高中物理 7.6 探究功与速度变化的关系课件 新人教版必修2.ppt

探究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W2 测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度v3 数据处理 寻找W与v的关系 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 ABCDEFG 1 选用DG段 2 V LDG tDG 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 v2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 W V2 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 v2 或其它 为横坐标作图 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d1的甲处时速度为v1 试求 1 老鼠行进到离洞穴距离为d2的乙处时速度v2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v2d2 v1d1所以老鼠行进到离洞穴距离为d2的乙处时速度v2 d1v1 d2 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d1到d2的 梯形面积 就等于从甲处到乙处所用的时间 易得