高中物理 第7章 第6節(jié)實驗：探究功與速度變化的關(guān)系課件 新人教版必修2

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1、探究功與速度變化的關(guān)系第6節(jié)重點重點1.學習探究功與速度變化的關(guān)系的物理方法倍增法，并會利用圖象法處理數(shù)據(jù)。2.實驗方案的制訂和實施。難點難點1.橡皮筋的彈力做功的處理。2.實驗數(shù)據(jù)的處理方法圖象法。重點難點重點難點導入新課如圖所示,奧運會上,射箭運動員拉弓射箭,箭在彈力的作用下,獲得很大速度射出去。用同一張弓射箭，不同的人拉的幅度不同，產(chǎn)生的效果也不同，拉的幅度越大，弓對箭做功越多，射出的速度越大，射程越遠。顯然力對物體做功越多，物體獲得的速度越大。1.1.實驗的方法如何？實驗的方法如何？2.2.為了完成實驗，對各次實驗中橡皮筋的伸長量有什么要為了完成實驗，對各次實驗中橡皮筋的伸長量有什么要

2、求？你想出了什么辦法？求？你想出了什么辦法？3.3.紙帶上的點距并不都是均勻的，應(yīng)該采用哪些點計算小紙帶上的點距并不都是均勻的，應(yīng)該采用哪些點計算小車的速度？為什么？車的速度？為什么？4.4.實驗完畢后，用什么方法分析橡皮筋對小車做的功與小實驗完畢后，用什么方法分析橡皮筋對小車做的功與小車速度的關(guān)系？車速度的關(guān)系？一、一、探究的思路探究的思路一、一、探究的思路探究的思路1.1.實驗中，小車在木板上運動時會受到阻力，可以采用什實驗中，小車在木板上運動時會受到阻力，可以采用什么方法進行補償？么方法進行補償？2.2.在探究功與速度變化的關(guān)系中，我們是否需要橡皮筋做在探究功與速度變化的關(guān)系中，我們是否

3、需要橡皮筋做功的具體數(shù)值？功的具體數(shù)值？3.3.在改變橡皮筋的條數(shù)后在改變橡皮筋的條數(shù)后, ,為什么要把小車拉到相同的位為什么要把小車拉到相同的位置釋放置釋放? ?不這樣做會出現(xiàn)什么現(xiàn)象不這樣做會出現(xiàn)什么現(xiàn)象? ?二、二、實驗實驗設(shè)計中應(yīng)該注意的問題設(shè)計中應(yīng)該注意的問題二、二、實驗操作與作圖的技巧實驗操作與作圖的技巧三、三、數(shù)據(jù)的處理數(shù)據(jù)的處理例例1某學習小組做探究某學習小組做探究“合力的功和物體速度合力的功和物體速度變化關(guān)系變化關(guān)系”的實驗，如圖所示，圖中小車是在的實驗，如圖所示，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時，一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功為

4、橡皮筋對小車做的功為W，當用，當用2條、條、3條條完完全相同的橡皮筋并在一起進行第全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第次、第3次次實驗時，使每次實實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致。每次實驗中小車獲得的速度由驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致。每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出。打點計時器所打的紙帶測出。典型典型例題例題（1）除了圖中已有的實驗器材外，還需要導線、開關(guān)、刻度尺和）除了圖中已有的實驗器材外，還需要導線、開關(guān)、刻度尺和 （選（選填填“交流交流”或或“直流直流”）電源。）電源。（2）若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運動，當小車速度最大時，）若木板水平放置

5、，小車在兩條橡皮筋作用下運動，當小車速度最大時，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說法正確的是（關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說法正確的是（ ）A.橡皮筋處于原長狀態(tài)橡皮筋處于原長狀態(tài)B.橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)C.小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處D.小車已過兩個鐵釘?shù)倪B小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線線（3）在正確操作情況下，打在紙帶上的點，并不都是均勻的，為了測）在正確操作情況下，打在紙帶上的點，并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的 部分進行測量（根據(jù)圖所示的紙部分進行測量（根據(jù)圖所示的紙帶回答），若電源頻

6、率帶回答），若電源頻率f=50 Hz，則小車的穩(wěn)定速度，則小車的穩(wěn)定速度v= 。W0.001.002.003.004.005.006.000.000.801.101.281.531.761.890.000.641.211.642.343.103.57（4）在某次實驗中得到下表數(shù)據(jù)，作）在某次實驗中得到下表數(shù)據(jù)，作W-v或或WW-v2v2圖像，確定圖像，確定W與與v的的關(guān)系。關(guān)系。四、四、設(shè)計實驗方案設(shè)計實驗方案典型典型例題例題例例2 2 關(guān)于關(guān)于“探究功與速度變化的關(guān)系探究功與速度變化的關(guān)系”實驗中實驗中, ,下列敘述正確的是下列敘述正確的是（ ）A.A.每次實驗必須設(shè)法算出橡皮筋對小車做功的

7、具體數(shù)值每次實驗必須設(shè)法算出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值B.B.每次實驗中每次實驗中, ,橡皮筋拉伸的長度沒有必要保持一致橡皮筋拉伸的長度沒有必要保持一致C.C.放小車的長木板應(yīng)該盡量保持水平放小車的長木板應(yīng)該盡量保持水平D.D.先接通打點計時器的電源先接通打點計時器的電源, ,再讓小車在橡皮筋的作用下彈出再讓小車在橡皮筋的作用下彈出解析：解析：實驗中沒有必要測出橡皮筋做的功是多少焦耳,只要測出以后各次實驗時橡皮筋做的功是第一次實驗時的多少倍就可以了,選項A錯誤；每次實驗橡皮筋拉伸的長度必須保持一致,只有這樣才能保證以后各次實驗時,橡皮筋做的功是第一次實驗時的整數(shù)倍,選項B錯誤；小車運動中會受到

8、阻力,只有使木板傾斜到一定程度,平衡摩擦力，才能減小誤差,選項C錯誤；實驗時,應(yīng)該先接通電源,讓打點計時器穩(wěn)定工作后,再讓小車在橡皮筋的作用下彈出,選項D正確。典型典型例題例題鞏固練習鞏固練習1 1. .用如圖所示的裝置，在做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗時，下列說法正確的是（填字母代號)（ ）A.為了平衡摩擦力，實驗中可以將長木板的左端適當墊高，使小車拉著穿過打點計時器的紙帶自由下滑時能保持勻速運動B.每次實驗中橡皮筋的規(guī)格要相同，拉伸的長度要一樣C.可以通過改變橡皮筋的條數(shù)來改變拉力做功的數(shù)值D.可以通過改變小車的質(zhì)量來改變拉力做功的數(shù)值E.實驗中要先釋放小車再接通打點計時器的電源F.通

9、過打點計時器打出的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度G.通過打點計時器打出的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度ABCF鞏固練習鞏固練習2.2.在“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗中，甲、乙兩位同學的實驗操作均正確。甲同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了功和速度的關(guān)系圖線，如圖甲所示，并由此圖線得出“功與速度的二次方一定成正比”的結(jié)論；乙同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了功與速度二次方的關(guān)系圖線，如圖乙所示，并由此也得出“功與速度的二次方一定成正比”的結(jié)論。關(guān)于甲、乙兩位同學的分析，你的評價是（ ）A.甲的分析不正確，乙的分析正確B.甲的分析正確，乙的分析不正確C.甲和乙的分析都正確D.甲和乙的分析都不正確A A甲

10、乙鞏固練習鞏固練習3 3. .在“探究功與速度變化的關(guān)系”實驗中，某同學在一次實驗中得到了一條如圖所示的紙帶，這條紙帶上的點的特點是，兩端較密、中間較疏，但間隔不均勻，出現(xiàn)這種情況的原因可能是（ ）A.電源的頻率不穩(wěn)定B.木板傾斜程度太大C.沒有使木板傾斜或傾斜角太小D.小車受到的阻力較大CDCD鞏固練習鞏固練習4.4.某同學利用圖所示裝置探究力對物體做的功與物體速度變化的關(guān)系，得到了下表所示的數(shù)據(jù)（注：每條橡皮筋拉長的長度都一樣)：實驗序號12345橡皮筋條數(shù)134570.711.231.42 1.581.71鞏固練習鞏固練習實驗次數(shù)12345橡皮筋做功 W與v的關(guān)系 （3)填寫下表的空白部分：(1)定性結(jié)論：橡皮筋做的功與小車獲得的速度有關(guān)，并且做功越多定性結(jié)論：橡皮筋做的功與小車獲得的速度有關(guān)，并且做功越多， 小車小車獲得的速度越大。獲得的速度越大。 (2)W與與v的圖像如的圖像如圖所圖所示的曲線。示的曲線。 (3)如下表如下表實驗序號12345橡皮筋做功0.501.502.002.503.50W與v的關(guān)系布置作業(yè)布置作業(yè)完成完成 課時學案課時學案 中交流討論的內(nèi)容中交流討論的內(nèi)容