高中物理《探究功与物体速度变化的关系》课件一（2117张PPT）（新人教版必修2）

欢迎进入物理课堂 知识回顾 我们已经通过研究做功知道了 重力做功WG 得出重力势能EP 弹力做功WF 外力做功W 得出弹性势能EP弹 动能 速度 mgh 实验目的 1 通过实验探究力对物体做的功W与物体动能EK和速度V变化的关系 2 体会探究的过程和所用的方法 我们将用实验的方法来探究 探究思路 请大家阅读教材 探究的思路 部分 1 是否需要测出橡皮筋做功的具体数值 2 每次橡皮筋拉伸的长度有什么要求 3 小车获得的速度怎样计算 4 用什么方法分析橡皮筋对小车作的功W和小车速度V的关系 装置如图 探究力对物体做的功与物体速度变化的关系 探究过程中 我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值 问题1 橡皮筋的弹力做功不容易计算 然而改变橡皮筋的条数 保持小车相同的运动距离 则弹力功的大小与橡皮筋的条数成正比 即 橡皮筋对小车做的功分别为W 2W 3W 这是本实验的精妙之处 问题2 每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求 我们由问题一可以知道 为了使弹力功的大小与橡皮筋的条数成正比 因此 每次拉长橡皮筋的长度应该相等 问题3 小车获得的速度怎样计算 由于橡皮筋做功而使小车获得的速度可以由纸带和打点计时器测出 也可以用其他方法测出 进行若干次测量 就得到若干组功W和速度V的数据 问题4 实验完毕后 我们用什么方法分析橡皮筋对小车做的功和小车速度的关系 图象法 如果作出的功 速度即W v曲线是一条直线 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W v 如果不是直线 就可能是W v2 W v3 甚至W 到底是哪一种关系 根据测得的速度分别按W v2 W v3 甚至W 算出相应的功的值 实际测得的速度与哪一种最接近 它们之间就具有哪一种关系 操作技巧 1 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 木板应该倾斜到什么程度 怎样知道是否合适 2 纸带上的点距并不都是均匀的 应该采用那些点距来计算小车的速度 为什么 学生分组实验 并思考下面的问题 先对测量数据进行估计 或者做出W v的图象 分析这条曲线 可以得知橡皮筋对小车做的功与小车获得速度的定量关系 问题1 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 可使木板略微倾斜 即平衡摩擦力 作为补偿 使重力的下滑分力与阻力相等 轻推一下小车 小车做匀速直线运动 说明合适了 参考回答 问题2 应该采用那些点距来计算小车的速度 小车的运动情况 三个阶段 变加速直线运动 a减小的加速运动 匀速运动 减速运动 如图 我们应该求小车匀速阶段的速度 即 弹力做功刚完毕时小车的速度 数据处理 W V2 即功与物体的速度的平方成正比 做出W v的图象 如果不是直线 做出W v2的图象 如果是一条直线 则实验结论是 实验实例 电火花计时器 实验数据 W v图象 实验实例 实验数据 W v2图象 实验回顾 1 长木板 两侧适当的对称位置钉两个铁钉2 小车 前面带小钩 3 砝码 应该使小车的质量大些 4 5 6条等长的橡皮筋5 打点计时器及纸带 复写纸6 学生电源及导线7 刻度尺 本节实验需要的器材有 误差分析 误差是不可避免的 但我们可以尽量减少它 我们需要注意 1 准备橡皮筋 市售的橡皮筋规格不满足实验要求 而且用至少4根以上时弹力过大 使打出的纸带点数过少 以致找不出小车在不受弹力做匀速时所打出的点 可以选择服装中使用的多股橡皮筋的松紧带 外形有带状和圆柱状 2 实验时可用6根橡皮筋 打出6条纸带 连同O点可以有7个点 在描绘曲线时比较容易判断曲线的性质 误差分析续 误差是不可避免的 但我们可以尽量减少它 我们需要注意 3 在长木板上 小车 铁钉 打点计时器的位置应调整适当 以保证打在纸带上的点便于处理 求出小车运动的速度 4 平衡摩擦力时 可使木板略微倾斜 作为补偿 误差分析续 误差是不可避免的 但我们可以尽量减少它 我们需要注意 5 小车的质量较小 当用多条橡皮筋时 打出的点过少 应改用质量稍大的小车 或可加砝码 以保证打出的点便于处理 6 纸带上的点并不是均匀的 应该选用点迹均匀的部分来确定小车的速度 实验目标 探究功与速度变化的关系 实验器材 长木板 橡皮筋 若干 小车 打点计时器 橡皮筋 电源 导线 刻度尺 木板 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 实验小结 补充物理作业 2题 1 质量m 3kg的物体 在水平力F 6 的作用下 在光滑水平面上从静止开始运动 运动时间t 3s 求 1 力F在t 3s内对物体所做的功 2 力F在t 3s内对物体所做功的平均功率 3 在3s末力F对物体做功的瞬时功率2 起重机以5m s2的加速度将质量为1t的物体匀减速地沿竖直方向提升高度10m 则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少 物体克服重力做功为多少 物体的重力势能变化了多少 1 1 54J 2 18W 3 36W2 5 104JWG 1 105J克服重力做功1 105J重力势能增加1 105J 参考答案 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全