探究功与速度变化的关系-高中物理PPT课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第六节：探究功与速度变化的关系,第六节：探究功与速度变化的关系,1,问题1：到现在为止，我们已经定量研究了哪几种能量？它们与对应力的功有什么关系？它们都是怎样得出表达式的？,问题1：到现在为止，我们已经定量研究了哪几种能量？它们与对应,2,重力势能,重力做功,W,G,E,P1,E,P2,弹力做功,弹性势能,W,F,E,P1,E,P2,重力势能重力做功WGEP1EP2弹力做功弹性势能WFE,3,问题2: 动能是与物体_有关的能量。即与物体的_有关，,速度的变化又与它的受力有关，,按照我们已经使用过的研究思路，要得出动能的表达式，必然也是通过探究_得出。因此可以通过实验探究功与_的关系，希望由此找到动能表达式的线索。,运动,速度,力的功,速度变化,问题2: 动能是与物体_有关的能量。即与,4,弹性势能,重力势能,动能,重力做功,弹力做功,外力做功,速度,？,W,G,E,P1,E,P2,W,F,E,P1,E,P2,弹性势能重力势能动能重力做功弹力做功外力做功速度？WGEP,5,学习目标,1、知识与技能,（1）会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度；,（2）学习利用物理图像探究功与物体速度变化的关系。,2、过程与方法：,通过用纸带与打点计时器来探究功与物体速度相关量变化的关系，体验知识的探究过程和物理学的研究方法。,3、情感态度与价值观：,体会学习的快乐，激发学习的兴趣；通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学理念。,【教学重点】,学习探究功与物体速度变化的关系的物理方法倍增法，并会利用图像法处理数据。,【教学难点】,实验数据的处理方法图像法,探究功与速度变化的关系-高中物理PPT课件,6,一：提出预案,设计出一个实验方案，能够探究合力的功与物体速度变化的关系，先说需要什么器材，再说明怎样安装器材。,一：提出预案,7,方案1：,方案2：,方案1：,8,二：确定方案,主要从合理性、科学性、可行性等方面进行分析,经过讨论、归纳、整理选出实验方案。,方案2：,二：确定方案,9,实验目的：通过实验探究橡皮筋对小车做功与小车速度的关系,实验器材：橡皮筋、小车、木板、打点计时器、纸带、铁钉等,橡皮筋,小车,打点计时器,纸带,木板,铁钉,三：实验探究,实验目的：通过实验探究橡皮筋对小车做功与小车速度的关系实验器,10,探 究 的 思 路,1、测量橡皮筋对小车做的功W,2、测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度v,3、数据处理，寻找W与v的关系,探 究 的 思 路1、测量橡皮筋对小车做的功W,11,探究1：,测量橡皮筋对小车做的功W,（1）探究过程中，我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值？ 可以怎么做？,不需要,设法让橡皮筋每次对小车做的功分别为,W、2W、3W,探究1：测量橡皮筋对小车做的功W,12,（2）每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求？为什么？,相同,因为只有第二次用,两条,完全相同的橡皮筋，并联起来栓到小车上拉小车，且使,每条橡皮筋的伸长都和第一次的伸长量一样,，拉力做的功才为,2W。,依次类推，并联,三条、四条,橡皮筋，且拉伸的长度都一样，做的功为,3W、4W,（2）每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求？为什么？,13,（3）小车在木板上运动时还会受到什么力?可以采用什么方法进行补偿？,小车还会受到摩擦阻力,将平板安装有打点计时器的一端适当垫高，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。,（3）小车在木板上运动时还会受到什么力?可以采用什么方法进行,14,探究2：,测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度v,（1）,是否需要测出各次小车速度的具体数值？,小车获得的速度怎样计算？,需要,利用打点计时器打出的纸带,根据位移与时间的关系式：x=vt可求出小车的速度。,探究2：测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度v,15,（2）纸带上的点距并不都是均匀的，应该采用哪些点距来计算小车的速度？为什么？,取点迹清晰且间距均匀的部分，,在橡皮筋的弹力消失后，小车的运动是匀速运动。,（2）纸带上的点距并不都是均匀的，应该采用哪些点距来计算小车,16,探究3：数据处理，寻找W与v的关系,实验完毕后，我们用什么方法分析橡皮筋对小车做的功和小车速度的关系？为什么？,方法一：计算法,方法二：图像法,比较麻烦,简便直观，可以减少偶然误差,探究3：数据处理，寻找W与v的关系实验完毕后，我们用什么方法,17,参考实验步骤,1、按图装好实验器材，把木板稍微倾斜，平衡阻力,2、先用一条橡皮筋做实验，把橡皮筋拉长到一定的位置，理好纸带，接通电源，释放小车。,3、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。,4、由纸带算出小车获得的速度，把小车第一次获得的功计为W，第2次，第3次计为2W，3W ,5、对测量数据进行估算，大致判断两个量可能的关系，然后以W为纵坐标，v，v,2,（或其它）为横坐标作图。,参考实验步骤1、按图装好实验器材，把木板稍微倾斜，平衡阻力,18,探究功与速度变化的关系-高中物理PPT课件,19,探究功与速度变化的关系-高中物理PPT课件,20,W,v /(m/s),1,2,3,4,5,6,0.80,1.10,1.28,1.53,1.76,1.89,W,-,v,图,0,0,为什么图象会通过原点?,数据处理,Wv /(m/s)1234560.80 1.10 1.281,21,W,-,v,2,图,W,v,2,/(m,2,s,-2,),0,0,1,0.64,2,1.21,3,1.64,4,2.34,5,3.10,6,3.57,结论：表明在物体初速度为零时,W,与,v,2,成正比,W-v2图Wv2/(m2s -2)0010.64 21.2,22,结 论,橡皮筋的弹力对小车做的功，与速度的平方成正比,注：这里的弹力就是物体受到的合外力,因为小车从静止开始运动，初速度为零，末速度就是小车速度的变化。,拓展：如果小车的初速度不为零，功与速度之间应该有什么样的关系？,结 论橡皮筋的弹力对小车做的功，与速度的平方,23,知识总结：,1、利用纸带与打点计时器，来探究功与物体速度变化的关系，经历了知识的探究过程。,2、学习了物理学的研究方法倍增法，并会利用图像法处理数据。,知识总结：,24,【夯实基础】,1. 本节是一个探究性实验，探究的目的是（ ）,A. 探究力与物体运动速度的关系,B. 探究力与物体运动加速度的关系,C. 探究力对物体做的功与物体加速度变化的关系,D. 探究力对物体做的功与物体速度变化的关系,D,【夯实基础】D,25,2、关于探究功与物体速度变化的关系实验中，下列叙述正确的是,( ),A、每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值,B、每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致,C、放小车的长木板应该尽量使其水平,D、先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出,D,2、关于探究功与物体速度变化的关系实验中，下列叙述正确的是(,26,3.在“探究功与物体速度变化的关系”实验时，以下应保持不变的是（ ）,A.每次实验把橡皮筋拉伸的长度,B.橡皮筋的规格,C.橡皮筋的根数,D.小车的质量,ABD,3.在“探究功与物体速度变化的关系”实验时，以下应保持不变的,27,4. 在“探究功与物体速度变化的关系”实验中，小车会受到阻力，可以使木板倾斜作为补偿，则下面操作正确的是（ ）,A.使拖着纸带的小车由静止释放，下车不下滑即可,B. 使拖着纸带的小车由静止释放，下车下滑即可,C.沿木板向下推拖着纸带的小车，放手后打点计时器在纸上打下的点距均匀即可,D.以上说法都不对,C,4. 在“探究功与物体速度变化的关系”实验中，小车会受到阻力,28,5. 实验中我们应测量小车的什么速度 （ ）,A 、平均速度,B 、加速阶段的平均速度,C 、任一点的瞬时速度,D 、匀速阶段的瞬时速度,D,5. 实验中我们应测量小车的什么速度 （ ）D,29,课后思考：,如果物体的初速度不为零，功与速度变化的关系又是怎样的呢？,你能运用已学的知识，通过理论推导的方法，得出功与速度变化的关系来吗？,？,课后思考：？,30,