新人教版控究功与物体速度变化的关系

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,#,7.6,实验：探究功与物体速度变化的关系,教学目标,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,重力势能,弹性势能,重 力 做 功,弹簧弹力做功,动 能,合外力对物体做功,物体的动能与它的速度是密切相关,速度的变化又与它的受力有关,所以，我们首先来探究：,力对物体做功与物体速度变化的关系,木板、小车、橡皮筋,(,若干）、打点,计时器、电源、纸带、钉子,2,枚,探究的器材,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,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。,探究的技巧,1,、测量橡皮筋对小车做的功,W,问题,a,：橡皮筋对小车做的功如何测量？,F,为变力，做的功很难测量。,问题,b,：探究过程中，我们是否需要测出橡皮筋,做功的具体数值？,措施：设法让橡皮筋每次对小车做的功分别为,W,、,2W,、,3W,问题,c,：每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要,求？,不需要,相同,探究的技巧,小车在木板上运动时会受到阻力，可以采用什么方法进行补偿？,使木板稍微倾斜，用重力的分力（下滑力）来平衡小车运动过程中受到的阻力。,探究的技巧,2,、测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度,v,问题,：如何测量小车的速度？,利用打点计时器打出的纸带,问题,：纸带上打出的点并不都是均匀的，,应该采用那些点来计算小车的速度？,为什么？,取点迹清晰且间距均匀的部分,例,:,为研究功与物体速度变化的关系，在某次实验中某同学得到了如图所示的一条纸带,（,1,）应选哪些点间距进行测量？,（,2,）怎样根据测得的数据进行确定小车的速度？,.,A B C D E,F G,（,1,）选用,DE,段,（,2,）,V=L,DE,/t,DE,探究技巧,3,、数据处理，寻找,W,与,v,的关系,问题,：如何找到功与速度的关系？,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,画,W,v,图像,画,W,v,2,图像,结 论,弹簧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？,课堂练习,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,、探究力对物体做功与物体加速度变化的关系,D,、探究力对物体做功与物体速度变化的关系,D,课堂练习,2,、对橡皮筋做的功来说，直接测量是有困难的，我们可以巧妙地避开这个难题而不影响问题的解决，只需要测出每次实验时橡皮筋对小车做的功是第一次的多少倍，使用的方法是,A,、用同样的力对小车做功，让小车通过的距离依次是,s,、,2s,、,3s,进行第,1,次、第,2,次、第,3,次,实验时，力对物体做的功就是,W,、,2W,、,3W,B,、让小车通过相同的距离，第,1,次力为,F,、第,2,次力为,2F,、第,3,次力为,3F,实验时，力对小车做的功就是,W,、,2W,、,3W,C,、选用相同的橡皮筋，在实验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致，当用,1,条、,2,条、,3,条,同样的橡皮筋进行第,1,次、第,2,次、第,3,次,实验时，橡皮筋对物体做的功就是,W,、,2W,、,3W,D,、利用弹簧秤测量对小车的拉力,F,，利用直尺测量小车在力作用下移动的距离,s,，便可以求出每次实验中力对小车做的功，可控制为,W,、,2W,、,3W,C,课堂练习,3,、在本实验中，小车在运动中会受到阻力作用，这样，在小车沿木板滑行的过程中，除橡皮筋对其做功以外，还有阻力做功，这样便会给实验带来误差，我们在实验中想到的办法是，使木板略微倾斜，对于木板的倾斜程度，下面说法正确的是,A,、木板只要稍微倾斜一些即可，没有什么严格的要求,B,、木板的倾斜程度在理论上应满足下列条件：即重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力,C,、如果小车不受拉力时在滑行的木板上能做匀速运动，这木板的倾斜程度是符合要求的,D,、其实木板不倾斜，问题也不大，因为实验总是存在误差的,BC,课堂练习,4,、,有一只小老鼠离开洞穴沿直线前进，它的速度与到洞穴的距离成反比，当它行进到离洞穴距离为,d,1,的甲处时速度为,v,1,，试求：,（,1,）老鼠行进到离洞穴距离为,d,2,的乙处时速度,v,2,多大？,（,2,）从甲处到乙处要用去多少时间？,体会图象法在物理解题中的应用,解析：,（,1,）由老鼠的速度与到洞穴的距离成反比，得,v,2,d,2,=,v,1,d,1,所以老鼠行进到离洞穴距离为,d,2,的乙处时速度,v,2,=,d,1,v,1,/,d,2,（,2,）由老鼠的速度与到洞穴的距离成反比，作出图象，如图所示,由图线下方的面积代表的物理意义可知，从,d,1,到,d,2,的“梯形面积”就等于从甲处到乙处所用的时间，易得,