内容正文:
探究外力做功与物体动能变化的关系
【温故知新】
1、(1)功的公式
(2)功的正负 (3)重力做功
3、动能 动能变化
4、重力势能 重力势能变化
一、功与能之间有着什么样的关系?
功能关系:做了多少功,就有多少能量发生了转化,功是能量转化的量度。
二、探究外力做功与物体动能变化的关系
运动的物体具有动能,做功可以改变物体的动能,如:
列车出站时,牵引力对车做功,列车的动能越来越大;
汽车进站时,摩擦力对汽车做负功(汽车克服摩擦力做功),汽车的动能越来越小。
实验与探究
思考:外力做功与物体动能的变化有什么定量的关系吗?
我们可以用什么方法验证我们的猜想?
思考与讨论
1、实验目的是什么?
2、实验方法是什么?
3、需要用到哪些器材?
4、需要记录哪些数据?
5、数据记录的表格如何设计?
6、数据如何处理?
实验研究
(1):把打点计时器竖直安装在铁架台上。
(2):把纸带的一端在重锤上用夹子固定好,另一端穿过打点计时器的限位孔,用手竖直提起纸带使重锤停靠在计时器附近。
(3):接通电源,松开纸带,让重锤自由下落。
【实验步骤】
接交流6V电源
打点计时器
夹子
重物
纸带
【挑选与处理纸带】
7
6
5
4
3
1
0
2
2mm
h7
h6
2mm
【记录数据:处理数据】
选择的两点的速度V/m·s-1 选择的两点的动能EK /J 选择的两点距离h
/m 重力做功wG 动能的增加量ΔEK
1 V1 V3 EK1 EK3 h03 –h01
mgh13 EK3 –EK1
2 V1 V4 EK1 EK4 h04–h01 mgh14 EK4–EK1
3 V2 V5 EK2 EK5 h05–h02
mgh25 EK5–EK2
[实验结论(猜想)]
(1):mgh=ΔEk
(2):mgh>ΔEk
(3):mgh<ΔEk
物体下落过程中,重力做的功,等于(略大于)(略小于)物体动能的增加?
[实验误差分析]
实验结论
外力对物体做的功等于物体动能的变化。
理论推导
如图,质量为m的物体,在一恒定的水平拉力F作用下,以速度V1开始运动,经过位移S