湖南省高三物理 探究功与速度变化的关系课件

探究功与速度变化的关系探究功与速度变化的关系(1)外力对物体做的功如何测量？外力对物体做的功如何测量？(2)如何来测量物体的速度？如何来测量物体的速度？2.探究思路探究思路外力做功与物体速度变化的关系外力做功与物体速度变化的关系1.探究目的探究目的探究的器材探究的器材探究的器材探究的器材木板、小车、橡皮筋（若干）、木板、小车、橡皮筋（若干）、打点计时器、电源、纸带、钉子打点计时器、电源、纸带、钉子2枚枚探究的思路探究的思路探究的思路归纳探究的思路归纳1. 测量橡皮筋对小车做的功测量橡皮筋对小车做的功W探究的思路探究的思路探究的思路归纳探究的思路归纳1. 测量橡皮筋对小车做的功测量橡皮筋对小车做的功W2. 测量由于橡皮筋做功而使小车获得的测量由于橡皮筋做功而使小车获得的 速度速度v探究的思路探究的思路探究的思路归纳探究的思路归纳探究的思路探究的思路1. 测量橡皮筋对小车做的功测量橡皮筋对小车做的功W2. 测量由于橡皮筋做功而使小车获得的测量由于橡皮筋做功而使小车获得的 速度速度v3. 数据处理，寻找数据处理，寻找W与与v的关系的关系探究的思路归纳探究的思路归纳探究的技巧探究的技巧1. 测量橡皮筋对小车做的功测量橡皮筋对小车做的功W 探究的技巧探究的技巧1. 测量橡皮筋对小车做的功测量橡皮筋对小车做的功W 问题问题a：橡皮筋对小车做的功如何测量？橡皮筋对小车做的功如何测量？探究的技巧探究的技巧1. 测量橡皮筋对小车做的功测量橡皮筋对小车做的功W 问题问题a：橡皮筋对小车做的功如何测量？橡皮筋对小车做的功如何测量？ F为变力，做的功很难测量。为变力，做的功很难测量。探究的技巧探究的技巧1. 测量橡皮筋对小车做的功测量橡皮筋对小车做的功W 问题问题a：橡皮筋对小车做的功如何测量？橡皮筋对小车做的功如何测量？ F为变力，做的功很难测量。为变力，做的功很难测量。 问题问题b：探究过程中，我们是否需要测出探究过程中，我们是否需要测出 橡皮筋做功的具体数值？橡皮筋做功的具体数值？探究的技巧探究的技巧1. 测量橡皮筋对小车做的功测量橡皮筋对小车做的功W 问题问题a：橡皮筋对小车做的功如何测量？橡皮筋对小车做的功如何测量？ F为变力，做的功很难测量。为变力，做的功很难测量。 问题问题b：探究过程中，我们是否需要测出探究过程中，我们是否需要测出 橡皮筋做功的具体数值？橡皮筋做功的具体数值？不需要不需要探究的技巧探究的技巧1. 测量橡皮筋对小车做的功测量橡皮筋对小车做的功W 问题问题a：橡皮筋对小车做的功如何测量？橡皮筋对小车做的功如何测量？ F为变力，做的功很难测量。为变力，做的功很难测量。 问题问题b：探究过程中，我们是否需要测出探究过程中，我们是否需要测出 橡皮筋做功的具体数值？橡皮筋做功的具体数值？ 措措 施：设法让橡皮筋每次对小车做的功施：设法让橡皮筋每次对小车做的功 分别为分别为W、2W、3W不需要不需要探究的技巧探究的技巧1. 测量橡皮筋对小车做的功测量橡皮筋对小车做的功W 问题问题a：橡皮筋对小车做的功如何测量？橡皮筋对小车做的功如何测量？ F为变力，做的功很难测量。为变力，做的功很难测量。 问题问题b：探究过程中，我们是否需要测出探究过程中，我们是否需要测出 橡皮筋做功的具体数值？橡皮筋做功的具体数值？ 措措 施：设法让橡皮筋每次对小车做的功施：设法让橡皮筋每次对小车做的功 分别为分别为W、2W、3W 问题问题c：每次实验中橡皮筋拉伸的长度有每次实验中橡皮筋拉伸的长度有 什么要求？什么要求？ 不需要不需要探究的技巧探究的技巧1. 测量橡皮筋对小车做的功测量橡皮筋对小车做的功W 问题问题a：橡皮筋对小车做的功如何测量？橡皮筋对小车做的功如何测量？ F为变力，做的功很难测量。为变力，做的功很难测量。 问题问题b：探究过程中，我们是否需要测出探究过程中，我们是否需要测出 橡皮筋做功的具体数值？橡皮筋做功的具体数值？ 措措 施：设法让橡皮筋每次对小车做的功施：设法让橡皮筋每次对小车做的功 分别为分别为W、2W、3W 问题问题c：每次实验中橡皮筋拉伸的长度有每次实验中橡皮筋拉伸的长度有 什么要求？什么要求？ 不需要不需要相同相同探究的技巧探究的技巧小车在木板上运动时会受到阻力，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？可以采用什么方法进行补偿？探究的技巧探究的技巧小车在木板上运动时会受到阻力，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？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（下滑力）来平衡小车运动过程中受到的阻力。到的阻力。2. 测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度v探究的技巧探究的技巧2. 测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度v 问题：问题：如何测量小车的速度？如何测量小车的速度？探究的技巧探究的技巧2. 测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度v 问题：问题：如何测量小车的速度？如何测量小车的速度？ 利用打点计时器打出的纸带利用打点计时器打出的纸带 探究的技巧探究的技巧2. 测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度v 问题：问题：如何测量小车的速度？如何测量小车的速度？ 利用打点计时器打出的纸带利用打点计时器打出的纸带 问题：问题：纸带上打出的点并不都是均匀的，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？应该采用那些点来计算小车的速度？ 为什么？为什么？探究的技巧探究的技巧2. 测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度v 问题：问题：如何测量小车的速度？如何测量小车的速度？ 利用打点计时器打出的纸带利用打点计时器打出的纸带 问题：问题：纸带上打出的点并不都是均匀的，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？应该采用那些点来计算小车的速度？ 为什么？为什么？ 取点迹清晰且间距均匀的部分取点迹清晰且间距均匀的部分探究的技巧探究的技巧【例例】为研究功与物体速度变化的关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系，在某次实验中某同学得到了如图所示的一条纸带：一条纸带：（1）应选哪些点间距进行测量？）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）怎样根据测得的数据进行确定小车的速度？车的速度？（1）选用）选用DE段段（2）v=LDE / tDE【例例】为研究功与物体速度变化的关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系，在某次实验中某同学得到了如图所示的一条纸带：一条纸带：（1）应选哪些点间距进行测量？）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）怎样根据测得的数据进行确定小车的速度？车的速度？3. 数据处理，寻找数据处理，寻找W与与v的关系的关系 探究的技巧探究的技巧3. 数据处理，寻找数据处理，寻找W与与v的关系的关系 问题：如何找到功与速度的关系？问题：如何找到功与速度的关系？ 探究的技巧探究的技巧3. 数据处理，寻找数据处理，寻找W与与v的关系的关系 问题：如何找到功与速度的关系？问题：如何找到功与速度的关系？ 方法一：计算法方法一：计算法 探究的技巧探究的技巧3. 数据处理，寻找数据处理，寻找W与与v的关系的关系 问题：如何找到功与速度的关系？问题：如何找到功与速度的关系？ 方法一：计算法方法一：计算法 探究的技巧探究的技巧（比较麻烦）（比较麻烦）3. 数据处理，寻找数据处理，寻找W与与v的关系的关系 问题：如何找到功与速度的关系？问题：如何找到功与速度的关系？ 方法一：计算法方法一：计算法 方法二：图像法方法二：图像法探究的技巧探究的技巧（比较麻烦）（比较麻烦）3. 数据处理，寻找数据处理，寻找W与与v的关系的关系 问题：如何找到功与速度的关系？问题：如何找到功与速度的关系？ 方法一：计算法方法一：计算法 方法二：图像法方法二：图像法探究的技巧探究的技巧（简便直观，可以减（简便直观，可以减 少偶然误差）少偶然误差）（比较麻烦）（比较麻烦）3. 数据处理，寻找数据处理，寻找W与与v的关系的关系 问题：如何找到功与速度的关系？问题：如何找到功与速度的关系？ 方法一：计算法方法一：计算法 方法二：图像法方法二：图像法探究的技巧探究的技巧（简便直观，可以减（简便直观，可以减 少偶然误差）少偶然误差）（比较麻烦）（比较麻烦）画画Wv图像图像3. 数据处理，寻找数据处理，寻找W与与v的关系的关系 问题：如何找到功与速度的关系？问题：如何找到功与速度的关系？ 方法一：计算法方法一：计算法 方法二：图像法方法二：图像法探究的技巧探究的技巧（简便直观，可以减（简便直观，可以减 少偶然误差）少偶然误差）（比较麻烦）（比较麻烦）画画Wv图像图像画画Wv2图像图像结结 论论弹簧弹力对小车做的功与速度的平方成正比弹簧弹力对小车做的功与速度的平方成正比弹簧弹力对小车做的功与速度的平方成正比弹簧弹力对小车做的功与速度的平方成正比注：注：这里的弹力就是物体受到的合外力。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，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。末速度就是小车速度的变化。结结 论论弹簧弹力对小车做的功与速度的平方成正比弹簧弹力对小车做的功与速度的平方成正比注：注：这里的弹力就是物体受到的合外力。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，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。末速度就是小车速度的变化。拓展：拓展：如果小车的初速度不为零，功与速度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？之间应该有什么样的关系？结结 论论参考实验步骤参考实验步骤1. 按图装好实验器材，把木板稍微倾斜，平衡按图装好实验器材，把木板稍微倾斜，平衡阻力；阻力；2. 先用一条橡皮筋做实验，把橡皮筋拉长到一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；定的位置，理好纸带，接通电源，释放小车；3. 换用纸带，改用换用纸带，改用2条、条、3条条同样的橡皮筋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；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，把小车第一次由纸带算出小车获得的速度，把小车第一次获得的功计为获得的功计为W，第，第2次，第次，第3次次计为计为2W，3W 5. 对测量数据进行估算，大致判断两个量可能对测量数据进行估算，大致判断两个量可能的关系，然后以的关系，然后以W为纵坐标，为纵坐标，v，v2（或其它）为横（或其它）为横坐标作图。坐标作图。课堂练习课堂练习1. 本节是一个探究性实验，探究的目的本节是一个探究性实验，探究的目的是（是（ ）A. 探究力与物体运动速度的关系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探究力对物体做功与物体加速度变化的关系的关系D. 探究力对物体做功与物体速度变化的探究力对物体做功与物体速度变化的关系关系课堂练习课堂练习1. 本节是一个探究性实验，探究的目的本节是一个探究性实验，探究的目的是（是（ ）A. 探究力与物体运动速度的关系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探究力对物体做功与物体加速度变化的关系的关系D. 探究力对物体做功与物体速度变化的探究力对物体做功与物体速度变化的关系关系D2. 对橡皮筋做的功来说，直接测量是有困难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，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：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，让小车通过的用同样的力对小车做功，让小车通过的距离依次是距离依次是s、2s、3s进行第进行第1次、第次、第2次、第次、第3次次实验时，力对物体做的功就是实验时，力对物体做的功就是W、2W、3W B. 让小车通过相同的距离，第让小车通过相同的距离，第1次力为次力为F、第第2次力为次力为2F、第、第3次力为次力为3F实验时，力对小实验时，力对小车做的功就是车做的功就是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，当用皮筋拉伸的长度保持一致，当用1条、条、2条、条、3条条同样的橡皮筋进行第同样的橡皮筋进行第1次、第次、第2次、第次、第3次次实验时，橡皮筋对物体做的功就是实验时，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利用弹簧秤测量对小车的拉力F，利，利用直尺测量小车在力作用下移动的距离用直尺测量小车在力作用下移动的距离s，便，便可以求出每次实验中力对小车做的功，可控可以求出每次实验中力对小车做的功，可控制为制为W、2W、3W 答案：答案：CC. 选用相同的橡皮筋，在实验中每次橡选用相同的橡皮筋，在实验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致，当用皮筋拉伸的长度保持一致，当用1条、条、2条、条、3条条同样的橡皮筋进行第同样的橡皮筋进行第1次、第次、第2次、第次、第3次次实验时，橡皮筋对物体做的功就是实验时，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利用弹簧秤测量对小车的拉力F，利，利用直尺测量小车在力作用下移动的距离用直尺测量小车在力作用下移动的距离s，便，便可以求出每次实验中力对小车做的功，可控可以求出每次实验中力对小车做的功，可控制为制为W、2W、3W 3. 在本实验中，小车在运动中会受到阻力作在本实验中，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，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，下面正确的是（对于木板的倾斜程度，下面正确的是（ ）A. 木板只要稍微倾斜一些即可，没有什么严格木板只要稍微倾斜一些即可，没有什么严格的要求的要求B. 木板的倾斜程度在理论上应满足下列条件：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等于小车受到的阻力即重力使物体沿斜面下滑的分力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，因为实验总其实木板不倾斜，问题也不大，因为实验总是存在误差的是存在误差的BC3. 在本实验中，小车在运动中会受到阻力作在本实验中，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，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，下面正确的是（对于木板的倾斜程度，下面正确的是（ ）A. 木板只要稍微倾斜一些即可，没有什么严格木板只要稍微倾斜一些即可，没有什么严格的要求的要求B. 木板的倾斜程度在理论上应满足下列条件：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等于小车受到的阻力即重力使物体沿斜面下滑的分力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，因为实验总其实木板不倾斜，问题也不大，因为实验总是存在误差的是存在误差的