§4.3 探究外力做功与物体动能变化的关系.pptVIP

* （第1课时） “陆战之王”新“杀手” :“动能导弹” §4·3 探究外力做功与物体动能变化的关系 速度达到：1524m/s,能够穿透目前所有的装甲系统. 那么,怎样获得很大的动能呢？ 动能的变化和做功有什么样的定量关系呢？ 1.出站的列车,速度越来越快,它的动能为什么增加? 2.进站的列车,速度越来越慢,它的动能为什么减少? 从做功的角度谈一谈以下问题： 3.匀速行驶的列车，它的动能为什么不变？ 想 一 想 动能的变化应该是由什么力的功决定的？ §4·3 探究外力做功与物体动能变化的关系 猜 一 猜 物体动能的变化与合外力对它做的功 可能存在什么样的定量关系？ 实验目的 探究合外力做功与物体动能变化的关系. 实验筹划 1、实验需要测量哪些物理量？ 2、有哪几个物理量会很难测量？ 3、怎样设计一个最简单的实验来进行研究？ 实验方法 利用打点计时器研究自由落体运动中重力做功与物体动能变化的关系. §4·3 探究外力做功与物体动能变化的关系 hAB VA VB 0 1 2 5 3 4 WG =mgΔh §4·3 探究外力做功与物体动能变化的关系 数据处理方法 WG ΔEK ? §4·3 探究外力做功与物体动能变化的关系 数据处理： 实验结论： 0.304m 0.780 0.305m 3.11 Ⅱ(O B) 0.171m 0.585 0.172m 1.75 Ⅰ(O A) 动能增量 ΔEk(J) 末速度v(ms-1) 重力做功W(J) 下落距离h(cm) 过程 设重锤质量为m，重力加速度g取9.8m/s2 O A C B 1.75 3.11 4.87 0.77 在误差允许的范围内,可以认为外力对物体所做 的功等于物体动能的变化. 理论推导一 如图所示,质量为m 的物体,在一恒定拉力F 作用下,沿光滑的水平面以速度v1开始运动,经位移s后速度增加到v2,你能否根据牛顿第二定律和运动学公式导出合外力所做的功与物体动能变化的关系? v1 v2 F s F m §4·3 探究外力做功与物体动能变化的关系 合外力对物体做的功： 根据牛顿第二定律： 由运动学公式： 联立各式得： 即： 合外力对物体所做的功等于物体动能的变化. §4·3 探究外力做功与物体动能变化的关系 v1 v2 F s F m 理论推导二 上题中,如物体还受一恒定的摩擦力f 作用,合外力对物体所做的功与物体动能的变化又有什么关系? §4·3 探究外力做功与物体动能变化的关系 W=Fs－fs 即: W = 理论推导二 §4·3 探究外力做功与物体动能变化的关系 动能定理 1.内容 合外力对物体所做的功等于物体动能的变化 . 2.公式 3.说明 ⑵.当合外力对物体做正功时,W0, Ek2 Ek1 ,动能增加； 当合外力对物体做负功时,W0, Ek2 Ek1 ,动能减小. ⑴.W表示合力的功, Ek1、Ek2分别表示物体在初、 末状态的动能. Ek1、Ek2的位置不能交换! 或者 末状态 - 初状态 §4·3 探究外力做功与物体动能变化的关系 作业： 1.完成金版学案考点一 2.预习金版学案考点二 例1.一架飞机，质量m=5.0×103Kg，起飞过程中从静止开始滑行的路程为S=5.3×102m时，达到起飞速度v=60m/s.在此过程中飞机受到的平均阻力是重量的0.02倍,求飞机受到的牵引力? 由(F-f)s=mV2/2得 1.7×104N §4·3 探究外力做功与物体动能变化的关系 动能定理解题的基本步骤： 1、选取研究对象和过程。 2、分析各力做功的情况并求出总功.（受力分析） 3、确定初、末状态的动能.（运动分析） 4、用动能定理列方程求解. 提示： 动能定理不仅适用于恒力做功,也适用于变力做功；不仅适用于直线运动，也适用于曲线运动。 §4·3 探究外力做功与物体动能变化的关系 例2：如图所示，质量为m的物体在水平恒力F的作用下,由静止开始前进s1后撤去F,物体与水平面的摩擦力为f,物体从开始到最终停止运动的位移是多少？ F f s1 s v f 1 2 3 §4·3 探究外力做功与物体动能变化的关系 解：根据动能定理，物体从状态1至状态2过程，有: (F－f)s1=mv2/2 －0 ① 分 段 法 物体从状态2至状态3过程，有: －f(s－s1)= 0－mv2/2 ② 联立①、②得：Fs1 －fs=0 即s=Fs1/f 例2：如图所示，质量为m的物体在水平恒力F的作用下,由静止开始前进s1后撤去F,物体与水平面的摩擦力为f,物体从开始到最终