1.3 动能和动能定理 学案-福建省莆田第二中学2020-2021学年高一下学期物理鲁科版（2019）必修2

第3节 动能和动能定理 学案 学习目标： 1.知道动能的符号、单位和表达式，会根据动能的表达式计算运动物体的动能. 2.能从牛顿第二定律与运动学公式推导出动能定理，理解动能定理的物理意义. 3.知道动能定理也可用于变力做功与曲线运动的情景，能用动能定理计算变力所做的功． 基础知识： 一、动能 1．表达式：Ek＝mv2． 2．单位：在国际单位制中，单位为焦耳，1 kg·(m/s)2＝1 kg·(m/s2)·m＝1N·m＝1 J. 3．标矢性：动能是标量，只有大小． 二、恒力做功与动能改变的关系 1.实验目的：探究恒力做功与物体动能改变的关系。 2.实验器材：长木板(一端附有滑轮)、打点计时器、钩码若干、小车、纸带、复写纸片、刻度尺、细线。 3.实验原理：在钩码的拉动下，小车的速度发生了变化，也就是小车的动能发生了变化。钩码对小车的拉力对小车做了功，只要能求出小车动能的变化量。小车运动的位移以及钩码对小车的拉力(近似等于钩码的重力)，就可以研究W＝Fs与ΔEk之间的关系。 4.实验步骤 (1)将打点计时器固定在长木板上，把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器。改变木板倾角，使小车重力沿斜木板方向的分力平衡于小车及纸带受到的摩擦力，使小车做匀速直线运动。 (2)用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的钩码相连。接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点。 (3)更换纸带，重复实验。选择一条点迹清晰的纸带进行数据分析。 5.数据处理 (1)小车速度的测量：通过实验获得打点的纸带，利用“匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度”即vn＝计算纸带上选定的点的速度。 (2)外力做功的测量：确定所挂钩码的重力G，即确定小车受到的合外力F(F＝G)，由纸带测出位移，然后由W＝Fs算出功的数值。 (3)数据记录 细线拉力________　　　　小车质量________ 组数 位移s/m 恒力做功W/J 小车的速度v/(m·s－1) 小车的动能增量ΔEk/J 1 2 3 ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ (4)由实验数据得出结论：恒力所做的功与动能变化的关系是：在实验误差允许的范围内，恒力做的功等于物体动能的改变量。 6.注意事项 (1)平衡摩擦力前，不挂