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实验 探究动能定理课件 新人教版课件

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新人教版高一物理必修二 课件 7.7 动能和动能定理(共31张PPT)

新人教版高一物理必修二 课件 7.7 动能和动能定理(共31张PPT)
25v2 S总 14g
易错点：
（1）动能是标量，E k
1 m v 2 对应于物
2
体的瞬时速度，使状态量，物体的运动
速度方向发生变化时，动能不变。
（2）当力做负功时，在动能定理的式中
应出现相应的负号。
的动能是 20 J。足球沿草地作直线运动，受
到的阻力是足球重力的0.2倍。当足球运动到距发
球点20m的后卫队员处时，速度为 20½ m/s
(g=10m/s2)
结论：
瞬间力做功直接转化为物体的初动能
求变力做功问题
在离地面高为h处竖直上抛一质量为m的物块，
抛出时的速度为V0,当它落到地面时速度为V,用 g表示重力加速度，则在此过程中物块克服空
B、速度不变，动能一定不变
C、动能变化，速度一定变化
D、动能不变，速度可能变化
二、动能定理
W＝mv22/2－mv12/2
改 写
表达式：W＝Ek2－Ek1
内容：力在一个过程中对物体 所做的功，等于物体在这个过程中 动能的变化。
对
动 问题3：如果物体受到几个力的作用，动
能 能定理中的W表示什么意义？
Ek
0
s
1 2
s
停在AB中点
多过程问题
（往复运动）
质量为m的物体以速度v竖直向上抛出，物 体落回地面时，速度大小为3v/4，设物体在运动 中所受空气阻力大小不变，求：
（1）物体运动中所受阻力大小； （2）物体以初速度2v竖直抛出时最大高度； （3）若物体与地面碰撞中无机械能损失，
求物体运动的总路程。
气阻力所做得功等于,( C )
1
A B
m-1g/2hm-1V/2²-m12 Vm²V- 02²-mmVg0h²

新版人教版必修二第七节 动能和动能定理 (共18张PPT)学习PPT

新版人教版必修二第七节 动能和动能定理 (共18张PPT)学习PPT
f. 是一种求功的方法.
应用1：恒力+直线运
动 例1:一架喷气式飞机，质量m 式子左边的功与右边的动能都是标量 =5×103kg，起飞
过程中从静止开始滑跑的路程为s =5.3×10 m 同一参考系（地面）
①确定研究对象，画出草图；
2
同一物体
时，达到起飞的速度 v =60m/s，在此过程中 c、物体做功的“过程”应与物体动能变化的“过程”一样，即
力F 和阻力f 作用，这四个力做的功分
别为WG=0，WN=0，WF=Fs，Wf=-kmgs.
据动能定理得：F skm g1sm2v0
2
代入数据得：Fk
v2 m m g
1. 814 0N
2s
应用动能定理解题的一般步骤：
明确初、末状态的动能（可分段，也可对整个运动过程）
①确定研究对象，画出草图； 明确初、末状态的动能（可分段，也可对整个运动过程）
1 J 1 N •m 1 k• g m 2/s2
动能是标量
例题：质量10g、以0.8km/s的速度飞行的子弹， 质量60kg、以10m/s的速度奔跑的运动员，二者 相比，那一个的动能大？
子弹： E k 子 弹 1 2 m 子 弹 v 子 2 弹 1 2 ( 1 0 1 0 - 3 ) ( 0 .8 1 0 0 0 ) 2 3 2 0 0 J
小球在水平拉力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图所示，则拉力F所做的功为（ ）
mgLcosθ
和某一过程（始末状态）相对应。
力F做的功等于“
”的变化。
力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化
明确初、末状态的动能（可分段，也可对整个运动过程）
既适用于恒力做功，也适合于变力做功。

人教版高中物理《动能和动能定理》优秀PPT课件

人教版高中物理《动能和动能定理》优秀PPT课件
第七章 机械能守恒定律 6动能和动能定理
@Rejoy Zhao
思考1： 动能的表达式到底是怎样的？
思考2：汽车动能变化的原因是什么？
动 能 问题情境:设物体的质量为m，在与运动方向
的 相同的恒定外力F的作用下发生一段位移l，
表 达
速度由v1增加到v2，如图所示。试用牛顿运
式 动定律和运动学公式，推导出力F对物体做
为h的B点时，小球的动能增量为（ D ）
A．1
2
mv02
B．12 mv02 mgh
m
C．mgH mgh D．mgh
课堂小结
1.动能：物体由于ຫໍສະໝຸດ 动而具有的能量。Ek=1 2
mv 2
2.动能定理:W合＝
1 2
mv22
-
1 2
mv12
W合 = Ek 2 - Ek1
合外力对物体做的总功，等于物体动能的变化。
解：汽车受四个力的作用，如图所示
重力和支持力不做功,只有牵引力和阻力做功
WF=Fs, Wf =Ff scos180º= –0.02mgs
FN
Ff
F
G
例2.汽车在水平的高速公路上做匀加速直线运动，通过100m
的 距 离 后 ， 速 度 由 10m/s 增 加 到 30m/s ， 汽 车 的 质 量 为 2×103kg，汽车前进时所受的阻力为车重的0.02倍,求汽车牵
练习 1.关于功和物体动能变化的关系，不正确 的说法是( A ) A、有力对物体做功，物体的动能就会变化 B、合力不做功，物体的动能就不变 C、合力做正功，物体的动能就增加 D、所有外力做功代数和为负值，物体的动能就减少
练习
2. 如图所示，在高为H的平台上以初速v0抛出一质量为m 的小球，不计空气阻力，当它到达离抛出点的竖直距离

新版人教版必修二第七节 动能和动能定理 (共21张PPT)学习PPT

新版人教版必修二第七节 动能和动能定理 (共21张PPT)学习PPT
的质量越大，速度越 物体由于运动而具有的能量叫做动能。
1、当外力做正功时，W>0，故Ek2>Ek1，即动能增加 结论：动能与物体的质量和速度有关物体的质量越大，速度越大,它的动能就越大。 一质量为 m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点。
大,它的动能就越大。 W＝Ek2－Ek1=△Ek
既适用于恒力做功，也适用于变力做功； W＝ mv22－ mv12 动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系。 2、对状态与过程关系的理解 W＝ mv22－ mv12 例4、在h高处，以初速度v0向水平方向抛出一小球，不计空气阻力，小球着地时速度大小为（ ）
应用1：恒力+直线运动
文字叙述：重力做的功等于“mgh”的变化。
应用1：恒力+直线运动
启发：此类问题，牛顿定律和动能定理都适用，但动能定理更简洁明了。
初态和末态的表达式均为“mv2/2”，这个“mv2/2”代表什么？ 动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系。
不涉及物理运动过程中
应用2：恒力+曲线运动 应用2：恒力+曲线运动
m不g涉L(及1－物c理os运θ)动过程中的加速度和时间，而只与物体的初末状态有关，在涉及有关的力学问题，优先应用动能定理。 在那本么章 ，“动1能．与追物寻体守的恒质量量”和中速，度已之经间知有道什么定量的关系呢？
动1找能对定象理（表常示是了单过个程物量体等）于状态量的改变量的关系。
W功＝是伴m随v一22个－物理mv过12程而产生的，是过程量；
动能和动能定理
在本章“1．追寻守恒量”中，已经 知道
物体由于运动而
具有的能量叫做动能。
思考：物体的动能与哪 些因素有 关？是什么样 的关系？
演 示 实 验

新教材《动能和动能定理》PPT精美课件人教版

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7.和其他艺术都是情感的流露。情感 是心理 中极原 始的一 种要素 。人在 理智未 发达之 前先已 有情感 ；在理 智既发 达之后 ，情感 仍然是 理智的 驱遣者 。情感 是心感 于物所 起的激 动，其 中有许 多人所 共同的 成分， 也有某 个人所 特有的 成分。
•
8.个性是成于环境的，是随环境而变 化的。 环境随 人随时 而异， 所以人 类的情 感时时 在变化 ；遗传 的倾向 为多数 人所共 同，所 以情感 在变化 之中有 不变化 者存在 。
新教材《动能和动能定理》PPT精美课 件人教 版2
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2．质量不同而具有相同动能的两个物体， 在动摩擦因数相同的水平面上滑行到停止， 则（BD）。A．质量大的滑行的距离大 B．质量大的滑行的时间短C．它们滑行的 时间一样大D．它们克服阻力做的功一样大
新教材《动能和动能定理》PPT精美课 件人教 版2
人教版 高中物理
第三节 动能和动能定理
课前回顾
1、动能的概念及表达式:
Ek
1 mv2 2
2、动能定理的内及表达式:
W合 =Ek Ek 2 -Ek1
3、动能定理的适用范围:
既适用于恒力做功，也适用于变力做功； 既适用于直线运动，也适用于曲线运动
学习目标
1．理解动能的概念。 2．熟练计算 物体的动能。 3．会用动能定理解决 力学问题，掌握用动能定理解题的一 般步骤。
设某物体的质量为m，在与运动方向相 同的恒力F的作用下发生一段位移l，速度 由v1增加到v2，如图所示。
1．力F对物体所做的功是多大？ 2．物体的加速度是多大？ 3．物体 的初速度、末速度、位移之间有什么 关系？
推导：这个过程中，力F所做的功为W=Fl根据 牛顿第二定律F=ma而

探究动能定理ppt(新人教版)课件

探究动能定理ppt(新人教版)课件

探究动能定理ppt(新人教版)课件xx年高考物理一轮复习（课件+练习）：实验五探究动能定理1．(多项选择)在用如下图的装置做“探究动能定理”的实验时，以下说法正确的选项是()A．为了平衡摩擦力，实验中可以将长木板的左端适当垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动B．每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样C．可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值D．可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值E．实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源F．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度G．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度答案：ABCF 解析：当小车拉着穿过打点计时器的纸带做匀速运动时，沿长木板方向重力的分力等于摩擦力，即在实验中可消除摩擦力的影响，A正确；由实验原理可知，B、C正确，D错误；使用打点计时器时都必须先接通电源再释放小车，E错误；橡皮筋拉力做的总功等于小车动能的增加，此动能应为小车获得的最大动能，所以用打点计时器打下的纸带来测定的是小车的最大速度，F正确，G 错误．2．(xx·天津理综)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系．此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等．组装的实验装置如下图．(1)假设要完成该实验，必需的实验器材还有．(2)实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，他这样做的目的是( )A．防止小车在运动过程中发生抖动B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力(3)平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到适宜的点计算小车速度．在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决方法：.(4)他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经屡次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些．造成这一情况可能的原因是( ) A．在接通电源的同时释放了小车B．小车释放时离打点计时器太近C．阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D．钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力答案：(1)刻度尺、天平(包括砝码) (2)D (3)可在小车上加适量的砝码(或钩码) (4)CD 解析：(1)计算小车的动能变化需用天平测质量；在计算小车通过的位移、小车的瞬时速度时都需用刻度尺测距离．(2)只有绳与板面平行时，才能保证小车运动中与板面间的压力不变，才能保证小车所受摩擦力不变，才能保证平衡摩擦力后绳的拉力等于小车所受合力，故D正确．(3)要增加纸带上所打下点的数目，只有减小小车运动的加速度．在所挂钩码数目不变的情况下只有增大小车的质量，即在车上增加砝码或钩码．(4)当将钩码重力作为小车所受合力时，需满足几个条件：一是摩擦力被平衡，二是绳与板面平行，此二者可保证绳对车的拉力等于车所受合力，但车加速运动时钩码加速下降，钩码重力大于绳上拉力，那么只有当钩码质量远小于小车质量时二者才近似相等，故此情况可能是由C、D原因造成的．3．(xx·福建理综)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图甲所示)：(1)以下说法正确的选项是( )A．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上B．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放(2)图乙是实验中获得的一条纸带的一局部，选取O、A、B、C计数点，打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，那么打B点时小车的瞬时速度大小为m/s.(保存三位有效数字)答案：(1)C (2)0.653解析：(1)平衡摩擦力是让小车重力的下滑分力与摩擦力平衡，故不能挂钩码平衡摩擦力，A错误；本实验中，近似认为小车所受拉力等于钩码的重力，因此应使钩码的质量远小于小车的质量，B错误；实验时，为充分利用纸带，应使小车靠近打点计时器由静止释放，C正确．AC?18.59－5.53?×10(2)vB＝＝ m/s＝0.653 m/s. 2T0.24．为了“探究外力做功与物体动能变化的关系”，查资料得知，弹簧的弹性势能Ep＝12，其中k是弹簧的劲度系数，x是弹簧长度的变化量．某同学就设想用压缩的弹簧推静2止的小球(质量为m)运动来探究这一问题．为了研究方便，把小球放在水平桌面上做实验，让小球在弹力作用下运动，即只有弹簧弹力做功．该同学实验如下：(1)首先进行如图甲所示的实验：将轻质弹簧竖直挂起来，在弹簧的另一端挂上小球，静止时测得弹簧的伸长量为d.在此步骤中，目的是要确定物理量，用m、d、g表示为．－2(2)接着进行如图乙所示的实验：将这根弹簧水平放在桌面上，一端固定，另一端被小球压缩，测得压缩量为x，释放弹簧后，小球被推出去，从高为h的水平桌面上抛出，小球在空中运动的水平距离为L.小球的初动能Ek1＝.小球离开桌面的动能Ek2＝.弹簧对小球做的功W＝(用m、x、d、g表示)．比照W和Ek2－Ek1就可以得出“外力做功与物体动能变化的关系”．mgmgL2mgx2：(1)弹簧的劲度系数k (2)0 d4h2d解析：(1)在题图甲所示的实验中，目的是确定弹簧的劲度系数k，由平衡条件得mg＝mgkd，即k＝. d(2)在图乙所示的实验中，小球的初动能E k1 ＝01又根据小球做平抛运动得h＝gt2 2L＝vt11所以Ek2＝v2＝m?22?g2mgL2＝ 4h2h?12mgx2弹簧对小球做的功等于弹性势能的减少，所以W＝kx＝. 22d实验五：探究动能定理一、实验目的1．通过实验探究外力对物体做功与物体速度变化的关系．2．通过分析实验数据，出做功与物体速度的平方的正比例关系．二、实验原理探究功与速度变化的关系，可通过改变力对物体做的功，测出力对物体做不同的功时物体的速度，为简化实验可将物体初速度设置为零，可用图1所示的装置进行实验，通过增加橡皮筋的条数使橡皮筋对小车做的功成倍增加，再通过打点计时器和纸带来测量每次实验后小车的末速度v. 图1三、实验器材小车(前面带小钩)、100 g～200 g砝码、长木板(两侧适当的对称位置钉两个铁钉)，打点计时器及纸带、学生电源及导线(使用电火花计时器那么不用学生电源)、5～6条等长的橡皮筋、刻度尺．四、实验步骤1．按如图1所示将实验仪器安装好，同时平衡摩擦力．2．先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度v1，设此时橡皮筋对小车做的功为W1，将这一组数据记入表格．3．用2条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同，这时橡皮筋对小车做的功为W2，测出小车获得的速度v2，将数据记入表格．4．用3条、4条……橡皮筋做实验，用同样的方法测出功和速度，记入表格．五、数据处理先对测量数据进行估计，或者作个W－v草图，大致判断两个量可能是什么关系．如果认为可能是W∝v2，对于每一个速度值算出它的二次方，然后以W为纵坐标、v2为横坐标作图，如果这样作出来的图象是一条直线，说明两者关系真的就是W∝v2.六、误差分析1．误差的主要是橡皮筋的长度、粗细不一，使橡皮筋的拉力做功W 与橡皮筋的条数不成正比．2．没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过大也会造成误差．3．利用打点的纸带计算小车的速度时，测量不准会带来误差．七、考前须知1．平衡摩擦力很关键，将木板一端垫高，使小车重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力平衡．方法是轻推小车，由打点计时器j打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否做匀速运动，找到木板一个适宜的倾角．2．测小车速度时，应选纸带上点距均匀的局部，也就是选小车做匀速运动时打在纸带上的点．3．橡皮筋应选规格一样的．力对小车做的功以一条橡条筋做的功为单位即可，不必计算出具体数值．这是本实验的技巧之一，这里通过转换单位的方法巧妙地解决了这一难题，这也是物理实验中常用的一种思想和手段．(历史上卡文迪许扭秤实验和这里相似)记忆口诀一条皮筋单倍功，多条皮筋功倍增.先开打点计时器，放开小车向前冲.平衡摩擦是关键，每次车位不能变.测量点子均匀处，保证小车是匀速.作出图象看关系，直线图象是正比.探究功与物体速度变化的关系1．关于“探究功与物体速度变化的关系”实验中，以下表达正确的选项是 ( )A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致C．放小车的长木板应该尽量使其水平D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出2．在探究功与速度变化的关系实验中，小车会受到阻力，可以使木板倾斜作为补偿．那么下面操作正确的选项是 ( )A．使拖着纸带的小车由静止释放，小车不下滑即可B．使拖着纸带的小车由静止释放，小车能下滑即可C．沿木板向下推拖着纸带的小车，放手后打点计时器在纸带上打下的点距均匀即可D．以上说法都不对3．在“探究功与物体速度变化的关系”实验中，某同学在一次实验中得到了一条如下图的纸带，这条纸带上的点两端较密，中间疏，出现这种情况的原凶可能是 ( )A．电源的频率不稳定B．木板倾斜程度太大C．没有使木板倾斜或倾斜角太小D．小车受到的阻力没有平衡掉4．为了计算由于橡皮筋做功而使小车获得的速度，在某次实验中某同学得到了如下图的一条纸带，在A、B、C、D四点中应该选用哪个点的速度才符合要求?5．某学习小组做“探究功与物体速度变化的关系”实验，如图，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出．沿木板滑行，这时，豫皮筋对小车做的功记为W，，当用2条、3条、?，完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、?实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和；(2)木板倾斜的目的是为了(3)假设木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，以下说法正确的选项是 ( )A．橡皮筋处于原长状态B．橡皮筋仍处于伸长状态C．小车在两个铁钉的连线处D．小车已过两个铁钉的连线6．某实验小组采用如下图的装置探究“做功与物体速度变化的关系”，图中小车可放置砝码．实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点计时器工作频率为50 Hz(1)实验的局部步骤如下：①在小车放入砝码．把纸带穿过打点计时器，连在小车后端．用细绳连接小车和钩码；②将小车停在打点计时器附近，小车拖动纸带．打点计时器在纸带上打下一列点，③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操怍．(2)如图是钩码质量为0.03 kg、砝码质量为0．02kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到O的距离s及对应时刻小车的瞬时速度v，请将C点的测量结果填在表格中的相应位置．(3)在上车的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，做正功，做负功(4)实验小组根据实验数据绘出了图中的图线(其中△v2=v2-v02)，根据图线可获得的结论是．要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是摩擦力和．7.为了探究动能定理，在实验室组装了一套如下图的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙。

动能和动能定理 课件 (人教版)


mg(H－h)－kmg(H＋h)＝0，
解得 h＝11－＋kkH。
(2)设球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路
程是 s，对全过程由动能定理得 mgH－kmgs＝0，
解得 s＝Hk 。
[答案]
1－k (1)1＋kH
H (2) k
1．内容 外力对物体做的总功等于其动能的增量， 即 W＝12mv2 2－12mv1 2＝ΔEk。 2．物理意义 动能定理描述了一个质点的功能关系揭示了外力对物体做的 总功与物体动能变化量之间的关系，即功是能量转化的量度。
3．对动能定理的理解 动能定理不仅描述了功和动能增量之间的等值关系，还体现 了它们之间的因果关系，也就是说力对物体做功是引起物体动能 变化的原因，合外力做功的过程实质上是其他形式的能与动能相 互转化的过程，转化了多少由合外力做了多少功来度量。 4．W为外力对物体做的总功，W的求法有两种思路 (1)先求出各个力对物体所做的功W1、W2、W3……，它们的 代数和W＝W1＋W2＋W3……即为总功。 (2)先求出物体所受各个力的合力F合，再利用W＝F合lcos α求 合力的功。
2．动能定理在两个(或多个)相互关联的物体系统中的应用 (1)从严格意义上讲，动能定理是质点的动能定理，即质点动 能的增量等于作用于质点的合力所做的功。对于由相互作用的若 干质点组成的系统，动能的增量在数值上等于一切外力所做的功 与一切内力所做功的代数和，称为系统动能定理。 (2)由于作用力与反作用力的功的代数和不一定等于零，所以 对于系统只考虑外力做功而应用动能定理很可能要犯错，因此往 往把系统内各质点隔离分析，分别应用动能定理比较合适。
(1)木块做曲线运动，速度一定变化。
(2)合外力的功与动能变化的关系。
[解析] 物体做曲线运动，速度方向变化，加速度不 为零，合外力不为零，A错。速率不变，动能不变，由动 能定理知，合外力做功为零，支持力始终不做功，重力做 正功，所以重力做的功与阻力做的功代数和为零，但重力 和阻力的合力不为零，C对，B、D错。

实验五 探究动能定理课件 新人教版课件


[例 3] (2014 年陕西咸阳一模)某兴趣小组在做“探究做功和物体 速度变化关系”的实验前，提出以下几种猜想：①W∝v，②W ∝v2，③W∝ v，….他们的实验装置如图甲所示，PQ 为一块倾 斜放置的木块，在 Q 处固定一个速度传感器(用来测量物体每次 通过 Q 点的速度)．在刚开始实验时，有位同学提出，不需要测 出物体质量，只要测出物体从初始位置到速度传感器的距离和读
化关系，他们下一步应该作出( )
A．L-v
D．L-1v图象
(3)本实验中，木板与物体间摩擦力的大小会不会影响探究出的结
果？
[思路点拨] 明确本实验的原理即合外力对物体所做的功与动 能变化的关系，是解决本题的关键．利用传感器测出速度，算 出末动能，再利用刻度尺测出物体沿斜面下滑的距离，算出合 外力所做的功，即可判断．
实验五 探究动能定理
要点解读回放
一、实验目的 1．通过实验探究外力对物体做功与物体速度变化的关系． 2．通过分析实验数据，总结出做功与物体速度的平方的正比例关系． 二、实验原理
探究功与速度变化的关系，可通过改变力对物体做的功，测出力对物 体做不同的功时物体的速度，为简化实验可将物体初速度设置为零，可 用下图所示的装置进行实验，通过增加橡皮筋的条数使橡皮筋对小车做 的功成倍增加，再通过打点计时器和纸带来测量每次实验后小车的末速 度 v. 三、实验器材
五、数据处理
先对测量数据进行估计，或者作个 W-v 草图，大致判断两个量 可能是什么关系．如果认为可能是 W∝v2，对于每一个速度值算 出它的二次方，然后以 W 为纵坐标、v2 为横坐标作图，如果这 样作出来的图象是一条直线，说明两者关系真的就是 W∝v2. 六、误差分析
1．误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一，使橡皮筋的拉 力做功 W 与橡皮筋的条数不成正比． 2．没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过大也会造成误差． 3．利用打点的纸带计算小车的速度时，测量不准会带来误差．

新教材人教版《动能和动能定理》PPT完美课件1


课堂小结
动 动能 能
1．定义：物体由于运动而具有的能，叫动能
2．公式：
Ek
1 2
mv 2
3．动能是标量，是状态量
4．单位：焦（J）
动 能 定 理 动能定理
1．内容：合外力所做的功等于物体动能的变化 2．表达式：W Ek2 Ek1 Ek 3．解题步骤：
（1）定对象，选过程； （2）析受力，算总功； （3）知运动，定初末； （4）列方程，细求解。
课堂练习
1、关于动能的理解，下列说法正确的是（ AC ）
A.动能是普遍存在的机械能的一种基本形式，运动物 体都具有动能 B.公式Ek= mv2中，v是物体相对于地面的速度，且动能 总是正值 C.一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但 速度变化时，动能不一定变化 D.动能不变的物体，一定处于平衡状态
解 以飞机为研究对象， 设飞机滑跑的方向为x轴正方向。合
力做的功 W (F kmg)l
根据动能定理得 W 1 mv2 0 2
联立以上两式可得飞机平均牵引力 F mv2 kmg 2l
把数值代入后得到 F=1.04 ×105N
总结：动能定理解题步骤 1、定对象，选过程； 2、析受力，算总功； 3、知运动，定初末； 4、列方程，细求解。
物体的质量为 m，在恒定外力 F 的作用下发生一段位移 l， 速度由 v1 增加到 v2，如图所示，水平面光滑。推导出力 F 对 物体做功的表达式。已知量：v1、v2 和 m。
v1
v2
F
l
根据牛顿第二定律 F = ma
v22 - v12 = 2al
l = v22 - v12 2a
W Fl ma v22 v12 2a
第八章 机械能守恒定律

新版人教版必修二第七节 动能和动能定理 (共19张PPT)学习PPT


这个公式除了告诉我们动能的表达式外，还 1962年11月，赫赫有名的“子爵号”飞机正在美国马里兰州伊利奥特市上空平稳地飞行，突然一声巨响，飞机从高空栽了下来。
3：动能定理的使用条件：
一般以地面或相揭对地示面静出止的物：体为力参考系做。 功改变了物体的动能。这个重
要的关系被称为动能定理。 3：知道动能定理的使用条件，初步学习利用动能定理解决简单问题。
祝大家进步！
7.7动能和动能定理
力做的功W与物理量 的变化量相等。
当鸟儿与飞机相对而行时，虽然鸟儿的速度不是很大，但是飞机的飞行速度很大，这样对于飞机来说，鸟儿的速度就很大。
力做的功W与物理量 的变化量相等。
2 力做功与速度的平方成正比。
现在我们已经知道： 也就是说如果有力做功，一定有能量发生变化。
思考：物体的动能发生变化，其速度一定变化；
练习与思考 4)甲的速度是乙的两倍，质量是乙的一半。
W＝ mv22－ mv12 力做的功W与物理量 的变化量相等。 设光滑水平面上，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l，速度由v1增加到v2，如图所示。 3：知道动能定理的使用条件，初步学习利用动能定理解决简单问题。
明确对象2和过程计：（算通常是：单个物物体体） 的质量是3kg，速度由8m/s变为 6m/s，求物体的动能变化量。 动 能变化∆Ek
v=60m/s
3：知道动能定理的使用条件，初步学习利用动能定理解决简单问题。 这个公式除了告诉我们动能的表达式外，还揭示出：力做功改变了物体的动能。 力做的功W与物理量 的变化量相等。
我们知道，总运动结是相：对的应。 用动能定理解题一般步骤
2:动能的单位：焦耳，J。 一般以地面或相对地面静止的物体为参考系。
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车的瞬时速度大小为
m/s(保留三位有效数字)。
【标准解答】平衡摩擦力的原理就是在没有拉力的情况下调整
斜面倾角，使μ=tanθ，A错；为减小系统误差应使钩码质量
远小于小车质量，B错；实验时使小车靠近打点计时器能充分
利用纸带，由静止释放则后面点测出的动能即等于该过程的动
能变化量，便于利用实验数据进行探究，故选C。据vB=
多次改变x，测得的x值及其对应的t值如表所示（表中的 1 值
t
是根据t值计算得出的）。
x/cm 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00
t/s
1 / s1 t
3.33 2.20 1.60 1.32 1.08 0.300 0.455 0.625 0.758 0.926
（1）根据表中数据，在图乙中的方格纸上作 1 x图线。
器 线(若使用电火花计时器 材 则不用学生电源)、5～6
条等长的橡皮筋、毫米刻
度尺
物体获得的速度。为简化实验，将物体初 速度设置为零，可用如图所示的装置进行 实验，通过增加橡皮筋的条数使橡皮筋对 小车做的功成倍增加，再通过打点计时器 和纸带来测量每次实验后小车的末速度v
【实验过程】 一、实验步骤 1.按原理图将仪器安装好。 2.平衡摩擦力：在长木板的有打点计时器的一端下面垫一块木 板,反复移动木板的位置,直至小车上不挂橡皮筋时,纸带打出 的点间距均匀,即小车能匀速运动为止。
橡皮筋 位移 条数 x/m
时间 t/s
速度 v/m·s－1
速度平方 v2/m2·s－2
二、数据处理 1.测量小车的速度 实验获得如图所示的纸带，为探究橡皮筋弹力做的功和小车速 度的关系，需要测量弹力做功结束时小车的速度，即小车做匀 速运动的速度，应在纸带上测量的物理量：A1、A2间的距离x， 小车速度的表达式是 v＝ x (T为打点计时器打点的时间间隔)。
（2）释放小车，然后接通打点计时器的电源（电源频率为 f=50 Hz），打出一条纸带。 （3）他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条， 如图乙所示。把打下的第一点记作0，然后依次取若干个计数 点，相邻计数点间还有4个点未画出，用厘米刻度尺测得各计 数点到0点距离分别为d1=0.041 m,d2=0.055 m, d3=0.167 m,d4=0.256 m,d5=0.360 m,d6=0.480 m…，
3.先用1条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得 的速度v1，设此时橡皮筋对小车做的功为W，将这一组数据记 入表格。 4.用2条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相 同，这时橡皮筋对小车做的功为2 W，测出小车获得的速度v2， 将数据记入表格。
5.用3条、4条……橡皮筋做实验，用同样的方法测出功和速度， 记入表格。
(1)下列说法哪一项是正确的 ( ) A.平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上 B.为减小系统误差,应使钩码质量远大于小车质量 C.实验时,应使小车靠近打点计时器由静止释放
(2)图乙是实验中获得的一条纸带的一部分,选取O、A、B、C计
数点,已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,则打B点时小
（3）测出滑块运动OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对 滑块所做的功，算出vA、vB、vC、vD、vE，以v2为纵轴，以W为 横轴建坐标系，描点作出v2 -W图像，可知它是一条过坐标原 点的倾斜直线，若直线斜率为k，则滑块质量M=______。
【解析】（1）由于一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬
（2）下滑的位移x mgx
（3） 2
2t
2t
k
4.（2012·海南高考）一水平放 置的轻弹簧，一端固定，另一端 与一小滑块接触，但不粘连；初 始时滑块静止于水平气垫导轨上 的O点，如图甲所示。现利用此装置探究弹簧的弹性势能Ep与 其被压缩时长度的改变量x的关系。先推动小滑块压缩弹簧， 用米尺测出x的数值；然后将小滑块从静止释放。用计时器测 出小滑块从O点运动至气垫导轨上另一固定点A所用的时间t。
sAC 2T
=0.653 m/s 可得打B点时小车的瞬时速度。
答案：(1)C (2)0.653
热点 2 实验数据的处理和误差分析 【典例2】某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系” 设计了如下实验，他的操作步骤： （1）按图甲摆好实验装置，其中小车质量M=0.20 kg，钩码总 质量m=0.05 kg。
T
2.记录实验数据 把计算出的速度填入表格中并算出v2的值。 3.数据处理 在坐标纸上画出W-v或W-v2图线 （“W”以一条橡皮筋做的功为单位）。 4.实验结论 从图像分析外力对物体做功与物 体速度变化的关系为W∝v2。
【误差分析】
类型
产生原因
减小方法
偶然 误差
小车速度的测量误差 摩擦力做功
多次测量x，求平均值 平衡摩擦力适当
实验五 探究动能定理
实验目的和器材
实验原理
实 1.通过实验探究外力做功
验 与物体速度的关系
目
2.通过分析论证和实验探 究，培养实验探究能力和
的 创新精神
通过改变力对 物体做的功， 测出力对物体 做不同的功时
小车(前面带小钩)、长木
板(两侧适当的对称位置 实 钉两个铁钉)、打点计时 验 器及纸带、学生电源及导
系统 误差
橡皮筋的长度、 粗细不一
选规格相同的橡皮筋
【注意事项】 1.平衡摩擦力时，将木板一端垫高，使小车的重力沿斜面向下 的分力与摩擦阻力平衡。方法：使小车连着纸带并接通电源， 轻推小车，由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车 是否做匀速运动，找到长木板的一个合适的倾角。 2.测小车的速度时，纸带上的点应选均匀部分的，也就是选小 车做匀速运动时的那部分纸带。
他把钩码重力（当地重力加速度g=10 m/s2）作为小车所受合 力，算出打下0点到打下第5点合力做功W=______J（结果保留 三位有效数字），用正确的公式Ek=_______（用相关数据前字 母列式）把打下第5点时小车的动能作为小车动能的改变量， 算得Ek=0.125 J。
（4）此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功 等于物体动能的增量”，且误差很大。通过反思，他认为产生 误差的原因如下，其中正确的是_____。 A.钩码质量太大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大 太多 B.由于取计数点，两点之间的时间太长，各个时刻的速度值计 算不准
Байду номын сангаас
（1）本实验中不需要测量物体质量的理由是什么？
（2）让物体分别从不同高度无初速度释放，测出物体从初始
位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4…，读出物体每次通 过速度传感器Q的速度v1、v2、v3、v4…，并绘制了如图乙所 示的L-v图像。根据绘制出的L-v图像，若为了更直观地看出L
和v的变化关系，他们下一步应该作出( )
t
（2）回答下列问题：（不要求写出计算或推导过程）
①已知点（0，0）在 1 x 图线上，从 1 x 图线看，1 与x
t
t
t
是什么关系？
②从理论上分析，小滑块刚脱离弹簧时的动能Ek与 1 是什么
t
关系？（不考虑摩擦力）
③当弹簧长度改变量为x时，弹性势能Ep与相应的Ek是什么关 系？
④综合考虑以上分析，Ep与x是什么关系？
C.释放小车和接通电源的次序有误，使得动能增量的测量值比 真实值偏小 D.没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的 重要原因 【标准解答】若用钩码的重力作为小车受的合力， 则F合=mg=0.5 N,从0点到打第5点时水平位移x=d5=0.360 m， 所以W=F合x=0.5×0.360 J=0.180 J。
t
②滑块脱离弹簧时的动能为
Ek
1 ml 2 (1)2，所以Ek与(1)2 成
2t
t
正比；
③弹簧压缩量为x时，Ep=Ek；
④弹性势能Ep与
(1)2成正比，而 1
t
t
与x成正比，所以Ep与x2成正比。
答案:（1） 1 x 图线见解析图
A.L-v2图像 C. L 1 图像
v
B. L v 图像 D. L 1 图像
v
【解析】(1)因为W=ΔEk，而W=mg(sinθ-μcosθ)L,
Ek

1 2
mv2 ,等式两边都有m，所以探究W与v的关系可以不用测
量质量m。
（2）由于题图乙是关于“L-v”的图像，该图像为曲线，不便
于直观地看出L和v的变化关系。所以，下一步应作出L-v2的图
【解析】（1）描点，作直线，如图所示。
（2）滑块运动到O点过程，弹性势能转化为动能，机械能守
恒，即压缩x时的弹性势能Ep等于滑块在O点时的动能Ek，滑块
在O点的右边做匀速直线运动，设OA=l,则运动速度 v l ,
t
即 Ep Ek
1 ml 2 (1)2。 2t
①从图线可看出, 1 与x成正比关系；
打第5点时小车动能
Ek

1 2
Mv52，v5

d6 d4 ，式中Δt为5个时间
2t
间隔，即
t

5，故E f
k

Mf 2 200
d6
d4
2 。
从该同学的实验操作情况来看，造成很大误差的主要原因是把
钩码的重力当成了小车的合力，实验前没有平衡摩擦力，故选
项A正确；取计数点之后更便于速度的计算，B错误；C、D两个
【解析】选A。橡皮筋完全恢复后不再有力对小车做功，小车 做匀速运动，纸带上的点间距是均匀的，故A对，B、C错；若 纸带上没有间距均匀的点，说明纸带太短，橡皮筋还没完全恢 复原状纸带已完全通过打点计时器，在这种情况下应选用更长 的纸带，或者是因为没有完全平衡摩擦力，需重新平衡摩擦力， 故D错。