2019-2020年高中物理《探究功与物体速度变化的关系》导学案 新人教版必修2.doc

2019-2020年高中物理探究功与物体速度变化的关系导学案 新人教版必修2【课题】：探究功与物体速度变化的关系 【课型】：问题生成解决拓展课【学习目标】 1、会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。2、学习利用物理图象探究功与物体速度变化的关系。3.通过用纸带与打点计时器来探究功与速度的关系，体验知识的探究过程和物理学的研究方法。【重点】变力做功的处理，利用图像处理数据【难点】变力做功的处理，利用图像处理数据，创新思维的培养【自主导学】研究对象？那个过程？恒力变力？目的？1、探究实验的设计思路：要求能够改变功和测量功W，能够对应地测量出物体的速度v。书本利用如图所示的装置来实验。本实验中改变功的办法是_，功的变化情况是一份功W、二份功2W、三份功3W等，为了是橡皮筋对物体做的功为总功，必须消除摩擦力做功对探究带来的影响，因此实验前必须将木板适当_，使小车能够在木板上作匀速运动为标准；物体速度的测量是通过_来实现的。2、探究实验的数据分析：为了清晰地显示出功与速度变化的关系，数据分析时可以采用图象分析法。如果作出_是一条直线，表明橡皮筋做的功与小车获得的速度的关系是正比例关系，即Wv；如果不是直线，就可能是Wv2 、Wv3 ，甚至W。因此记录实验数据时可以设计一个如图的表格。【例题解析】例1 如图是本实验的装置示意图。（1）长木板的倾斜程度如何调试？（2）小车前上方的钩子在制作造型上有何要求？例2 在用本节教材所示的实验装置进行的探究实验时，打出了如图5-6-3所示的一条纸带，请你说说：（1）利用这条纸带要测出哪个物理量？（2）要利用纸带上的哪一段，才能正确上述的物理量？拓展 理论上讲，也可以利用纸带上的d-e-f段，先求出打e点时的速度ve，再求加速度a，再求打点f时的速度vf，但是这样做既麻烦，误差又大，所以这种做法不可取。 在做本实验时，打出点的纸带上应该写出打这条纸带时所用的橡皮筋的数目。某同学分别用一条橡皮筋、二条橡皮筋做实验，打出了如图所示的纸带，但是该同学忘了在纸带上记录橡皮筋的数目，你能否帮助该同学判断每条纸带对应的橡皮筋的数目？ 参考答案：因为实验中选取的橡皮筋都是相同的，所以每条橡皮筋的作用力也是相同的，用两条橡皮筋时的作用力是用一条橡皮筋时的作用力的两倍，那么加速度也是两倍。也就是说用两条橡皮筋时的速度变化得快。由图可知，下面的纸带的速度变化快，所以下面的纸带应该是用两条橡皮筋时打的点。【夯实基础】1、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2.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.下车的质量3. 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4. 在“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.先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出B.放小车的长坂应该尽量使其水平C.每次实验时，橡皮筋拉伸的长度可以不一致D.每次实验时，可以不求出橡皮筋对小车做功的具体数值5在小车牵引纸带运动过程中，打点计时器记录了小车的运动情况，如图所示，图中A 、 B 、 C 、 D 、 E 为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔为 T=0.1s 试计算 （l）各点瞬时速度：vA=_m/s vB= _ m/s vC=_ m/s vD= _ m/s vE=_ m/s (2)设小车质量为m=1.0 kg ，试作出从 A 点至 B 点、至 C 点、至 D 点、至 E 点的过程中，合外力的功 W 与各计数点速度平方v2的关系图线参考答案例1解析 （1）木板的倾斜程度应调节到轻推小车（拖着纸带），则小车恰能在木板上匀速下滑。（2）小车前上方的钩子是用于套橡皮筋的，制作造型上要求在橡皮筋松弛时，很容易从钩子上脱落下来。例2解析 （1）在弹簧的弹力消失后，小车的运动近似是匀速运动，利用这条纸带要测出物体匀速运动的速度；（2）寻找哪些点的间距是均匀的，利用这些点距均匀的点来测量小车的速度，通过测量可以知道，在f-g-h之间点的间隔是均匀的，假设打点计时器的周期为T，则小车的最大速度为vm=fg/2T。【夯实基础】1.D 2.ABD 3.C 4.AD 5.(1) 0 0.6 1.2 1.8 2.4 (2)图像略