高一物理必修二第五章7.6实验探究功与速度变化的关系市公开课一等奖省优质课赛课一等奖课件

高一·物理路漫漫其修远兮吾将上下而求索人教版·必修2第1页万有引力与航天第七章第2页第六节试验：探究功与速度改变关系第七章第3页学习目标定位1课堂情景切入2知识自主梳理3重点难点突破4考点题型设计5课后强化作业7第4页学习目标定位第5页*探究功与物体速度改变关系**能够经过试验数据分析，总结出功与物体速度平方正比关系*经过本节探究思绪，体会科学方法第6页课堂情景切入第7页如图所表示，让钢球从斜面上由静止滚下，打到一个小木块上，能将木块撞出一段距离。提升小球初始高度h，小球滚下撞击木块速度变大，木块就会被撞远些，说明功与速度改变有着亲密联络。这一节我们将经过试验探究功与速度改变定量关系。第8页知识自主梳理第9页1.在如图所表示装置中，释放小车，拉伸橡皮筋对小车做功，使小车取得速度。第一次试验设橡皮筋对小车所做功为W，后面试验中都保持橡皮筋拉伸长度与第一次_______。橡皮筋条数分别为原来2倍、3倍……，橡皮筋对小车所做功分别为______W、______W……探究思绪一致23第10页2．由纸带和打点计时器分别测出小车取得速度v1、v2、v3……3．以橡皮筋对小车做功为_____坐标(以第一次试验时功W为单位)，小车取得速度为_____坐标，作出W－v曲线。纵横一条直线v2第11页1.小车运动中受到阻力，小车速度在运动中是改变。使木板倾斜，让小车不受橡皮条拉力时_______下滑，也就是__________摩擦力。2．橡皮条做功完成后，小车匀速运动，则打在纸带上点应是_______分布，利用纸带点_______和打点计时器统计_______求出速度。操作技巧匀速平衡掉均匀间距时间第12页先对测量数据进行预计，或者作出W－v草图，大致判断两个量可能有什么关系。假如认为有可能是W∝v2，就对每一个速度值算出它二次方，然后以_____为纵坐标，_______为横坐标作图(不是以v为横坐标)。假如这么作出图象是__________，说明二者关系真是W∝v2……数据处理Wv2一条直线第13页重点难点突破第14页一、试验器材木板、小车、橡皮筋(若干)、打点计时器、低压交流电源、纸带、刻度尺等。二、试验步骤1．按试验要求安装好试验仪器。2．平衡摩擦力：将安装有打点计时器长木板一端垫起，纸带穿过打点计时器，不挂橡皮筋，闭合电源，轻推小车，打点计时器在纸带上打出间隔均匀点。第15页3．第一次先用一条橡皮筋做试验，用打点计时器和纸带测出小车取得速度v1，设此时橡皮筋弹力对小车做功为W，并将得到数据记入表格。4．换用2条、3条、4条……一样橡皮筋做试验，并将橡皮筋拉伸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……将数据记入表格。5．分析数据，尝试做W－v，W－v2等图象，探究W、v关系。第16页第17页第18页第19页四、误差分析1．误差起源：一是因为忘记平衡摩擦力或没有完全平衡摩擦力对试验影响，二是橡皮筋长度、粗细不一，使得拉力及拉力功与条数不成正比带来误差，三是纸带上所打点间距测量也会带来误差。四是描点不准带来误差。第20页2．减小误差方法(1)试验前要先平衡摩擦力。(2)尽可能选取同一规格橡皮筋。(3)选取间距均匀几个间隔，测量其总长度，求得平均速度。(4)描点时既要观察各点位置关系，又要考虑应有函数关系，若拉力大，小车速度大，点数少，可能使W与v呈线性关系，控制小车速度，加大纵坐标单位长度，可减小误差。第21页五、注意事项1．平衡摩擦力方法：将木板一端垫高，轻推小车，由打点计时器打在纸带上点均匀程度判断小车是否做匀速运动，找到木板一个适当倾角。2．测小车速度时，纸带上点应选均匀部分，也就是选小车做匀速运动。3．橡皮筋应选规格一样，力对小车做功以一条橡皮筋做功为单位即可，无须计算出详细数值。4．每次释放小车时，都要让它从同一位置由静止开始运动。5．小车质量应大一些，使纸带上打点多一些。第22页考点题型设计第23页对试验原理及试验过程考查第24页(1)适当垫高木板是为了________。(2)经过纸带求小车速度时，应使用纸带________(选填“全部”“前面部分”或“后面部分”)。(3)若试验做了n次，所用橡皮筋分别为1根、2根…n根，经过纸带求出小车速度分别为v1、v2…vn用W表示橡皮筋对小车所做功，作出W－v2图线是一条过坐标原点直线，这说明W与v关系是_____________________________________________________________________________。第25页解析：(1)为使橡皮筋对小车做功等于协力对小车做功，需利用小车重力沿木板方向分力平衡摩擦力。(2)试验中需要求橡皮筋做功后小车取得速度，所以应用纸带后面部分。(3)“过原点直线”意味着纵横坐标轴对应两个量成正比关系。答案：(1)平衡摩擦力(2)后面部分(3)W与速度v平方成正比第26页下面探究“功与物体速度改变关系”试验步骤，其合理次序是________。①将小车拉至图中C处，使AB和BC间距离大致相等，接通打点计时器电源，放开小车，小车带动纸带运动，打下一系列小点，由纸带分析求出小车经过B位置时速度v，设第1次橡皮筋对小车做功为W。②做出W－v、W－v2图象，分析图象特点，得出结论。第27页③如图所表示，先固定打点计时器，在长木板两侧A处钉两个小钉，小车放在B处挂上一根橡皮筋(即图示情况)，使橡皮筋处于自由长度。④用2条、3条…一样橡皮筋进行第2次、第3次…试验，每次试验保持橡皮筋拉伸长度不变，用一样方法测出v2、v3…记下2W、3W…记入表格。答案：③①④②第28页试验数据处理第29页解析：经过试探与分析，确定W与v关系：先试探画出W－v图象，大致判断一下W与v关系，再画出其它图象，找出哪一组图象是直线，从而确定功与速度最终关系。W－v图象以下列图所表示。第30页由图象能够看出，W很可能与v2成正比，经过计算，列表以下：v2/(m2·s－2)W/J0.000.000.641.001.212.001.643.002.344.003.105.003.576.00第31页第32页第33页解析：v2、v3数值以下表所表示：W(一条橡皮筋做功作为功单位)12345678v(m/s)1.42.02.42.83.23.53.74.0v2(m2/s2)1.964.05.767.8410.2412.2513.6916.0v3(m3/s3)2.748.013.8221.9532.7742.8850.6564.0第34页W－v、W－v2、W－v3图象如图所表示。由图可得力对物体做功与速度平方成正比。第35页创新设计试验第36页解析：(1)试验方案：①如图固定好轨道，让其末端保持水平第37页②让小球从轨道某一高度h处由静止滚下，最终落在置于水平面上白纸及复写纸上。③记下小球释放点及最终落点位置，用刻度尺测出释放点高度h及落点P到O点距离x。④屡次改变小球释放点位置，统计并测量每次h、x值。第38页第39页如图所表示，汽车已成为人们外出主要交通工具之一，评价汽车性能主要指标有动力性、经济性、稳定性、制动性等，其中制动性主要是指在良好路面上，汽车快速降低车速直到停车距离，表中统计是汽车以不一样速率行驶时，制动后所经过距离。第40页请依据表中数据，用图象分析推断克服阻力做功与汽车速率改变之间关系。汽车速率v/(km·h－1)制动距离s/m101204401650256036第41页解析：制