高中物理 第3章 动能的变化与机械功 1 探究动能变化跟做功的关系学案 沪科版必修2-沪科版高一必修2物理学案

探究动能变化跟做功的关系 1．掌握动能的概念和动能定理．(重点) 2．会利用实验探究外力做功与动能变化的关系．(重点)3．根据动能定理解题．一、动能1．定义：物体由于运动而具有的能叫动能，用 Ek表示．2．公式：动能的大小 Ek＝mv 2 ．3．单位：国际单位是焦耳(J)．4．注意：动能是状态量，只与运动物体的质量以及速度有关，而与其运动方向无关；动能是标量，只有大小，没有方向．1．(1)某物体的质量大，动能一定大．( )(2)某物体的动能发生变化，其速度一定变化．( )(3)某物体的速度发生变化，其动能一定变化．( )提示：(1)× (2)√ (3)×二、动能定理1．物体动能的变化：一般指末动能与初动能之差，ΔEk＝mv－mv．若 ΔEk>0 时，表示物体动能增加；若 ΔEk<0 时，表示物体动能减少．2．动能定理：外力对物体所做的功等于物体动能的增量．表达式：W 合＝ΔEk3．动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的，但它也适用于变力及物体做曲线运动的情况．4．动能定理是标量式，功和动能都是标量，不能利用矢量法则分解．2．(1)运动物体所受的合外力不为零，合外力必做功，物体的动能肯定要变化．( )(2)运动物体所受的合外力为零，则物体的动能一定不变．( )(3)运动物体的动能保持不变，则该物体所受合外力一定为零．( )提示：(1)× (2)√ (3)×三、探究恒力做功与物体动能变化的关系在气垫导轨上放上滑块，利用光电门记录滑块通过时的速度，并记录此时对应钩码的个数，验证动能的增量与做功之间的关系．1．实验原理(1)光电门记录各时刻(在不同力的作用下)对应的滑块的速度大小．(2)改变钩码的个 数 相当于改变拉力的大小． 在增加钩码的个数时，应使滑块的初始位置与开始时相同．(3)利用刻度尺测量滑块经过的位移．2．实验器材气垫导轨；滑块；钩码；光电门；细绳；刻度尺；计时器．3．实验步骤(1)如图所示，组装好实验装置．(2)接通气源，使滑块在导轨上无摩擦地滑动．(3)接通光电门和计时器．(4)由静止释放滑块，钩码对滑块做功，计时器显示滑块通过的时间，并记录数据．(5)增加钩码个数，重复第 4 步骤．(6)记录数据，设计表格，由数据计算并画出 W－v2的图像．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：平衡摩擦力时，只要达到 mgsin θ＝μmgcos θ 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...