1、李添武学.科.网zxxk.组卷网探究外力做功与物体动能变化的关系外力做功物体的动能可以改变单位？焦耳 符号Jw0Ek0学.科.网一、知识回顾猜想：W 是否会等于 Ek？二、提出猜想如何验证？三、方案的提出需要验证的关系式创设简单情景需要间接测量的物理量选择器材需要直接测量的物理量数据处理学.科.网zxxk.四、实验验证五、实验结论合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。动能定理关系式：W=Ek2 Ek121222121mvmv 或者W说明：W-合外力对物体所做的功.指的是某一过程.Ek2-物体的末动能.Ek1-物体的初动能.(1)定义:合外力对物体所做的总功等于物体动能的变化量.(2)表达式:
2、W=Ek2-Ek1W-合外力对物体所做的功.指的是某一过程.Ek2-物体的末动能.Ek1-物体的初动能.a.当合力对物体做正功时,物体动能如何变化?-末动能大于初动能,动能增加.b.当合力对物体做负功时,物体动能如何变化?-末动能小于初动能,动能减小.讨论:情景:质量为m的物体，在水平牵引力F的 作用下经位移s，速度由原来的v1变为v2，已知水平面的摩擦力大小为f.则合外力对物体做功为 W=（F-)s，而F-=ma由运动学公式有 v22 v12=2as故可得22222222121=2=mvmvavvmaW六、理论推导动能定理例1:物体从高出地面H(m)处 自由落下(不计空气阻力),落至地面陷入
3、沙坑h(m)后停止,求物体在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍?方法一:用牛顿定律和运动公式求解.解:落地前物体做自由落体:v22 v02=2gH 陷入沙坑后物体做匀减速直线运动，末速度v3=0，有mg-f=mav32-v22=2ah由得:f=(1+H/h)mg方法二:分过程用动能定理求解.解:自由落体:mgH=mv22/2-0匀减速直线运动:(mg-f)h=0-mv22/2由得:f=(1+H/h)mg方法三:全过程用动能定理求解mg(H+h)-fh=0f=(1+H/h)mg结论:动能定理不涉及运动过程中的加速度和时间,只须明确初末动能,所以比牛顿定律方便.例2.一架飞机，质量m=5.0103
4、kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s=5.0102m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?应用动能定理进行解题的步骤：确定研究对象,明确它的运动过程;并建立好模型。分析物体在运动过程中的受力情况,明确各个力是否做功,是正功还是负功;明确起始状态和终了状态的动能(可分段、亦可对整个运动过程).用W总=Ek=Ek2-Ek1列方程求解.六、动能定理的应用分析：以木块为对象，下滑全过程用动能定理：重力做的功为摩擦力做的功为，支持力不做功。初、末动能均为零。由动能定理可解得。sinmgLcos32mgLtg23例3.斜面倾角为，长为L，段AB光滑，BC段粗糙，质量为m的木块从斜面顶端无初速下滑，到达C端时速度刚好为零。求物体和BC段间的动摩擦因数。ABC31点评：用动能定理比用牛顿定律和运动学方程解题方便得多。作业：必做 P73 1 P74 3选做 P74 4 活动：P74 5 估测挤压塑料瓶中的水所做的功。方法之一：测出起始点O到B点的距离，就是物体自由下落的高度sOB。再求出O点和B点的速度（vB).vB=O2TsvACAC=是否与2O2BkmvmvE2121=合外力（重力）做的功OBmgsW=相等验证动能改变量
