3.1 探究动能变化和做功的关系 (第二课时) 课件(沪科版必修2)

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探究动能变化跟做功的关系课件(沪科版必修2)

做功单位
在国际单位制中，做功的单位是焦耳(J)，符号为J。
动能与做功的关系探究
动能变化与做功的关系
当合外力对物体做正功时，物体的动能增加；当合外力对物体做负功时，物体的动能减少。
动能定理
合外力对物体做的功等于物体动能的增量，即$W_{合} = Delta E_{k}$。
实例分析
以自由落体运动为例，物体下落过程中重力对物体做正功，物体的动能增加；以竖直上抛运动为例，物体上升过程中重力对物体做负功，物体的动能减少。
THANKS
感谢观看
动能定义
动能
物体由于运动而具有的能量。动
能的大小与物体的质量和速度有
关，计算公式为$E_{k}
=
frac{1}{2}mv^{2}$。
动能单位
在国际单位制中，动能的单位是焦耳(J)，符号为J。
做功定义
做功
力对物体在空间上的积累效应，表示为物体在力的方向上发生的位移。做功的大小等于力与物体在力的方向上发生的位移的乘积，计算公式为$W = Fscostheta$。
系的认识。
观察法
通过观察学生的实验操作和表现，记录相关数据，如实验步骤、操作
规范等。
文献法
查阅相关文献资料，获取有关动能变化与做功关系的理论和实践知识。
数据整理与表格制作
01
02
03
04
数据筛选
对收集到的数据进行筛选，排除异常值和不合理数据。
数据分类
将数据按照不同的维度进行分类，如按照实验组别、学生性
误差分析
对数据分析结果进行误差分析，评估结果的可靠性和准确性
。
05
实验结果与结论
实验结果展示
01

3.1《探究动能变化跟做功的关系》(沪科版必修2)ppt课件

3.1 探究动能变化
跟做功的关系
一、概念复习
•功 • 定义：物体在力的 • •动能定义:物体由于运动
作用下沿力的方向移动一段距离，就说力对物体做了功。W=Fs • • 单位:J 标量
所具有的能。其大小与物体的质量、速度有关。
• •
单位:J 标量
二、理论研究：做功和动能变化的关系
•明确任务：探究W 和 ΔEk的关系 • • 我们要先设想一个实际现象！（1）设想一个物体受力运动速度变化的现象，
画出过程图，标上相应字母； • • （2）将F· s变换成包含m、v1、v2的形式；（3）分析结果，得出结论。
•1.设想情境： • 设质量为m的某物体，在与运动方向总相同的
恒力F的作用下发生一段位移s，速度由v1增加到v2，画出过程示意图，并试寻求这个过程中力F做的功与 v1、v2的关系。 •2.理论分析图
改写
W＝Ek 2 Ek1
W＝Ek
即：合外力在一个过程中对物体所做的功，等于该物体在这个过程中动能的变化。
三、预习：用实验的方法探究动能定理
• 参考课本P43－44及《实验操作与评价》
P27“实验11”的内容预习：
问题
方案
操作
分析
结论
报告
v1结论
末状态初状态
1 2 1 2 Fs mv2 mv1 2 2
功：哪个过程的功？F具体指什么力？思考：初状态和末状态的表达式均为 “mv2/2”，这个“mv2/2”代表什么？
1 定义：动能 Ek mv 2 2
思考：功与动能本身有关系吗？
•4、动能定理
1 2 1 2 Fs mv2 mv1 2 2

高中物理必修2《3.1探究动能变化跟做功的关系》课件ppt

苹果对子弹做了多少功？
解析
已知：m=0.04kg，v1=100m/s，v2=60m/s.
初动能：EK1
1 2
mv12
1 0.04 1002 J 2
200J
末动能：EK 2
1 2
mv22
1 0.04 602 J 2
72J
动能变化量：EK EK 2 - EK1 72 J 200 J 128 J
用在物体上的力为 F，沿力方向做直线运动的距离为 s，则力 F 做的功 W＝ F s . 2．牛顿第二定律表达式为 F＝ m a ，其中 F 为物体所受的合
外力．
3．物体做匀加速直线运动，初速度为 v0，加速度为 a，则末速度 v 与位移 s 的关系式为 v2－v0 2＝2 a s .
学习探究区
(1)写出物体在 A、B 点时的动能．
(2)比较(1)中的两个结果，思考这两个结果说明了什么问题？
答案
(1)EkA＝21mv1 2，EkB＝12m(－v1)2＝12mv1 2. (2)速度为 v1 和－v1 时，动能相同．说明动能与物体的速度方向无关，
一个物体不论其速度方向如何，只要速度大小不变，其具有的动能就不变，物体的动能恒为正值．
学习探究区
2．应用动能定理解题的优点动能定理对应的是一个过程，只涉及到物体初、末状态的动能和整个过程合力做的功，无需关心中间运动过程的细节，而且功和能都是标量，无方向性，计算方便，因此当题目中不涉及 a 和 t，而涉及 F、s、m、v、W、Ek 等物理量时，优先考虑使用动能定理．
典例精析
探究恒力做功与物体动能变化的关系
自我检测区
1．对于质量一定的物体，下列
说法正确的是( BC ) A．速度发生变化时，其动能一

上海科技教育出版社(沪科版)高中物理必修2：探究动能变化跟做功的关系_课件2

4．物理学中把12mv2 叫做物体的动能，它的数学表达式为 Ek
＝ 12mv2 . 5．外力对物体所做的功等于物体动能的增量，这个结论叫做
动能定理，其公式是 W＝ΔEk.
一、动能、动能定理
[问题设计]
1．假设有一辆质量为 m 的汽车，在不变的牵引力 F 作用下行
驶，速度由 v1 增加到 v2，相应的行驶距离为 s.那么，在此
探究动能E理k解＝：12m瞬v2时性、标量
动能变化跟做功的关系

W＝ΔEk
动能定理W与ΔEk的关系合合外Δ外ΔEE力力kk为为做做正负正负值值功功，，动动能能增减加少，，
探究恒力做功与物体动能变化的关系
1．对于质量一定的物体，下列说法正确的是
图1 (1)写出物体在 A、B 点时的动能． (2)比较(1)中的两个结果，思考这两个结果说明了什么问题？答案 (1)EkA＝12mv1 2，EkB＝12m(－v1)2＝12mv1 2. (2)速度为 v1 和－v1 时，动能相同．说明动能与物体的速度方向无关，一个物体不论其速度方向如何，只要速度大小不变，其具有的动能就不变，物体的动能恒为正值．
(5)释放滑块，滑块在细绳的拉力作用下运动，用光电门(或打点计时器)记录滑块的运动情况，求出滑块的速度 v1 和 v2(若分析滑块从静止开始的运动，v1＝0)，并测出滑块相应的位移 s. (6)验证 Fs＝12mv2 2－12mv1 2，在误差允许范围内成立即可．
例 1 关于动能的理解，下列说法正确的是
(4)动能的变化量末状态的动能与初状态的动能之差，即 ΔEk＝12mv2 2－12mv1 2. 动能的变化量是过程量，ΔEk>0，表示物体的动能增大；ΔEk<0，表示物体的动能减小．

探究动能变化跟做功的关系课件(沪科版必修2)PPT课件

3.1 探究动能变化跟做功的关系
2020年9月28日
1
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。
2020年9月28日
2
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。
2020年9月28日
3
一、动能、动能定理
1.动能 (1)定义:物理学中把__12__m _v_2 _叫做物体的动能。 (2)表达式:Ek=__12 _m_v_2_。 ①表达式中的速度是瞬时速度。
②动能是_A_(A.标量 B.矢量)，是_B_(A.过程 B.状态)量。
(3)单位：动能的国际单位是_焦__耳__，简称焦，用符号_J_表示。
2020年9月28日
4
2.动能定理 (1)内容：外力对物体所做的功等于物体动能的_增__量__。 (2)表达式：W=_Δ__E_k 。
(3)说明： ①ΔEk=Ek2-Ek1 Ek2为物体的_末__动__能__、Ek1为物体的_初__动__能__。 ②外力做正功，物体的动能_A_(A.增加 B.减小)。外力做负功，物体的动能_B_(A.增加 B.减小)。
深化理解
【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:
2020年9月28日
11
(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？
2020年9月28日

高中物理第3章动能的变化与机械功3.1探究动能变化跟做功的关系课件沪科版必修2

刻度尺、细绳、钩码等.
2.制定计划：
图1
(1)直接验证：逐一比较力对物体所做的功与物体动能增量的大小之间
的关系. (2)用图像验证：根据W＝ 12mv2，由实验数据作出 W与v2 及 W与m 的关系图像.
[即学即用] 1.判断下列说法的正误. (1)某物体的速度加倍，它的动能也加倍.( × ) (2)两质量相同的物体，动能相同，速度一定相同.( × ) (3)合外力做功不等于零，物体的动能一定变化.( √ ) (4)物体的速度发生变化，合外力做功一定不等于零.( × ) (5)物体的动能增加，合外力做正功.( √ )
预习新知夯实基础
重点探究
启迪思维探究重点
达标检测
检测评价达标过关
自主预习
一、动能、动能定理
1.动能 (1)定义：物理学中把
12mv2
叫做物体的动能.
(2)表达式：Ek＝ 12mv2 .
(3)动能是标量 (填“标量”或“矢量”)，是状态 (填“过程”或“状
态”)量.
(4)单位：动能的国际单位是焦耳，简称焦，用符号J表示.
答案
2.从推导结果知，水平力F做的功等于什么量的变化？这个量与物体的什么因素有关？答案水平力F做的功等于物体动能的变化，动能与物体的质量和速度有关.
答案
[知识深化] 1.对动能 Ek＝12mv2 的理解
(1)动能是标量，没有负值，与物体的速度方向无关. (2)动能是状态量，具有瞬时性，与物体的运动状态(或某一时刻的速度) 相对应. (3)动能具有相对性，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. (4)物体动能的变化量是末动能与初动能之差，即ΔEk＝12mv22－12mv12，若 ΔEk>0，则表示物体的动能增加，若ΔEk<0，则表示物体的动能减少.

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研究对象
②将小车停在C点，接通电源，后__释__放__小__车，小车
在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度．
③在小车中增加砝码，重复②的操作．
典例精析
三、测实量验合探外究力恒力测量做始功末与速物度体F动x能1 2变Mv化2 2的1 2关Mv系12
例3 某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”．如图所示，
与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．在水平桌面上相距
50.0 cm的A、B两点各安装一个速度传感器，记录小车通过A、B时的速度大
小．小车中可以放置砝码．
(1)实验主要步骤如下：
①测量__小__车____和拉力传感器的总质量M1；把细
线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路．
源．如图所示，纸带上O点为重物自由下落时纸带打点的起点，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)，纸带上的数据表示各计数点与O点间的距离．
(1)求出B、C、D、E、F各点对应的速度并填入下表
计数点
B
C
D
E
F
☆ t 时刻的速度等于t 内平均速度 2
速度/(m·s－1) 1 . 1 8 1 . 5 7 1 . 9 6 2 .3 5 2 .7 4 v B ＝ A C t＝ (1 2 5 .4 4 3 0 1 ..0 4 2 ) 1 0 3m /s 1 .1 8m /s
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3.1 探究动能变化跟做功的关系
学习目标定位
理解动能的概念，会根据动能的表达式计算物体的动能. 能从牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理，理解动能定理的物理意义. 能应用动能定理解决简单的问题. 掌握探究恒力做功与物体动能变化的实验方法.