新人教版高中物理必修二课件：7.6 探究功与物体速度变化的关系(共23张PPT)

学生分组实验，并思考下面的问题： 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？ 2、测量橡皮筋拉力做功时利用倍数关系巧 妙地避开直接测量变力做功的问题（但必须
注意实验时，每次拉长橡皮筋的长度应 该相等。
3、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？
误差是不可避免的，但我们可 以尽量减少它。我们需要注意：
纸带
化
的
橡皮筋
木板
关
思 考 小车在运动过程中，有哪些力做功？
F阻
F
拉力和摩 擦力做功
如何使拉力做的功等于合力做的功？即
如何抵消摩擦力。
FN
把木板的 一端垫高，
F阻
F1 F
使重力沿 斜面向下 的力与摩
F2 G
擦力平衡
问题1 1、小车在木板上运动过程中，哪一阶段橡
皮筋对小车做功？这个功能否直接求解？
小车的运动情况： 变加速直线运动（加速度越来越小的加速运动）
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
实 1、将打点计时器固定在一块平板上，让纸带的一端
验 夹在小车后端，另一端穿过打点计时器。将平板安
过 装有打点计时器的一端适当垫高，调整高度，直至 程 轻推小车后使小车恰能在板上做匀速直线运动为止。
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。
2、将橡皮筋固定在小车前端。拉长橡皮筋使小车位
于靠近打点计时器处，记下小车位置。接通打点计
时器电源，释放小车。
C
? ?
BA
3、用2 条、3 条、4 条、5 条橡皮筋分别代替1 条橡 皮筋重做实验，保证每次释放小车的位置相同，即 橡皮筋被拉长的长度相同。
4、在上述实验中打出的5 条纸带中，分别找出小车 开始近似做匀速运动的点，并分别测出匀速运动时 的速度v1 、v2 、v3 、v4 、v5 。
•
THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/18
谢谢观看
（电火花计时器）
实验数据
v/(m·s－1) W
0.00
0
0.80
1
1.10
2
1.28
3
1.53
4
1.76
5
1.89
6
W—v图象
实验数据
v2/(m2·s－2) W
0.00
0
0.64
1
1.21
2
1.64
3
2.34
4
3.10
5
3.57
6
W—v图象
本节实验需要的器材有：
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 6、学生电源及导线 7、刻度尺
方案一： 第一次，橡皮筋拉长一定距离做功W 第二次，可把橡皮筋拉长为原来的2倍， 做功为 2W。
方案二：第一次用一条橡皮筋拉小车，第二次用 两条完全相同的橡皮筋并联起来，栓到小车上拉 小车，且两次使每条橡皮筋伸长是一样的，这样 就可以使第二次的功的功为第一次功的两倍，利 用倍数关系可以巧妙地避开直接测量变力做功的 问题
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．
பைடு நூலகம்
3．误差分析．
4．橡皮筋的条数．
5．实验装置的选取．
我们将用实验的方法来探究：
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
1、探究过程中，我们是否需要测出橡皮筋做功 的具体数值？ 橡皮筋的弹力做功不不容易计算，然而改用橡 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……
利用倍数关系可以巧妙地避开直接测量变力 做功的问题
这是本实验的精妙之处
问题2
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变化的关系？
先对测量数据进行估算，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。
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 实验结论： W∝V2 ，即功与物体的速度的平方成正比。
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021 11:00:56 AM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/182021/3/182021/3/18Mar-2118-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/182021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
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。而且测量小车的速度一 定是小车匀速运动时速度。即小车的末速度。
问题2 应该采用那些点距来计算小车的速度？
6
探究功与物体速度变化的关系
我们已经知道了：
重力做功WG 弹力做功WF 外力做功W
重力势能mgh
弹性势能 1 k l 2 2
动能
速度
实
验 实验目的：通过实验探究橡皮筋对小
： 车做功与小车速度的关系
探
究 实验器材：橡皮筋、小车、木板、打
做 点计时器、铁钉、刻度尺等
功
与 打点计时器
小
小车
车
铁钉
速
度
变
1.通过实验探究力对物体做的功与物体 速度变化的关系
2.体会探究的过程和所用的方法
1、探究过程中，我们是否需要测出橡皮筋做功 的具体数值？
2、每次实验中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、实验完毕后，我们用什么方法分析橡皮筋对 小车作的功和小车速度的关系？
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021
。2021年3月18日星期四2021/3/182021/3/182021/3/18
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/182021/3/18March 18, 2021