3】探究能力是进行物理学研究的重要能力之一.物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能,转动动能的大小与物体转动的角速度有关.为了研究某一砂轮的转动动能E k与角速度ω的关系,某同学采用了下述实验方法进行探索:如图实所示,先让砂轮由动力带动匀速旋转,测得其角速度ω,然后让砂轮脱离动力,由于克服转轴间摩擦力做功,砂轮最后停下,测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n,通过分析实验数据,得出结论.经实验测得的几组ω和n如下表所示:10N.另外已测试砂轮转轴的直径为1 cm,转轴间的摩擦力为π（1）计算出砂轮每次脱离动力的转动动能,并填入上表中.（2）由上述数据推导出该砂轮的转动动能E k与角速度ω的关系式为 .（3）若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5 rad/s,则它转过45圈时的角速度为rad/s.答案（1）见下表格（2）E k=2ω2（3）21.在做“探究外力做功与物体动能变化的关系”的实验时,发现重锤减少的势能总是大于重锤增加的动能,造成这种现象的原因是（）A.选用的重锤质量过大B.选用的重锤质量过小C.空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力D.实验时操作不够细,实验数据测量不准确答案C2.在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中,某同学是用下面的方法和器材进行实验的:放在长木板上的小车由静止开始在几条完全相同的橡皮筋的作用下沿木板运动,小车拉动固定在它上面的纸带,纸带穿过打点计时器.关于这一实验,下列说法中正确的是（）A.长木板要适当倾斜,以平衡小车运动中受到的阻力B.重复实验时,虽然用到橡皮筋的条数不同,但每次应使橡皮筋拉伸的长度相同C.利用纸带上的点计算小车的速度时,应选用纸带上打点最密集的部分进行计算D.利用纸带上的点计算小车的速度时,应选用纸带上打点最稀疏的部分进行计算答案ABD3.在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某实验小组采用如图实甲所示的装置.实验步骤如下:①把纸带的一端固定在小车的后面,另一端穿过打点计时器②改变木板的倾角,以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力③用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连④接通电源,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,测出s、s1、s2（如图乙所示）,查得打点周期为T.判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是 ;本实验还需直接测量的物理量是: .（并用相应的符号表示）探究结果的表达式是 .（用相应的符号表示）.答案 纸带上点迹间距相等 小车的质量M 、砂及砂桶的质量m mgs =2122)2(21)2(21Ts M T s M 4.为了“探究外力做功与物体动能变化的关系”,查资料得知,弹簧的弹性势能E p =221kx ,其中k 是弹簧的劲度系数,x 是弹簧长度的变化量.某同学就设想用压缩的弹簧推静止的小球（质量为m ）运动来探究这一问题.为了研究方便,把小铁球O 放在水平桌面上做实验,让小铁球O 在弹力作用下运动,即只有弹簧推力做功. 该同学设计实验如下:首先进行如图实甲所示的实验:将轻质弹簧竖直挂起来,在弹簧的另一端挂上小铁球O ,静止时测得弹簧的伸长量为d .在此步骤中,目的是要确定物理量 ,用m 、d 、g 表示为 .接着进行如图乙所示的实验:将这根弹簧水平放在桌面上,一端固定,另一端被小铁球O 压缩,测得压缩量为x ,释放弹簧后,小铁球O 被推出去,从高为h 的水平桌面上抛出,小铁球O 在空中运动的水平距离为L . 小铁球O 的初动能E k1= .小铁球O 的末动能E k 2= .（用m 、h 、L 、g 表示）弹簧对小铁球O 做的功W = .（用m 、x 、d 、g 表示）对比W 和E k 2-E k 1就可以得出“外力做功与物体动能变化的关系”,即在实验误差允许范围内,外力所做的功等于物体动能的变化.答案 弹簧的劲度系数k d mg 0 h mgL 42 d m g x 22 5.物体沿斜面下滑时动能可能发生变化.某实验小组为了探究滑块由静止开始沿斜面匀加速下滑过程中动能变化与哪些因素有关,利用如图实所示的斜面和滑块A 做实验,进行了相应的探究.（1）请说出实验中可能影响滑块A 动能变化的两个实验条件.（2）请设计一实验方案,能直观地反映滑块A 滑至斜面底端N 处动能大小的不同.例如,方案甲:在斜面底端N 处水平放置一平板,使连接处足够平滑,然后在N 处放另一质量较小的滑块B ,滑块A 滑至N 处的动能越大,则滑块B 被碰后在平面上滑行得越远.你设计的方案乙: .（3）该实验小组利用上述“方案甲”进行实验,并用速度传感器和刻度尺分别测得滑块B 在N 处被碰后的初速度v N 的大小与滑行距离s 大小对应关系的四组数据,见下表.请在图实中用图象法求出滑块B 与水平面之间的动摩擦因数μ.答案 （1）写出影响滑块A 在下滑过程中动能变化的两个条件.例如,斜面的粗糙程度（或摩擦因数;或摩擦力）;斜面的倾角大小（或高度）.（2）观察滑块A 在与斜面平滑连接的水平面上滑行位移越大,动能越大.或滑块A 平抛落地水平位移大,动能越大.或沿平滑连接的斜面、弧形面上滑高度越高,说明动能越大.或观察滑块A 从斜面上不同位置滑到N 位置时,与会发生明显形变的障碍物（如海绵、沙子、弹簧、橡皮泥、弹性网等）作用,通过观察,它们的形变越大,动能越大.（3）①换算出v 2.②利用数据画出下图或横坐标用v 2,纵坐标用s ,作图正确.③由动能定理221v m =μmgs ,v 2=2μgs故以v 2为纵坐标,s 为横坐标,得到过原点的直线再取特殊点s =0.5 m ,v 2=1.0 m 2/s 2μ=1.05.0102122=⨯⨯=gs v。
探究外力做功与物体动能变化的关系_PPT
第三节 探究外力做功与物体动能变化的关系
【例题】从高为h处水平抛出一个质量为m的小球，落地点
与抛出点水平距离为s，求抛球时人对小球做的功。 【例题】汽车以速度v=10m/s在水平路面上行驶，车与路面 的 摩 擦 因 数 为 0.4 ， 问 汽 车 刹 车 后 汽 车 还 能 运 动 多 远 ？
（g=10m/s2)
第三节 探究外力做功与物体动能变化的关系 【例题】质量为m的物体在水平恒力的作用下，由静止开始 前进s1后撤去力F，物体与水平面间的摩擦力恒为f，求物体
从开始运动到最终停止共发生了多大的位移？
【解法一】牛顿第二定律+运动学公式
【解法二】分段应用动能定理
【解法三】整体应用动能定理
Fs1 【答案】 s f
s
v
落h时的速度v，通过比较重力做功WG
和此时的动能EK 得出外力做功与物体
动能变化的关系。
【实验要点】
s 瞬时速度的计算： v 4T
第三节 探究外力做功与物体动能变化的关系 【实验数据记录与分析】
【实验结论】
——在实验误差范围内，外力做的功等于物体动能的改变。 即： WF WG mgh 1 mv 2 0 E K 【实验误差分析】
2
造成本实验误差的主要原因——摩擦力 【实验思考】 ——你是否可以设计出其他实验方法？
【提示】
——只要设计出一种简单的直线运动，即可推出同样的结论。
第三节 探究外力做功与物体动能变化的关系 【理论分析与论证】
质量为m的物体，在一恒定拉力F的作用下，以速度v1
开始沿水平面运动，经位移s后速度增加到v2，已知物体与 水平面之间的摩擦力恒为f，试导出外力做功与物a 1 1 2 2 ( F f ) s mv 2 mv1 2 2 2 2 v2 v1 2as
做功与动能的关系
教学设计探究外力做功与物体动能变化的关系一、教学目的：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、重点难点：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。
教学步骤一．复习引入：上节课我们学习了功和能关系。
运动的物体具有动能，而做功又可以改变物体的动能，如离站加速行驶的汽车。
那么做功和物体的变化又有什么定量关系？二．新课教学：1．动能定理推导：，在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段设质量为m的物体，初速度为v1位移s，速度增加至v，如图1所示。
2在这个过程中，力F 所做的功W=Fs 。
根据牛顿第二定律有F=ma ，由匀加速运动的公式 ，有 由此可得：22212v v a s-= 板书：W=FS= ma. = m 22212v v a s-==2221211122k k mv mv E E -=- E k2= 表示物体的末动能，E k1= 表示物体的初动能。
板书：W= E k2- E k1说明外力对物体所做的总功等于物体动能的变化-----此即动能定理。
2．对动能定理的理解：（对动能定理的理解是一个难点，要多举实例帮助学生理解）（1）动能定适用于物体的直线运动；适用于恒力做功，也适用于变力做功，力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以分段作用。
只要求出在作用过程中各力做功的多少和正负即可。
这些正是动能定理解题的优越性所在。
（2）若物体运动的过程中包含几个不同过程，应用动能定理，可以分段考虑，也可以全过程为一整体来处理。
板书：3．动能定理解题的基本思路：（1）选取研究对象，明确它的运动过程。
（2）分析研究对象的受力情况和各力做功情况，然后求各个外力做功的代数和。
4.3探究外力做功与物体动能变化的关系1
比较WG 与ΔEK的大小
◤实验数据处理提示◢
因不需要知道动能和重力的功的 具体数值，所以不需要测量重锤 m的质量.
6、实验数据参考表格：
0 1 2
选择的两 选择的两 选择的两 重力做 动能的增 加量ΔEK 点的速度 点的动能 点距离h 功wG V/m· s-1 EK /J /m
V1
3
V3 EK1 EK3
◤实验研究结论◢
8、根据以上的实验，重锤的动能增 加与重力做功有什么关系？
结论：重力对物体做的功等于物体 动能的变化
【理论分析与论证】 质量为m的物体，在一恒定拉力F的作用下，以速 度v1开始沿水平面运动，经位移s后速度增加到v2，已 知物体与水平面之间的摩擦力恒为f，试导出外力做功 与物体动能变化的关系。
4、应用动能定理解决力学问题
【例题】质量为m的物体在水平恒力的作用下，由静 止开始前进s1后撤去力F，物体与水平面间的摩擦力恒 为f，求物体从开始运动到最终停止共发生了多大的 位移？
【解法一】牛顿第二定律+运动学公式
【解法二】分段应用动能定理
【解法三】整体应用动能定理
【答案】
Fs1 s f
F f ma 1 1 2 2 ( F f ) s mv mv 2 1 2 2 2 2 v2 v1 2as
即：W外=EK2－EK1=△EK
二、结论：合外力对物体做的功等于物体 动能的变化
动能定理：
1、动能定理的内容：合外力对物体所做的 功等于物体动能的变化 2、表达式：W=EK2-EK1
越来越大
例2、在粗糙水平面上滑行的物体，克服摩擦力做 功 摩擦力对物体做负功，物体的动能又将怎样变化？
越来越小
高中物理必修2探究外力做功与物体动能变化的关系-知识探讨
探究外力做功与物体动能变化的关系-知识探讨合作与讨论通过上一节的学习，我们已经知道，做功的过程实质就是能量变化的过程，重力势能的变化是由重力做功引起的，弹性势能的变化是由弹力做功引起的，那么，物体动能的变化是由什么力做功引起的？动能的变化在数值上是否也等于某个力做的功？对于课本P 65的“实验与探究”中的实验，你能否简单地叙述出实验的原理？我的思路:以一段简单运动(比如粗糙水平面上拉着物体做匀变速直线运动)为例,直接推导出动能变化的表达式. [典型例题探究]【例1】 如图4－3－3所示，质量为m 的物体，从高为h .倾角为θ的光滑斜面顶端由静止开始沿斜面下滑，最后停在水平面上.已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，求：（1）物体滑至斜面底端时的速度； （2）物体在水平面上滑过的距离. 解析：（1）由动能定理可得mgh =21mv 2 v =gh 2（2）设物体在水平面上滑过的距离为s ，由动能定理：－μmgs =0－21mv 2s =g v μ22=μh 此题也可对整个过程用动能定理求解mgh －μmgs =0－0整理得s =μh.规律发现物体从斜面上滑下，只有重力做功，使物体的动能增加，滑上水平面后，摩擦力做负功使物体的动能又减少到零，分别在两段过程中应用动能定理即可求解.解题时，必须明确重力做功与路径无关，只与高度差有关.【例2】质量m =1 kg 运动方向上给物体加一个外力，使它的速度增加为v 1=5 m/s ；第二次外力与初速度方向垂直，使它得到一个与原运动方向垂直的分速度v 2=4 m/s.分别求出外力在这两个过程中所做的功.解析：由于外力未知，位移也未知，因此，无法直接求出外力做功，可以用动能定理，通过求动能的变化，就可以间接求出外力做功.根据动能定理，外力所做的功等于物体动能的变化，第一次W 1=21mv 12－21mv 02=8 J.物体动能的变化只与外力做功有关，跟运动的过程和速度变化的方向无关，而且，动能及动能的变化均是标量，与速度方向无关.第二次，物体的末速度v =2220v v ，因此第二次外力所做的功W 2=21mv 2－21mv 12=8 J.。
高中物理-导必修二探究外力做功与物体动能变化的关系
知识精要
思考探究
合作探究
典题例解
迁移应用
2.结论
合力对物体所做的功等于物体动能的变化,即W=Ek2-Ek1.
3.物理意义
动能定理指出了合力对物体所做的总功与物体动能变化之间的
关系.即合力对物体所做的总功,对应于物体动能的变化,变化的大
小由做功的多少来量度.
4.实质
动能定理从能量变化的角度反映了力改变运动状态时,在空间上
自主预习
一
二
三
知识精要
解析:本题考查实验数据的处理问题,
1
50
根据实验原理直接进行计算 T=
s=0.02 s
所以由 O 点到 C 点,重力做的功为
WG=mgh=1.00×9.80×77.76×10-2 J=7.62 J
打下 C 点时纸带(即物体)的瞬时速度
-
vC=
2
(85.73-70.18)×10-2
一
二
预习交流
运动员用F=10 N的力将一质量m=1 kg的足球踢出,踢出时的速
度为10 m/s,足球被踢出后在地面上滚了10 m后停下来.运动员对足
球做的功是多少呢?
答案:运动员做的功不能用运动员踢球的力乘以足球在地面上运
动的距离来求,因为这两个物理量不是同一过程.可根据动能定理
1
来求,即W= mv2-0=50 J.
解析:(1)从有效数字的位数上不难看出15.7不符合有效数字的读
数要求.
(2)重力做的功为
WG=mghOB=m×9.80×12.42×10-2 J≈1.22m J
vB=gt=9.80×0.16 m/s=1.568 m/s
动能的增加量
1
1
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
F f = ma 1 1 2 2 ( F f ) s = mv2 mv1 2 2 2 2 v2 v1 = 2as
即：W外=EK2－EK1=△EK
第三节 探究外力做功与物体动能变化的关系 二.动能定理 ——合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。 合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。 合外力对物体所做的功等于物体动能的变化 即：W外=EK2－EK1=△EK 【说明】 说明】 1.合外力的功等于各外力的功之和； 合外力的功等于各外力的功之和； 合外力的功等于各外力的功之和 2.动能定理反映了力对空间累积的效果， 揭示了物体动能变 动能定理反映了力对空间累积的效果， 动能定理反映了力对空间累积的效果 化的原因是外力的功。 化的原因是外力的功。 3.动能定理的特点是不追究全过程中的运动性质和状态变化 动能定理的特点是不追究全过程中的运动性质和状态变化 细节，对于求解变力、曲线运动中的功以及复杂过程中的 细节， 对于求解变力、 功能转化，动能定理都提供了方便。 功能转化，动能定理都提供了方便。 4.动能定理建立了过程量与状态量之间的关系， 为物理问题 动能定理建立了过程量与状态量之间的关系， 动能定理建立了过程量与状态量之间的关系 的研究提供了方法。 的研究提供了方法。
s v
h
s 瞬时速度的计算： 瞬时速度的计算：v = 4t
第三节 探究外力做功与物体动能变化的关系 【实验数据记录与分析】 实验数据记录与分析】 【实验结论】 实验结论】 ——在实验误差范围内，外力做的功等于物体动能的改变。 在实验误差范围内，外力做的功等于物体动能的改变。 在实验误差范围内 即： WF = WG = mgh = 1 mv 2 0 = E K
第三节 探究外力做功与物体动能变化的关系
【温故而知新】 温故而知新】 做功过程的实质就是能量变化的过程。 做功过程的实质就是能量变化的过程。 重力势能的变化是由重力做功引起的； 重力势能的变化是由重力做功引起的； 弹性势能的变化是由弹力做功引起的。 弹性势能的变化是由弹力做功引起的。 那么： 那么： 物体动能的变化是由什么力做功引起的？ ⑴物体动能的变化是由什么力做功引起的？ 动能的变化在数值上是否也等于某个力做的功？ ⑵动能的变化在数值上是否也等于某个力做的功？
【解法一】牛顿第二定律+运动学公式 解法一】牛顿第二定律 运动学公式 【解法二】分段应用动能定理 解法二】 【解法三】整体应用动能定理 解法三】
Fs1 答案】 【答案】 s = f
第三节 探究外力做功与物体动能变化的关系
【应用动能定理解题的一般步骤】 应用动能定理解题的一般步骤】 1.确定研究对象，明确它的运动过程； 确定研究对象，明确它的运动过程； 确定研究对象 2.分析物体在运动过程中的受力情况，明确各个 分析物体在运动过程中的受力情况， 分析物体在运动过程中的受力情况 力是否做功，是正功还是负功； 力是否做功，是正功还是负功； 3.明确起始（初）状态和终了（末）状态的动能 明确起始（ 状态和终了（ 明确起始 可分段、亦可对整个运动过程） （可分段、亦可对整个运动过程） 4.根据动能定理布列方程：W = Ek = Ek 2 Ek 1 根据动能定理布列方程： 根据动能定理布列方程
ms 2 g 【答案 】 W = 4h
mg( H + h) fh = 0
mg( H + h) f = = 1050 N h
第三节 探究外力做功与物体动能变化的关系 【例题】从高为 处水平抛出一个质量为 的小球，落地点 例题】从高为h处水平抛出一个质量为 的小球， 处水平抛出一个质量为m的小球 与抛出点水平距离为s，求抛球时人对小球做的功。 与抛出点水平距离为 ，求抛球时人对小球做的功。
第三节 探究外力做功与物体动能变化的关系 【理论分析与论证】 理论分析与论证】 质量为m的物体，在一恒定拉力 的作用下 以速度v 的作用下， 质量为 的物体，在一恒定拉力F的作用下，以速度 1 的物体 开始沿水平面运动，经位移 后速度增加到 后速度增加到v 开始沿水平面运动，经位移s后速度增加到 2，已知物体与 水平面之间的摩擦力恒为f， 水平面之间的摩擦力恒为 ，试导出外力做功与物体动能变 化的关系。 化的关系。
第三节 探究外力做功与物体动能变化的关系 【 例题 】 汽车以速度 例题】 汽车以速度v=10m/s在水平路面上行驶， 车与路 在水平路面上行驶， 在水平路面上行驶 面的摩擦因数为0.4，问汽车刹车后汽车还能运动多远？ 面的摩擦因数为 ，问汽车刹车后汽车还能运动多远？ 【解法一】牛顿第二定律+运动学公式 解法一】牛顿第二定律 运动学公式 【解法二】应用动能定理 解法二】
【答案】12.5m 答案】12.5m
第三节 探究外力做功与物体动能变化的关系 【 例题 】 质量为 例题】 质量为m=5kg的小球 ， 从高 的小球， 的小球 从高H=5m的位置自静止落 的位置自静止落 掉入沙中并陷入h=0.25m，求小球在沙中所受到沙子的 下 ， 掉入沙中并陷入 ， 平均阻力？ 平均阻力？ 【方法一 】分过程进行 【方法二】设球在沙中受到的阻力为f， 方法二】设球在沙中受到的阻力为 ， 对整个过程应用动能定理有： 对整个过程应用动能定理有：
第三节 探究外力做功与物体动能变化的关系 【例题】质量为m的物体在水平恒力的作用下，由静止开始 例题】质量为 的物体在水平恒力的作用下 的物体在水平恒力的作用下， 前进s 后撤去力F，物体与水平面间的摩擦力恒为f， 前进 1后撤去力 ，物体与水平面间的摩擦力恒为 ，求物体 从开始运动到最终停止共发生了多大的位移？ 从开始运动到最终停止共发生了多大的位移？
2Hale Waihona Puke 【实验误差分析】 实验误差分析】 造成本实验误差的主要原因——摩擦力 摩擦力 造成本实验误差的主要原因 【实验思考】 实验思考】 ——你是否可以设计出其他实验方法？ 你是否可以设计出其他实验方法？ 你是否可以设计出其他实验方法 【提示】 提示】 ——只要设计出一种简单的直线运动，即可推出同样的结论。 只要设计出一种简单的直线运动，即可推出同样的结论。 只要设计出一种简单的直线运动
第三节 探究外力做功与物体动能变化的关系 一.探究与思考 【探究目标】 探究目标】 外力做功与物体动能变化的关系 【实验方法】 实验方法】 测定做自由落体运动的物体在下 时的速度v 通过比较重力做功W 落h时的速度v，通过比较重力做功WG 和此时的动能E 和此时的动能 EK 得出外力做功与物体 动能变化的关系。 动能变化的关系。 【实验要点】 实验要点】