6 实验:探究功与速度变化的关系【教学目标】1、知识与技能(1)会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度;(2)学习利用物理图像探究功与物体速度变化的关系
【教学重点】学习探究功与物体速度变化的关系的物理方法――倍增法,并会利用图像法处理数据
【教学难点】实验数据的处理方法――图像法【教学课时】1 课时【探究学习】阅读教材,提出方法(1)实验装置:见右图
配套器材:课本方案装置(2)实验思想方法:倍增法
虽为变力做功,但橡皮条做的功,随着橡皮条数目的成倍增加功也成倍增加
这种方法的构思极为巧妙
历史上,库仑应用类似的方法发现了著名的库仑定律
当然,恒力做功时,倍增法同样适用
(3)数据处理方法:图像法
作出功-速度(W-v)曲线,分析这条曲线,得出功与速度变化的定量关系
学生思考,提出预案(1)学生提出多种设计预案,在课上展示设计的思路和方法: 课本 方案、气垫导轨加数字毫秒计方案、铁架台打点计时器自由落体方案等
(2)教师针对各种设计预案,进行分析:主要从合理性、科学性、可行性等方面进行分析,略
师生研讨,初定方案1、制定基本的实验方案:(师生互动)互动以下面几个问题为中心展开:(1)探究中,我们是否需要橡皮筋做功的具体数值
因为实验是以倍增的思想方法设计,若橡皮筋第一次做功为 W,则橡皮筋第二次做功为 2W,…、橡皮筋第 n 次做功为 nW
且实验巧妙地将倍增的物理方法应用于变力做功
(2)为了达到各次实验中橡皮筋做的功成倍增加,即实现倍增,对各次实验中橡皮筋的伸长量有什么要求
你想出了什么办法
各次实验中橡皮筋的伸长量必须相同
若使小车在橡皮筋的变力作用下产生 的位移相同,就要有相同的运动起点
具体方法是:以第一次实验时小车前(或后)端的位置为基准,垂直运动方向在木板上作出一条水平线
以后改变橡皮筋的条数时,小车前(或后)端仍以此位置为基准(均从静止)