第三节 探究外力做功与物体动能变化的关系
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学 习 目 标
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知 识 脉 络
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1.知道外力对物体做功可以改变物体的动能．
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．(重点)
3．会用实验方法来探究物理定理或规律．(难点)
4．理解动能定理的推导过程．
5．会用动能定理解决力学问题，知道用动能定理解题的一般步骤．(重点、难点)
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一、探究外力做功与动能的变化(实验)
(1)实验目的
研究外力做功与物体动能的变化关系．
(2)实验方法
让物体自由下落，下落过程经过A、B两点，测出A、B两点的高度差hAB和A、B两点的速度vA、vB，则重力做的功为WG＝mghAB.
动能变化
ΔEk＝mv－mv.
验证WG与ΔEk关系．
(3)实验器材
电火花打点计时器、纸带、重物、铁架台、钩码、夹子、刻度尺.
二、动能定理
(1)理论推导(如图)
设某物体的质量为m，在与运动方向相同的恒力F的作用下，在粗糙的水平面上发生一段位移s，速度由v1增加到v2.
由牛顿第二定律得F－f＝ma.
由运动学公式得v－v＝2as.
两式联立得(F－f)·s＝mv－mv，即W＝Ek2－Ek1.
(2)内容
合力对物体做的功等于物体动能的变化．
(3)表达式
W＝Ek2－Ek1.
其中：①Ek1＝mv表示物体的初动能；
②Ek2＝mv表示物体的末动能；
③W表示物体所受合力做的功，或者物体所受所有外力对物体做功的代数和．
(4)适用范围
①动能定理既适用于求恒力做功，也适用于求变力做功．
②动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动．
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)实验时先释放重物后接通打点计时器． ( )
(2)本实验应选用质量和密度较大的重物． ( )
(3)应利用v＝gt计算各点瞬时速度． ( )
(4)动能定理中合外力做的功，是指作用在物体上所有力做的功． ( )
(5)动能定理中，合外力做正功，物体动能减少． ( )
(6)动能定理反映了一种功能关系． ( )
