探究功与物体速度变化的关系+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,精选ppt,*,知能优化训练,课堂互动讲练,核心要点突破,课前自主学案,第,7,章机械能守恒定律,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,精选ppt,*,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,精选ppt,*,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,精选ppt,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,精选ppt,*,第五章 机械能及其守恒定律,6,、探究功与物体速度变化的关系,1,精选ppt,第五章 机械能及其守恒定律6、探究功与物体速度变化的关,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,实验目的：,1,、通过实验探究外力做功与物体速度变化的关系,2,、通过实验数据分析，总结出外力做功与,物体速度平方的正比关系,复习,2,精选ppt,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,实验原理：,实验器材：,橡皮筋,小车,打点计时器,纸带,木板,铁钉,借助橡皮筋做功探究功与速度变化的关系,橡皮筋、小车、木板、打点计时器、铁钉等,3,精选ppt,实验原理：实验器材：橡皮筋小车打点计时器纸带木板铁钉借助橡,思考,小车在木板上运动的过程中，哪一阶段橡皮筋对小车做功？,橡皮筋对小车拉力做的功能否直接测量？,橡皮筋的弹力是变力，且弹力与伸长量的关系也不严格遵守胡克定律，不容易计算。,?,?,?,C B A,橡皮筋被拉伸直到恢复原长的过程中,怎样设计实验才能解决这一问题,?,4,精选ppt,思考小车在木板上运动的过程中，哪一阶段橡皮筋对小车做功？橡皮,解决方案,第一次用,一条,橡皮筋拉小车,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,做功,W,做功,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,倍增法,5,精选ppt,解决方案第一次用一条橡皮筋拉小车第二次用两条完全相同的橡皮筋,思考,小车在木板上做什么性质的运动？,先加速后匀速再减速,我们要取的速度是哪个阶段的速度？这个速度该如何测量？,橡皮筋恢复原长时的速度。利用打点计时器，用橡皮筋恢复原长时的一段位移与所用时间的比值近似计算该点的瞬时速度,6,精选ppt,思考小车在木板上做什么性质的运动？先加速后匀速再减速我们要取,如何使拉力做的功等于合力做的功？即如何抵消摩擦力。,思考,橡皮筋对小车做的功是合力做的功吗？,把木板的一端垫高，使重力沿斜面向下的力与摩擦力平衡,F,阻,F,G,F,阻,F,N,还有摩擦力做功,F,F,2,F,1,7,精选ppt,如何使拉力做的功等于合力做的功？即如何抵消摩擦力。思考橡皮筋,4,、在上述实验中打出的,5,条纸带中，分别找出小车开始,近似做匀速运动的点,，并分别测出匀速运动时的速度,v,1,、,v,2,、,v,3,、,v,4,、,v,5,。,3,、用,2,条、,3,条、,4,条、,5,条橡皮筋分别代替,1,条橡皮筋重做实验，保证,每次释放小车的位置相同,，即橡皮筋被拉长的长度相同。,1,、将打点计时器固定在一块平板上，让纸带的一端夹在小车后端，另一端穿过打点计时器。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。,2,、将橡皮筋固定在小车前端。拉长橡皮筋使小车位于,靠近打点计时器,处，,记下小车位置,。,接通打点计时器电源,，,释放小车,。,实验过程,?,?,C B A,8,精选ppt,4、在上述实验中打出的5 条纸带中，分别找出小车开始近似做匀,数据记录,4W,W,2W,3W,5W,.,弹力做功刚完毕时小车的速度,用什么方法处理数据比较直观,?,图象法,9,精选ppt,数据记录4WW2W3W5W.,图象法处理数据,做,W,-,v,图,若为曲线,若为直线，则,W,与,v,成正比,做,W,-,v,2,图,若为曲线,若为直线，则,W,与,v,2,成正比,做,W,-,v,3,图,为什么不做,W,-,图,?,1,v,10,精选ppt,图象法处理数据做W-v图若为曲线若为直线，则W与v成正比做W,数据处理,0.80,1.10,1.28,1.53,1.76,1.89,W,-,v,图,为什么图象会通过原点,?,11,精选ppt,数据处理0.80 1.10 1.281.53 1.761.8,W,-,v,2,图,数据处理,表明,W,与,v,2,成正比,12,精选ppt,W-v2图数据处理表明W与 v2 成正比12精选ppt,注意事项,1,、,橡皮筋的选择,2,、,平衡摩擦力,3,、,误差分析,4,、,橡皮筋的条数,5,、,实验装置的选取,13,精选ppt,注意事项1、橡皮筋的选择13精选ppt,改变钩码的质量或者改变小车运动的,，也就改变了牵引力做的功，从而探究牵引力做的功与小车获得的速度间的关系,.,由钩码通过滑轮牵引小车，当小车的质量比钩码大得多时，可以把钩码所受的,当作小车受到的牵引力,.,如图所示,.,方案二借助恒力做功探究功与速度变化的关系,重力,距离,1.,原理,14,精选ppt,改变钩码的质量或者改变小车运动的 ，也就改变,(1),按如图,1,所示安装好实验仪器,.,(2),平衡摩擦力：将安装有打点计时器的长木板的一端垫高，让纸带穿过打点计时器连在小车后端，,(,填,“,不挂,”,或,“,挂上,”,),钩码，接通电源，轻推小车，直到打点计时器在纸带上打出,的点为止,.,(3),在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线绕过滑轮连接小车和钩码,.,(4),将小车停在打点计时器附近，先,，再,，小车运动一段时间后，关闭打点计时器电源,.,(5),改变钩码的数量，更换纸带重复,(4),的操作,.,不挂,间隔均匀,接通电源,释放小车,2.,实验步骤,3.,数据处理,(1),选取点迹清晰的纸带，选纸带上第一个点及距离第一个点较远的点，并依次标上,0,、,1,、,2,、,3,.,15,精选ppt,(1)按如图1所示安装好实验仪器.不挂间隔均匀接通电源释放小,(2),测出,0,到点,1,、点,2,、点,3,的距离，即对应的小车的位移,x,1,、,x,2,、,x,3,，,利用公式,v,n,求出点,1,、点,2,、点,3,对应的瞬时速度,v,1,、,v,2,、,v,3,.,(3),确定此纸带所挂的钩码的重力,G,，利用,W,n,，分别求出小车的位移为,x,1,、,x,2,、,x,3,时牵引力所做的功,W,1,、,W,2,、,W,3,.,(4),先对测量数据进行估算，或作,W,v,草图，大致判断两个量可能的关系，如果认为是,W,v,2,(,或其他,),，然后以,W,为纵坐标，,v,2,(,或其他,),为横坐标作图，从而判定结论,.,Gx,n,(1),平衡摩擦力时，不挂钩码，轻推小车后，小车能做匀速直线运动,.,(2),计算牵引力做功时，可以不必算出具体数值，只用位移的数值与符号,G,的乘积表示即可,.,4.,注意事项,16,精选ppt,(2)测出0到点1、点2、点3的距离，即对应的小车的位移x,例,1,某学习小组做,“,探究功与速度变化的关系,”,的实验装置如图所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为,W,.,当用,2,条、,3,条、,完全相同的橡皮筋并在一起进行第,2,次、第,3,次、,实验时,(,每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致,),，每次实验中小车获得的速度根据打点计时器所打在纸带上的点进行计算,.,例题分析,(1),除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和,(,填,“,交流,”,或,“,直流,”,),电源,.,交流,解析,打点计时器使用的是交流电源,.,17,精选ppt,例1某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验装置如图所,(2),实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力，则下面操作正确的是,A.,放开小车，能够自由下滑即可,B.,放开小车，能够匀速下滑即可,C.,放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可,D.,放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可,平衡摩擦力时，应将纸带穿过打点计时器系在小车上，放开拖着纸带的小车，小车以及纸带与打点计时器之间的摩擦力和小车的重力沿木板方向的分力平衡，故,D,正确,.,(3),若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是,A.,橡皮筋处于原长状态,B.,橡皮筋仍处于伸长状态,C.,小车在两个铁钉的连线处,D.,小车已过两个铁钉的连线,木板水平放置，未平衡摩擦力,.,放开小车后，小车做加速运动，当橡皮筋的拉力大小等于摩擦力大小时，小车的速度最大，此时橡皮筋仍处于伸长状态，,B,正确,.,18,精选ppt,(2)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来,(4),在操作正确的情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用图纸带的,_(,填,“,A,G,”,或,“,G,J,”,),部分进行测量,.,G,J,从纸带上看，纸带的,G,J,段打点比较均匀，所以应选用纸带的,G,J,段进行测量,.,(1),试在图中作出相应关系图象,.,19,精选ppt,(4)在操作正确的情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了,解析,将表中的数据分别描在题图甲、乙所示的两个坐标系中，然后在图甲中用平滑曲线连接，在图乙中用倾斜直线连接，并且使尽可能多的点分布在曲线上或对称分布在直线两侧，如图甲和乙所示,.,20,精选ppt,解析将表中的数据分别描在题图甲、乙所示的两个坐标系中，然后,(2),从图象可以得出的实验结论是,.,W,v,2,答案,解析,从乙图看出,W,v,2,.,解析,21,精选ppt,(2)从图象可以得出的实验结论是,一、借助恒力做功探究功与速度变化的关系,例,1,为了探究,“,合力做功与速度变化的关系,”,，某学习小组在实验室组装了如图所示的装置，备有下列器材：打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、天平、细沙,.,他们称得滑块的质量为,M,、沙和小桶的总质量为,m,.,当滑块连接上纸带，让细线跨过光滑滑轮并悬挂空的小桶时，滑块处于静止状态,.,要完成该实验，请回答下列问题：,22,精选ppt,一、借助恒力做功探究功与速度变化的关系例1为了探究“合力做,(1),要完成本实验，还缺少的实验器材是,.,(2),实验时为保证滑块受到的合力与沙、小桶的总重力大小基本相等，沙和小桶的总质量应满足的实验条件是,，实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合力，首先要做的步骤是,.,答案,毫米刻度尺,沙和小桶的总质量远小于滑块的质量,平衡摩擦力,23,精选ppt,(1)要完成本实验，还缺少的实验器材是,(3),在满足,(2),问的条件下，让小桶带动滑块加速运动，如图所示为打点计时器所打的纸带的一部分，图中,A,、,B,、,C,、,D,、,E,是按时间先后顺序确定的计数点，相邻计数点间的时间间隔为,T,，相邻计数点间的距离,已标注在图上，当地重力加速度为,g,，在,B,、,D,两点间对滑块进行研究，,合力对滑块做的功为,，,v,B,，,v,D,(,用题,中所给的代表数据的字母表示,).,答案,mg,(,x,2,x,3,),24,精选ppt,(3)在满足(2)问的条件下，让小桶带动滑块加速运动，如图所,本部分内容讲解结束,点此进入课件目录,按,ESC,键退出全屏播放,谢谢使用,本部分内容讲解结束点此进入课件目录按ESC键退出全屏播放谢谢,学习指导,p,65,:,26,精选ppt,学习指导p65:26精选ppt,27,精选ppt,27精选ppt,学习指导,p