探究功与速变化的关系实用教案

1、1在探究功与物体速度变化的实验中需要的器材有_等2当用2条、3条同样的橡皮筋进行第2次、第3次实验时，每次实验中橡皮筋拉伸长度都_一致，以保证第2次、第3次橡皮筋的功是_3根据实验数据作个Wv草图，大致判断两个量可能是什么关系(gun x)如果认为很可能是Wv2，就作出Wv2曲线，如果这条曲线是 ，就可以证明你的判断是正确的木板木板(m bn)、橡皮筋、橡皮筋,打点计时器及电源打点计时器及电源,纸带纸带,铁铁钉钉 保持保持(boch)和第和第一次一次2W、3W一条直一条直线线第1页/共17页第一页，共17页。弹性弹性(tnxng)势能势能重力势能重力势能(zhn l sh nn)动能动能重力做

2、功重力做功弹力做功弹力做功外力做功外力做功速度速度WGEP1EP2WFEP1EP2第2页/共17页第二页，共17页。实验实验(shyn)(shyn)目的：通过实验目的：通过实验(shyn)(shyn)探究橡皮筋对小车做功与小探究橡皮筋对小车做功与小车速度的关系车速度的关系实验器材：橡皮筋、小车实验器材：橡皮筋、小车(xioch)(xioch)、木板、打点计时器、铁钉等木板、打点计时器、铁钉等橡皮筋橡皮筋小车小车打点计时器打点计时器纸带纸带木板木板铁钉铁钉第3页/共17页第三页，共17页。小车在木板小车在木板(m bn)上运动的过程中，上运动的过程中，AB段段为原长，哪一阶段橡皮筋对小车做功？为

3、原长，哪一阶段橡皮筋对小车做功？橡皮筋对小车橡皮筋对小车拉力拉力(ll)做的做的功能否直接测功能否直接测量？量？橡皮筋的弹力是变力，且橡皮筋的弹力是变力，且弹力与伸长量的关系也不弹力与伸长量的关系也不严格遵守胡克定律严格遵守胡克定律 ，不容，不容易计算。易计算。? ?怎样设计实怎样设计实验才能解决验才能解决这一问题这一问题? ? ?C B A? ? ?橡皮筋被拉伸橡皮筋被拉伸直到恢复原长直到恢复原长的过程中的过程中第4页/共17页第四页，共17页。第一次用第一次用 橡皮筋拉小车橡皮筋拉小车(xioch)第二次用第二次用 完全相同的完全相同的橡皮筋并联橡皮筋并联(bnglin)起来起来栓到小车上

4、拉小车，且使每栓到小车上拉小车，且使每条橡皮筋的伸长条橡皮筋的伸长都都 . 做功做功(zugng)W做功做功2W依次类推，并联依次类推，并联三条三条、四条四条橡皮筋，且拉伸的橡皮筋，且拉伸的长度都一样，做的功为长度都一样，做的功为3W、4W两条和第一次的伸长量一样一条第5页/共17页第五页，共17页。小车在木板上做什么性质小车在木板上做什么性质(xngzh)的的运动？运动？先加速先加速(ji s)后匀速后匀速 我们要取的速度是哪个阶段的速度？我们要取的速度是哪个阶段的速度？这个速度该如何测量？这个速度该如何测量？橡皮筋恢复原长后的速度。利用打点计时器，橡皮筋恢复原长后的速度。利用打点计时器，用

5、橡皮筋恢复原长后的一段位移与所用时间用橡皮筋恢复原长后的一段位移与所用时间的比值近似计算该点的瞬时速度的比值近似计算该点的瞬时速度第6页/共17页第六页，共17页。如何使拉力做的功等于如何使拉力做的功等于(dngy)合力做合力做的功？即如何抵消摩擦力。的功？即如何抵消摩擦力。橡皮筋对小车橡皮筋对小车(xioch)做的功是合力做做的功是合力做的功吗？的功吗？把木板的一把木板的一端垫高，使端垫高，使重力沿斜面重力沿斜面向下的力与向下的力与摩擦力平衡摩擦力平衡F阻阻FGF阻阻FN还有摩擦还有摩擦力做功力做功FF2F1第7页/共17页第七页，共17页。4 4、在上述实验中打出的、在上述实验中打出的5

6、5 条纸带中，分别条纸带中，分别(fnbi)(fnbi)找出小找出小车开始近似做匀速运动的点，并分别车开始近似做匀速运动的点，并分别(fnbi)(fnbi)测出匀速运测出匀速运动时的速度动时的速度v1 v1 、v2 v2 、v3 v3 、v4 v4 、v5 v5 。3 3、用、用2 2 条、条、3 3 条、条、4 4 条、条、5 5 条橡皮筋分别代替条橡皮筋分别代替1 1 条橡皮筋重条橡皮筋重做实验，保证做实验，保证(b (bozhng)ozhng)每次释放小车的位置每次释放小车的位置 ，即橡，即橡皮筋被拉长的长度皮筋被拉长的长度 。1 1、将打点计时器固定、将打点计时器固定(gdng)(gd

7、ng)在一块平板上，让纸带在一块平板上，让纸带的一端夹在小车后端，另一端穿过打点计时器。将平的一端夹在小车后端，另一端穿过打点计时器。将平板安板安装有打点计时器的一端装有打点计时器的一端 ，调整高度，直至轻，调整高度，直至轻推小车后使小车推小车后使小车 在板上在板上 运动为止。运动为止。2 2、将橡皮筋固定在小车、将橡皮筋固定在小车 。拉长橡皮筋使小车位。拉长橡皮筋使小车位于靠近于靠近 处，记下小车处，记下小车 。接通打点计。接通打点计时器电源，释放小车。时器电源，释放小车。? ?C B A? ? ?适当垫高恰能恰能做匀速直线做匀速直线前端前端打点计时器打点计时器位置位置相同相同相同相同第8页

8、/共17页第八页，共17页。实验实验次数次数橡皮筋橡皮筋做的功做的功位移位移l /m时间间隔时间间隔t /s匀速运动时的速度匀速运动时的速度v /(m/s)123454WW2W3W5W. . . . . . . . . . 弹力做功刚完毕弹力做功刚完毕(wnb)时小车的时小车的速度速度用什么方法用什么方法处理数据处理数据(shj)比较比较直观直观?第9页/共17页第九页，共17页。做做W- -v图图若为曲线若为曲线(qxin)若为直线若为直线(zhxin)，则，则W与与v成正比成正比做做W- -v2图图若为曲线若为曲线若为直线，则若为直线，则W与与v2成正比成正比做做W- -v3图图第10页/

9、共17页第十页，共17页。Wv /(m/s)1234560.80 1.10 1.281.53 1.761.89W- -v图图00为什么图象为什么图象(t xin)(t xin)会会通过原点通过原点? ?第11页/共17页第十一页，共17页。W- -v2图图Wv2/(m2s -2)0010.64 21.2131.6442.3453.1063.57表明表明(biomng)W与与 v2 成正比成正比第12页/共17页第十二页，共17页。1、橡皮筋的选择、橡皮筋的选择2、平衡摩擦力、平衡摩擦力 3、误差分析、误差分析(fnx)4、橡皮筋的条数、橡皮筋的条数5、实验装置的选取、实验装置的选取 第13页/

10、共17页第十三页，共17页。 例: 为研究功与物体速度变化的关系，在某次实验中某同学得到了如图所示的一条纸带,（1）应选哪些点间距进行测量？（2）怎样根据测得的数据(shj)进行确定小车的速度？ . . . . . . . . A B C D E F G （1）选用(xunyng)DE段 （2）V=LDE / tDE第14页/共17页第十四页，共17页。(B级)1、在本实验中，小车在运动中会受到阻力作用，这样，在小车沿木板滑行的过程中，除橡皮筋对其做功以外，还有阻力做功，这样便会给实验带来误差，我们在实验中想到的办法是，使木板略微倾斜，对于木板的倾斜程度，下面说法正确的是 ( )A、木板只要稍微倾斜一些即可，没有什么严格的要求B、木板的倾斜程度在理论上应满足下列条件：即重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力C、如果小车不受拉力时在滑行的木板上能做匀速运动