实验：探究功与速度变化的关系课件（人教版必修）VIP免费

第六节实验：探究功与速度变化的关系课标定位学习目标：1.通过实验得出功与物体速度变化的关系．2．明确实验原理，学会数据处理．重点难点：用图象法处理实验数据．核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练第六节课前自主学案课前自主学案1．通过实验探究力对物体做的功与物体速度变化的关系．2．体会探究的过程和所用的方法．二、实验器材(针对课本P70“参考案例二”)木板、小车、橡皮筋、打点计时器、电源、纸带等．三、探究思路1．分析与猜测(1)通过研究重力做的功，我们确立了重力势能的表达式，通过分析弹力做的功，我们探究了弹性势能的表达式，那么，要研究动能的变化，也要从力做功开始．(2)物体在力的作用下通过一段位移时，力会对物体做功，物体的速度也会发生变化，所以二者之间存在联系．2．探究的思路(1)要探究功与物体速度变化的关系，就要改变力对物体做的功，测出力对物体做不同功时物体的速度．(2)为简化实验，可将物体初速度设置为零，利用如图7－6－1所示的装置进行实验，通过橡皮筋来对小车做功W，通过打点计时器打在纸带上的点测量小车获得的速度v，然后分析功W与速度v的关系．四、探究步骤1．按图7－6－1所示安装好实验仪器．2．第一次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，设此时橡皮筋弹力对小车做功为W，并将得到的数据记入表格．图7－6－13．换用2条、3条、4条……同样规格的橡皮筋做实验，并将橡皮筋拉伸的长度都和第一次相同，测出v2、v3、v4……，橡皮筋对小车做功分别为2W、3W、4W……将数据计入表格．4．分析数据，尝试做W－v，W－v2等图象，探究W、v的关系．核心要点突破一、数据处理1．速度数值的获得：实验获得的是如图7－6－2所示的纸带，为探究橡皮筋弹力做功与小车速度的关系，需要测量的是弹力做功结束时小车的速度，即小车做匀速运动的速度．图7－6－2所以，应该在纸带上测量的物理量是图中A1、A3间的距离x，小车速度的表达式为v＝x2T，其中T是打点计时器的打点周期．即选择相邻距离基本相同的若干点A1、A2、A3……来计算小车匀速时的速度．2．计算W、2W、3W…时对应的v、v2、v3、v…等数值，填入下面表格WvnW2W3W4W5Wvv2v3v3.逐一与W的一组数值对照，判断W与v的可能关系或分别试探画出W与v、W与v2、W与v3、W与v间关系的图象，找出哪一组的图象是直线，从而确定功与速度的正确关系．二、误差分析1．由于忘记平衡摩擦力或没有完全平衡摩擦力对实验的影响．2．橡皮筋长度、粗细不一，使得拉力及拉力的功与条数不成正比带来误差．3．纸带上的点之间间距测量也会带来误差．三、注意事项1．适度平衡小车受到的摩擦力；2．每次实验小车都要从同一位置由静止开始运动；3．应选择规格相同的橡皮筋；4．橡皮筋的拉伸长度要适度；5．使小车挂住橡皮筋的中点，放正小车，使小车沿木板的中间线运动．课堂互动讲练探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图7－6－3所示，实验主要过程如下：图7－6－3对实验操作和方法的考查例1(1)设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、…(2)分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度v1、v2、v3、…；(3)作出W－v草图；(4)分析W－v图象．如果W－v图象是一条直线，表明W∝v；如果不是直线，可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝v等关系．以下关于该实验的说法中有一项不正确，它是________．A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、…所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致．当用1条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、…橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、…实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、…B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带．纸带上打出的点，两端密、中间疏．出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算【精讲精析】由实验原理可知改变橡皮筋做功多少的办法是靠改变橡皮筋条数来实现的，A对，为使橡皮筋的...