高中物理 探究功与物体速度变化的关系导学案 新人教版必修

1、天津市宝坻区大白庄高级中学 高中物理必修二 探究功与物体速度变化的关系导学案【学习目标】1、领会探究功与速度变化关系的设计思路，经历探究学习的情感体验过程2、知道以一根橡皮筋所做的功为“单位功”，利用倍增法研究变力的功3、巩固速度测量的方法，平衡摩擦力的方法4、能进行简单的探究方案设计，并通过正确的实验操作，采集实验数据5、掌握实验数据处理的合理方法化曲为直，通过数据处理探寻物理规律。【学习重点】1、再次体会功和能量变化的关系。2、实验方案的制定和实施。3、实验数据的图像处理。【学习难点】1、橡皮筋的弹力做功的处理。2、数据的处理。【学习流程】1、课题引入（1）物体由于运动而具有的能叫动能，速

2、度越大，动能越 。在下面的生活实例中，足球、箭的动能改变的原因是什么？（2）外力做功与动能变化的关系如何呢？物体的动能与速度密切联系。因此探究功与动能变化的关系也可转化为探究 的关系。2、设计探究方案（1）生活实例：弹弓 .如果使弹弓弹射出的纸团速度再大些，应该怎么办？ （2）如果使橡皮筋的条数增加一倍，在拉伸长度相等的情况下，橡皮绳对纸团做的功就变为原来的 倍。猜想：纸团的速度变为原来的几倍？（2）请各组同学们交流讨论，设计出一个实验方案，画在草纸上：方案既能测出力的功，又能测出物体获得的速度。方案1方案1方案1:竖直恒力的功与速度变化（1）怎样确定外力对物体所做的功？物体受到的重力mg即为

3、外力，用刻度尺测量物体下降的高度，如OA，则外力对物体所做的功W= 。（2）怎样确定物体获得的速度？学生：测量出与A点上、下相邻的两点间的位移x和时间t，算出纸带在这两点间的平均速度v= ，用这个平均速度代表纸带经过A点时的瞬时速度。方案2方案2：水平恒力的功与速度变化（1）小车受到的拉力由什么力提供？必须具备什么条件？ 解答：（2）怎样测量小车运动的位移？解答：（3）怎样测小车获得的速度？解答：（4）为减少阻力的影响应怎样改进实验装置？ 解答：方案3方案3：变力的功与速度变化（1）这个实验方案需要平衡摩擦力吗？怎样平衡？解答：（2）能否直接测量橡皮筋对小车做的功？应如何解决这个问题？解答：（

4、3）小车做什么运动？橡皮筋在哪个过程中对小车做功？解答：（4）怎样选择计时点测量小车获得的速度？解答：更多方案3、数据处理方法图象法：根据实验测得的数据，猜想可能的函数关系。分别作出Wv曲线、Wv2曲线、Wv3曲线。如果哪一种图象更接近于 ，功与速度之间就是哪一种正比关系。“化曲为直”法4、探究方案实施（1）参考步骤 按图装好器材，把木板稍微倾斜，平衡摩擦力 先用一条橡皮筋做实验，把橡皮筋拉到一定位置，理好纸带，接通电源，释放纸带 换用纸带，改用2条、3条同样的橡皮筋进行实验，保持每次实验中橡皮筋拉长的长度相同 根据纸带计算小车获得的速度，把橡皮筋第一次做功记为W，第2次，第3次分别记为2W、3W，并计入设计好的表格。 根据数据作图，探究功与速度的关系，并得出实验结论。（2）数据表格橡皮筋条数0123456力对车做功0W2W3W4W5W6W速度v速度平方v2（3）参考坐标WvWv25. 得出实验结论结论： 三、课堂小结四、课外探究（1） 如下图所示，物体在外力F作用下，由静止开始运动，并获得速度v。设地面是光滑的。试利用我们学过的牛顿定律和运动学方程推导得出功