人教高中物理必修二 7.6 探究功与物体速度变化的关系 市公开课一等奖省名师优质课赛课一等奖课件

探究功与物体速度改变关系

木板、小车、橡皮筋(若干）、打点计时器、电源、纸带、钉子2枚探究器材探究思路1、测量橡皮筋对小车做功W

2、测量因为橡皮筋做功而使小车取得速度v

3、数据处理，寻找W与v关系怎样使拉力做功等于协力做功？即怎样抵消摩擦力。思索小车在运动过程中，有哪些力做功？把木板一端垫高，使重力沿斜面向下力与摩擦力平衡F阻FGF阻FN拉力和摩擦力做功FF2F11、小车在木板上运动过程中，哪一阶段橡皮筋对小车做功？这个功效否直接求解？问题1方案一：第一次，橡皮筋拉长一定距离做功W第二次，可把橡皮筋拉长为原来2倍，做功为2W。方案二：第一次用一条橡皮筋拉小车，第二次用两条完全相同橡皮筋并联起来，栓到小车上拉小车，且两次使每条橡皮筋伸长是一样，这么就能够使第二次功功为第一次功两倍，利用倍数关系能够巧妙地避开直接测量变力做功问题利用倍数关系能够巧妙地避开直接测量变力做功问题1、探究过程中，我们是否需要测出橡皮筋做功详细数值？

橡皮筋弹力做功不不轻易计算，然而改用橡皮筋条数，保持小车相同运动距离，则弹力功大小与橡皮筋条数成正比。即，橡皮筋对小车做功分别为W、2W、3W……这是本试验精妙之处问题2每次试验中橡皮筋拉伸长度有什么要求？

我们由问题一能够知道：为了使弹力功大小与橡皮筋条数成正比，所以，每次拉长橡皮筋长度应该相等。问题3小车取得速度怎样计算？

因为橡皮筋做功而使小车取得速度能够由纸带和打点计时器测出。而且测量小车速度一定是小车匀速运动时速度。即小车末速度。

问题4应该采取那些点距来计算小车速度？..........

小车运动情况：变加速直线运动（加速度越来越小加速运动）匀速运动减速运动如图：我们应该求小车匀速阶段速度。即：弹力做功刚完成时小车速度

例:为研究功与物体速度改变关系，在某次试验中某同学得到了如图所表示一条纸带,（1）应选哪些点间距进行测量？（2）怎样依据测得数据进行确定小车速度？

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ABCDEFG（1）选取DG段（2）V=LDG/tDG4、在上述试验中打出5条纸带中，分别找出小车开始近似做匀速运动点，并分别测出匀速运动时速度v1、v2、v3、v4、v5。3、用2条、3条、4条、5条橡皮筋分别代替1条橡皮筋重做试验，确保每次释放小车位置相同，即橡皮筋被拉长长度相同。1、将打点计时器固定在一块平板上，让纸带一端夹在小车后端，另一端穿过打点计时器。将平板安装有打点计时器一端适当垫高，调整高度，直至轻推小车后使小车恰能在板上做匀速直线运动为止。2、将橡皮筋固定在小车前端。拉长橡皮筋使小车位于靠近打点计时器处，记下小车位置。接通打点计时器电源，释放小车。试验过程??CBA问题5试验完成后，我们用什么方法分析橡皮筋对小车做功和小车速度改变关系？

先对测量数据进行估算，或者做出W—v图象，分析这条曲线，能够得知橡皮筋对小车做功与小车取得速度定量关系。数据处理W∝V2，即功与物体速度平方成正比。做出W—v图象，假如不是直线。做出W—v2图象，假如是一条直线试验结论：实验实例（电火花计时器）v/(m·s－1)W0.0000.8011.1021.2831.5341.7651.896试验数据W—v图象v2/(m2·s－2)W0.0000.6411.2121.6432.3443.1053.576实验实例试验数据W—v图象探究功与物体速度改变关系探究功与物体速度改变关系课堂练习1、本节是一个探究性试验，探究目标是A、探究力与物体运动速度关系B、探究力与物体运动加速度关系C、探究力对物体做功与物体加速度改变关系D、探究力对物体做功与物体速度改变关系D课堂练习2、对橡皮筋做功来说，直接测量是有困难，我们能够巧妙地避开这个难题而不影响问题处理，只需要测出每次试验时橡皮筋对小车做功是第一次多少倍，使用方法是A、用一样力对小车做功，让小车经过距离依次是s、2s、3s……进行第1次、第2次、第3次……试验时，力对物体做功就是W、2W、3W……B、让小车经过相同距离，第1次力为F、第2次力为2F、第3次力为3F……试验时，力对小车做功就是W、2W、3W……C、选取相同橡皮筋，在试验中每次橡皮筋拉伸长度保持一致，当用1条、2条、3条……一样橡皮筋进行第1次、第2次、第3次……试验时，橡皮筋对物体做功就是W、2W、3W……D、利用弹簧秤测量对小车拉力F，利用直尺测量小车在力作用下移动距离s，便能够求出每次试验中力对小车做功，可控制为W、2W、3W……C课堂练习3、在本试验中，小车在运动中会受到阻力作用，这么，在小车沿木板滑行过程中，除橡皮筋对其做功以外，还有阻力做功，这么便会给试验带来误差，我们在试验中想到方法是，使木板略微倾斜，对于木板倾斜程度，下面说法正确是A、木板只要稍微倾斜一些即可，没有什么严格要求B、木板倾斜程度在理论上应满足以下条件：即重力使物体沿斜面下滑分力应等于小车受到阻力C、假如小车不受拉力时在滑行木板上能做匀速运动，这木板倾斜程度是符合要求D、其实木板不倾斜，问题也不大，因为试验总是存在误差BC实验回顾1、长木板，两侧适当对称位置钉两个铁钉2、小车（前面带小钩）3、砝码（应该使小车质量大些）4、5～6条等长橡皮筋5、打点计时器及纸带6、学生电源及导线7、刻度尺本节试验需要器材有：操作技巧1、小车在木板上运动时会受到阻力，能够采取什么方法进行赔偿？2、测量橡皮筋拉力做功时利用倍数关系巧妙地避开直接测量变力做功问题（但必须注意试验时，每次拉长橡皮筋长度应该相等。3、纸带上点距并不都是均匀，应该采取那些点距来计算小车速度？为何？学生分组试验，并思索下面问题：

误差分析误差是不可防止，但我们能够尽可能降低它。我们需要注意：

1、准备橡皮筋

市售橡皮筋规格不满足试验要求，而且用至4根以上时弹力过大，使打出纸带点数过少，以致找不出小车在不受弹力做匀速时所打出点。能够选择服装中使用多股橡皮筋松紧带，外形有带状和圆柱状。

2、试验时可用6根橡皮筋，打出6条纸带，连同O点能够有7个点，在描绘曲线时比较轻易判断曲线性质。误差分析误差是不可防止，但我们能够尽可能降低它。我们需要注意：3、在长木板上，小车、铁钉、打点计时器位置应调整