探究功與物體速度變化的關(guān)系2

1、高中物理新人教版必修２系列課件,7.6《實(shí)驗(yàn)：探究功與物體速度變化的關(guān)系》,教學(xué)目標(biāo),1、知識(shí)與技能（1）會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的速度；（2）學(xué)習(xí)利用物理圖像探究功與物體速度變化的關(guān)系。2、過(guò)程與方法：通過(guò)用紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)探究功與物體速度相關(guān)量變化的關(guān)系，體驗(yàn)知識(shí)的探究過(guò)程和物理學(xué)的研究方法。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀：體會(huì)學(xué)習(xí)的快樂(lè)，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣；通過(guò)親身實(shí)踐，樹(shù)立“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”的科學(xué)理念。【教學(xué)

2、重點(diǎn)】學(xué)習(xí)探究功與物體速度變化的關(guān)系的物理方法――倍增法，并會(huì)利用圖像法處理數(shù)據(jù)?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法――圖像法,重力勢(shì)能,,彈性勢(shì)能,,重 力 做 功,彈簧彈力做功,,動(dòng) 能,,合外力對(duì)物體做功,物體的動(dòng)能與它的速度是密切相關(guān) 速度的變化又與它的受力有關(guān) 所以，我們首先來(lái)探究： 力對(duì)物體做功與物體速度變化的關(guān)系,木板、小車、橡皮筋(若干）、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電源、紙帶、釘子2枚,探究的器材,探

3、 究的 思 路,1、測(cè)量橡皮筋對(duì)小車做的功W 2、測(cè)量由于橡皮筋做功而使小車獲得的速度v 3、數(shù)據(jù)處理，尋找W與v的關(guān)系,參考實(shí)驗(yàn)步驟,1、按圖裝好實(shí)驗(yàn)器材，把木板稍微傾斜，平衡阻力2、先用一條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，把橡皮筋拉長(zhǎng)到一定的位置，理好紙帶，接通電源，釋放小車。3、換用紙帶，改用2條、3條……同樣的橡皮筋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，保持每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉長(zhǎng)的長(zhǎng)度相同。4、由紙帶算出小車獲得的速度，把小車第一

4、次獲得的功計(jì)為W，第2次，第3次……計(jì)為2W，3W ……5、對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行估算，大致判斷兩個(gè)量可能的關(guān)系，然后以W為縱坐標(biāo)，v，v2（或其它）為橫坐標(biāo)作圖。,探究的技巧,1、測(cè)量橡皮筋對(duì)小車做的功W 問(wèn)題a：橡皮筋對(duì)小車做的功如何測(cè)量？ F為變力，做的功很難測(cè)量。 問(wèn)題b：探究過(guò)程中，我們是否需要測(cè)出橡皮筋 做功的具體數(shù)值？

5、措施： 設(shè)法讓橡皮筋每次對(duì)小車做的功分別為 W、2W、3W…… 問(wèn)題c：每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度有什么要 求？,不需要,相同,探究的技巧,小車在木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)受到阻力，可以采用什么方法進(jìn)行補(bǔ)償？ 使木板稍微傾斜，用重力的分力（下滑力）來(lái)平衡小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力。,探究的技巧,2、測(cè)量由于橡皮筋做功而使小車獲得的速度v

6、 問(wèn)題：如何測(cè)量小車的速度？ 利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶 問(wèn)題：紙帶上打出的點(diǎn)并不都是均勻的， 應(yīng)該采用那些點(diǎn)來(lái)計(jì)算小車的速度？ 為什么？ 取點(diǎn)跡清晰且間距均勻的部分,例: 為研究功與物體速度變化的關(guān)系，在某次實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)得到了如圖所示的一條紙帶,（1）應(yīng)選哪些點(diǎn)間距進(jìn)行

7、測(cè)量？（2）怎樣根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行確定小車的速度？ . . . . . . . . A B C D E F G,,（1）選用DE段,（2）V=LDE / tDE,探究技巧,3、數(shù)據(jù)處理，尋找W與v的關(guān)系 問(wèn)題：如何找到功與速度的關(guān)系？ 方法一：計(jì)算法

8、 方法二：圖像法,比較麻煩,簡(jiǎn)便直觀，可以減少偶然誤差,畫(huà)W－v圖像,畫(huà)W－v2圖像,,結(jié) 論,彈簧彈力對(duì)小車做的功與速度的平方成正比注：這里的彈力就是物體受到的合外力 因?yàn)樾≤噺撵o止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，初速度為零，末速度就是小車速度的變化。拓展：如果小車的初速度不為零，功與速度之 間應(yīng)該有什么樣的關(guān)系？,課堂練習(xí),1、本節(jié)是一個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)，探究的目的是 A、探

9、究力與物體運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系 B、探究力與物體運(yùn)動(dòng)加速度的關(guān)系 C、探究力對(duì)物體做功與物體加速度變化的關(guān)系 D、探究力對(duì)物體做功與物體速度變化的關(guān)系,D,課堂練習(xí),2、對(duì)橡皮筋做的功來(lái)說(shuō)，直接測(cè)量是有困難的，我們可以巧妙地避開(kāi)這個(gè)難題而不影響問(wèn)題的解決，只需要測(cè)出每次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功是第一次的多少倍，使用的方法是A、用同樣的力對(duì)小車做功，讓小車通過(guò)的距離依次是s、2s、3s……進(jìn)行第1次、第2次、第

10、3次……實(shí)驗(yàn)時(shí)，力對(duì)物體做的功就是W、2W、3W ……B、讓小車通過(guò)相同的距離，第1次力為F、第2次力為2F、第3次力為3F……實(shí)驗(yàn)時(shí)，力對(duì)小車做的功就是W、2W、3W ……C、選用相同的橡皮筋，在實(shí)驗(yàn)中每次橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度保持一致，當(dāng)用1條、2條、3條……同樣的橡皮筋進(jìn)行第1次、第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)物體做的功就是W、2W、3W ……D、利用彈簧秤測(cè)量對(duì)小車的拉力F，利用直尺測(cè)量小車在力作用下移動(dòng)的距離s，便可以求出

11、每次實(shí)驗(yàn)中力對(duì)小車做的功，可控制為W、2W、3W ……,C,課堂練習(xí),3、在本實(shí)驗(yàn)中，小車在運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力作用，這樣，在小車沿木板滑行的過(guò)程中，除橡皮筋對(duì)其做功以外，還有阻力做功，這樣便會(huì)給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)誤差，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中想到的辦法是，使木板略微傾斜，對(duì)于木板的傾斜程度，下面說(shuō)法正確的是A、木板只要稍微傾斜一些即可，沒(méi)有什么嚴(yán)格的要求B、木板的傾斜程度在理論上應(yīng)滿足下列條件：即重力使物體沿斜面下滑的分力應(yīng)等于小車受到的阻力C、如果小車

12、不受拉力時(shí)在滑行的木板上能做勻速運(yùn)動(dòng)，這木板的傾斜程度是符合要求的D、其實(shí)木板不傾斜，問(wèn)題也不大，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)總是存在誤差的,BC,課堂練習(xí),4、 有一只小老鼠離開(kāi)洞穴沿直線前進(jìn)，它的速度與到洞穴的距離成反比，當(dāng)它行進(jìn)到離洞穴距離為d1的甲處時(shí)速度為v1，試求：（1）老鼠行進(jìn)到離洞穴距離為d2的乙處時(shí)速度v2多大？（2）從甲處到乙處要用去多少時(shí)間？,,體會(huì)圖象法在物理解題中的應(yīng)用,解析：（1）由老鼠的速度與到洞穴的距離成反比，得v2