【精选】人教版高中物理必修2第7章第6节《实验 探究功与速度变化的关系》word学案-物理知识点总结
人教版高中物理必修二讲义第七章第6节实验：探究功与速度变化的关系
第6节 实验：探究功与速度变化的关系一、实验目的1．通过实验探究功与速度变化的关系． 2．体会探究的过程和所用的方法． 二、实验方案 方案一 1．实验原理由重物通过滑轮牵引小车，当小车的质量比重物大得多时，可以把重物所受的重力当做小车受到的牵引力．如图所示．改变重物的质量或者改变小车运动的距离，也就改变了牵引力做的功，从而探究牵引力做的功与小车获得的速度间的关系．2．实验步骤(1)按图安装好实验仪器．(2)平衡摩擦力：将安装有打点计时器的长木板的一端垫高，让纸带穿过打点计时器连在小车后端，不挂重物，闭合电源，轻推小车，直到打点计时器在纸带上打出间隔均匀的点为止．(3)在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线绕过滑轮连接小车和钩码．(4)将小车停在打点计时器附近，先接通电源，再释放小车，关闭打点计时器电源． (5)改变钩码的数量，更换纸带重复(4)的操作． 3．数据处理(1)选取点迹清晰的纸带，选纸带上第一个点及距离第一个点较远的点，并依次标上0，1，2，3…….(2)测出0到点1、点2、点3……的距离，即为对应的小车的位移x 1、x 2、x 3……，利用公式v n ＝x n ＋1－x n －12T求出点1、点2、点3……对应的瞬时速度v 1、v 2、v 3…….(3)确定此纸带所挂的钩码的重力G ，利用W n ＝Gx n ，分别求出小车的位移为x 1、x 2、x 3……时牵引力所做的功W 1、W 2、W 3…….(4)先对测量数据进行估算，或作W －v 草图，大致判断两个量可能的关系，如果认为是W ∝v 2或其他，然后以W 为纵坐标，v 2(或其他)为横坐标作图，从而判定结论．4．注意事项(1)平衡摩擦力时，不挂重物，轻推小车后，小车能做匀速直线运动．(2)计算牵引力做功时，可以不必算出具体数值，只用位移的数值与符号G的乘积表示即可．方案二1．实验原理使小车在橡皮筋的作用下弹出，如图所示．改变橡皮筋的条数，橡皮筋对小车做的功分别是一条橡皮筋做功时的相应倍数，测出小车被弹出后的速度，能够找到橡皮筋对小车做的功与小车速度的关系．2．实验步骤(1)按图安装仪器．(2)平衡摩擦力．(3)第一次先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度v1，设此时橡皮筋弹力对小车做功为W，并将测得的数据记入表格．(4)换用2条、3条、4条……同样的橡皮筋做实验，并使橡皮筋拉伸的长度都和第一次相同，测出v2、v3、v4……，橡皮筋对小车做功分别为2W、3W、4W……，将数据记入表格．3．数据处理(1)速度数值的获得：实验获得的是如图所示的纸带，为探究橡皮筋弹力做功与小车速度的关系，需要测量的是弹力做功结束时小车的速度，即小车做匀速运动的速度．所以，应该在纸带上测量的物理量是图中间隔均匀的点A1、A3间的距离x，小车此时速度的表达式为v＝x2T，其中T是打点计时器的打点周期．(2)计算小车做的功分别为W、2W、3W……时对应的v、v2、v3、v……的数值，填入表格．(3)逐一与W画出W与v、W与v2、W与v3、W与v间关系的图象，找出哪一组的图象是直线，从而确定功与速度的正确关系．4．注意事项(1)实验时选择粗细、形状、长度、材料完全相同的橡皮筋．(2)每次实验时都让小车从同一位置由静止释放，即保证每次实验中橡皮筋拉伸的长度都保持一致．(3)实验中不必测出功和速度的具体数值，只要测出以后各次实验时做的功是第一次实验时的多少倍即可．(4)平衡摩擦力时，不要拴橡皮筋，但应连着纸带且接通电源．(5)打出的纸带上的点间距并不都是均匀的，应选取点间距均匀的部分来求小车的速度．对实验操作的考查(2016·九江高一检测)某同学做探究动能定理的实验，如图所示，图中小车在一条橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功为W.当用2条、3条…实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度都由打点计时器所打的纸带测出．(1)除了图中已有的器材外，还需要导线、开关、刻度尺和________电源(填以下提供电源前面的字母，根据图填写，A.4～6 V的交流电源，B.220 V的交流电源，C.4～6 V的直流电源)．(2)实验中小车会受到阻力，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，需要在________(选填“左”或“右”)侧垫高木板．(3)若粗糙的木板水平，小车在橡皮筋的作用下，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置可能是()A．橡皮筋处于原长状态B．橡皮筋仍处于伸长状态C．小车在两个铁钉连线处D．小车已过两个铁钉连线处[解析](1)除了图中已有的器材外，还需要导线、开关、刻度尺和4～6 V的交流电源，故选A.(2)小车在水平木板上运动时，由于受到摩擦阻力导致小车速度在变化，所以适当倾斜以平衡摩擦力．根据题图可知需要在左侧垫高木板.(3)放开小车后，小车做加速运动，当橡皮筋的拉力大小等于摩擦力大小时，小车的速度最大，此时橡皮筋仍处于伸长状态，B正确．[答案](1)A(2)左(3)B实验数据的处理在做“探究功与物体速度变化的关系”的实验时，小车的质量为m，使用橡皮筋6根，每次增加一根，实验中W、v、v2的数据已填在表格中．(1)(2)从图象中可以得出的实验结论是_________________________________________．[解析](1)将表中的数据分别描在图甲、乙所示的两个坐标系中，然后在图甲中用平滑曲线连接，在图乙中用倾斜直线连接，并且使尽可能多的点分布在曲线上或对称分布在直线两侧，如图甲和乙所示．(2)从乙图看出W ∝v 2.[答案] (1)见解析图 (2)W ∝v 2图象法的优点和作图要求(1)用图象处理数据，比直接寻找W 、v 关系更直观． (2)画图线时应用平滑的曲线连接各点，不能画成折线．(3)画图线时应尽可能使较多的点落在图线上，余下的点应均匀分布在图线的两侧，个别偏离图线太多的点应予以舍去．(2016·淮南一中高一检测)某同学在探究功与物体速度变化的关系实验中，设计了如图甲所示的实验．将纸带固定在重物上，让纸带穿过电火花计时器．先用手提着纸带，使重物静止在靠近计时器的地方．然后接通电源，松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列小点，得到的纸带如图乙所示．O 点为计时器打下的第1个点，该同学对数据进行了下列处理：取OA ＝AB ＝BC ，并根据纸带算出了A 、B 、C 三点的速度分别为v A ＝0.12 m/s ，v B ＝0.17 m/s ，v C ＝0.21 m/s.根据以上数据你能否大致判断W ∝v 2?[解析] 设由O 到A 的过程中，重力对重物所做的功为W ，那么由O 到B 的过程中，重力对重物所做的功为2W ，由O 到C 的过程中，重力对重物所做的功为3W .由计算可知，v 2A ＝1.44×10－2 m 2/s 2 v 2B ＝2.89×10－2 m 2/s 2 v 2C ＝4.41×10－2 m 2/s 2v 2B v 2A ≈2，v 2Cv 2A≈3 即v 2B ≈2v 2A ，v 2C ≈3v 2A由以上数据可以判断W∝v2是正确的．也可以根据W－v2的图线来判断(如图所示)．[答案]见解析本实验减小误差的方法因为该实验中只考虑重力所做的功，所以在实验中应适当增大重物的质量，使物重远大于空气阻力，这样可减小空气阻力带来的影响，从而减小实验误差．1．(多选)某实验小组采用如图所示装置探究橡皮筋的弹力做功与速度的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．实验中木板略微倾斜，这样做()A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑B．是为了增大小车下滑的加速度C．可使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动解析：选CD.木板略微倾斜是为了平衡摩擦力，这样就可以使橡皮筋的弹力等于合外力，因此使橡皮筋对小车做的功等于合外力做的功，同时，便于测量橡皮筋恢复原长后小车匀速运动的速度，所以一定要平衡掉小车运动过程中的摩擦力．2．(多选)在探究功与速度变化的关系的实验中，某同学在一次实验中得到了一条如图所示的纸带，这条纸带上的点两端较密、中间稀疏，出现这种情况的原因可能是()A．电源的频率不稳定B．木板的倾斜程度太大C．没有使木板倾斜或木板倾斜的程度太小D．小车受到的阻力较大解析：选CD.电源频率不稳定的可能性不大，出现这一现象的原因是没有平衡阻力或平衡阻力不够，以致小车在橡皮筋作用下做加速运动，在橡皮筋的弹力小于阻力或恢复原长以后做减速运动，且受到的阻力较大．故选项C、D正确．3．在“探究功与速度变化的关系”的实验中，有个方案中涉及到橡皮筋做功，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就行，具体使用的方法是()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，在实验中每条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……解析：选C.橡皮筋拉小车的作用力是变力，我们不能求变力做功问题，但选用相同的橡皮筋，且伸长量都一样时，若一条橡皮筋在恢复原长时对小车做功为W，则两条伸长相同长度做功为2W，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……橡皮筋条数的关系就是做功多少倍的关系，故A、B、D错误，C正确．4．探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系的实验装置如图所示．(1)关于该实验，下列说法中正确的是________(填入选项前的字母)．A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体值B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持相同C．实验中长木板应该保持水平D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下运动(2)实验中平衡摩擦力的正确方法是________(填入选项前的字母)．A．使拖着纸带的小车由静止释放，小车不下滑即可B．使拖着纸带的小车由静止释放，小车能下滑即可C．轻推一下拖着纸带的小车，打点计时器在纸带上打下的点分布均匀即可D．不用拖纸带，轻推一下小车，小车能匀速下滑即可解析：(1)如果所使用的橡皮筋相同，保证每次实验中做功过程的位移(橡皮筋的伸长)相同，n根橡皮筋做的功将是一根时的n倍，所以，可用倍增法改变外力做的功，不需要测出橡皮筋做功的具体数值；由于要平衡摩擦力，所以木板不能水平；为了保证测量需要，应先接通打点计时器的电源，待打点稳定后再释放小车．选项D正确．(2)由于要平衡摩擦力及小车运动中纸带受到的阻力，保证只有橡皮筋做功改变小车的速度，所以要拖上纸带，轻推一下小车，看小车是否匀速运动，这可由纸带上的点是否均匀分布来判断．选项C正确．答案：(1)D(2)C5．如图所示，汽车已成为人们外出的重要交通工具之一，评价汽车性能的主要指标有动力性、经济性、稳定性、制动性等，其中制动性主要是指在良好的路面上，汽车迅速降低车速直到停车的距离，表中记录的是汽车以不同速率行驶时，制动后所经过的距离．解析：制动过程中阻力不变，设每制动1 m，克服阻力做的功为W1，则制动4 m、16 m、25 m、36 m，克服阻力做的功分别为4W1、16W1、25W1、36W1，作出W－v图象如图所示．可见W与v不是正比关系，猜想W与v2成正比，作出W－v2图象如图所示．可见W与v2成正比．答案：见解析6．(2014·高考天津卷)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系．此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等．组装的实验装置如图所示．(1)若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些__________________________．(2)实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．他这样做的目的是下列的哪个________(填字母代号)．A．避免小车在运动过程中发生抖动B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力(3)平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度．在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决办法：______________________________________________ ________________________________________________________________________.(4)他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些．这一情况可能是下列哪些原因造成的________(填字母代号)．A．在接通电源的同时释放了小车B．小车释放时离打点计时器太近C．阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D．钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力解析：(1)本实验需要知道小车的动能，因此还需要用天平测出小车的质量，用刻度尺测量纸带上点迹之间的长度，求出小车的瞬时速度．(2)牵引小车的细绳与木板平行的目的是在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力，选项D正确．(3)在保证所挂钩码数目不变的条件下要减小小车加速度可以增加小车的质量，故可在小车上加适量砝码(或钩码)．(4)当小车在运动过程中存在阻力时，拉力做正功和阻力做负功之和等于小车动能增量，故拉力做功总是要比小车动能增量大一些；当钩码加速运动时，钩码重力大于细绳拉力，此同学将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，则拉力做功要比小车动能增量大，故只有C、D正确．答案：(1)刻度尺、天平(包括砝码)(2)D(3)可在小车上加适量砝码(或钩码)(4)CD7．质量为1 kg的重锤自由下落，通过打点计时器在纸带上记录运动过程，打点计时器所接电源为6 V、50 Hz的交流电源，所打纸带如图所示，纸带上O点为重锤自由下落时的起始打点，选取的计数点A、B、C、D、E、F、G依次间隔一个点(图中未画出)，各计数点与O点的距离如图所示．重力加速度为9.80 m/s2.(1)求出B、C、D、E、F各点对应的速度并填入下表．(2)(3)的关系图象．图中纵坐标表示________，横坐标表示________，由图可知重力所做的功与________成________．解析：(1)各点的速度由公式v ＝v ＝Δx Δt求出，则 v B ＝x AC Δt＝（125.4－31.4）×10－34×0.02 m/s ＝1.18 m/s 同理可求出：v C ＝1.57 m/s ，v D ＝1.96 m/s ，v E ＝2.35 m/s ， v F ＝2.74 m/s.(2)重力做的功由W ＝mgx 求出，则W B ＝mgx OB ＝1×9.80×70.6×10－3 J ＝0.69 J同理可求出：W C ＝1.23 J ，W D ＝1.92 J ，W E ＝2.76 J ，W F ＝3.76 J.(3)用纵坐标表示重力做的功W G ，横坐标表示速度的平方v 2，根据相关数据进行描点、画线，作出W G －v 2图象，如图所示(图中点略)，由图线可以看出，重力做的功W G 与速度的平方v 2成正比.答案：见解析。
【最新】人教版必修二第七章第6节 实验：探究功与速度变化的关系 (共12张PPT)
v2
思考：探究结论是否具有普适性？
通过本节课你有哪些收获？
你在实验探究的过程中遇到了哪些问题？
4、橡皮筋对小球做的功与小球射出时的速度之间可能存在联 系
本实验是否必须 知道外力做功的 具体数值？
本次实验，我们利用传 感器采集速度信息，我 们需要测量小车那一段 运动的速度。
学生分组实验
第一组：变力做功 用不同条数的橡皮筋 垃小车，使小车加速 相同的距离，获得1w 、 2w 、 3w 、 4w…… 的功来自生分组实验第二组：恒力做功
用同一重物牵引小车， 改变光电门的位置，可 以 获 得 10w 、 20w 、 30w、40w……的功。
控制变量 为方便
W v v2 v-1
绘制表格
找规律
实验探究
寻真理
W
绘制图象
更直观
v2
需要控制 和测量的 物理量
W
我们的发现： ——————————————— 当小车在外力作用下由静止开始运动， ——————————————— （合）外力做的功W与小车速度v2成正 ——————————————— 比 ——————————————— ———————.
请两位同学用老师提供的材料，组装完 成一副弹弓，并用它射中目标靶，击中 者可获得老师提供的奖品一份。
游戏中的小发现（判断正误）
1、小球无法击中目标靶，主要是因为小球没有足够大的初速度
2、距离不变的情况下，用单只橡皮筋无法使小球获得需要的 初速度
游戏中的小发现（判断正误）
3、拉伸距离不变的情况下，用多只橡皮筋可使小球获得需要 的初速度
人教版物理必修2第七章第六节《探究功与速度变化的关系》教学设计
教材分析本节是人教版物理必修2第七章第六节的内容，通过前面几节内容的学习，学生已经建立了重力势能、弹性势能的概念，知道了重力做功、弹力做功与重力势能、弹性势能之间的关系。
本节内容是前面两节内容的继续，用做功与能量的关系探索另一种能量及其表达式：动能。
由于动能的问题比势能复杂些，所以本节暂不直接涉及动能，而是先找到一个与动能密切相关的物理量---速度，先研究速度与功的关系。
本节内容的主要目的是给学生增加实验探究与体验的机会，培养学生实验探究的能力，提高学生理论联系实际的水平。
本节内容是寻求动能表达式的实验探究过程，下节内容（动能和动能定理）是寻求动能表达式的理论探究过程，本节内容的实验探究为下节内容的理论探究奠定了一个实践认识基础，起到很好的铺垫作用，前后两节内容共同构成了一个较为完整的体系。
课标分析（1）知识与能力：能够领会探究功与物体速度变化的关系实验的设计思路。
明确用一根橡皮筋所做的功为单位简化问题的思想方法，知道利用小车做匀速运动阶段测量速度比较合理。
（2）过程与方法：能独立进行实验操作，会采集实验数据。
能够对实验数据进行分析与处理中寻找W与v的关系。
（3）情感态度与价值观：让学生经历自主探究、合作学习的情感体验。
学情分析本节内容是一节实验探究课，实验探究学生以前有所接触，如物理必修一中的“探究小车速度随时间变化的规律”与“探究加速度与力、质量的关系”。
通过以前这一类探究实验的学习，学生已经具有一定的实验方案设计能力、实验动手操作能力及实验数据处理的能力。
尤其是纸带的处理已接触多次，平衡摩擦力的必要性及基本方法学生也已了解，至于图线处理时从关系不明的曲线通过改变坐标量转化为关系较明朗的直线的方法在“探究加速度与力、质量的关系”中也曾接触，学生有一定的基础，但还是有一定的思维和操作难度，教学中应注意合理的启发。
另外，以前接触的力都是恒力，而这一节牵涉到变力问题，这又是一个思维台阶，应通过对话启发学生理解感悟将做功增倍代替求具体功数值的巧妙之处。
【优】高中物理人教版必修2 第七章第6节实验：探究功与速度变化的关系 教案1
学生回答：变化了
学生回答：因为这几种情况下都对物体做功了
学生回答：实验方法
让同学们四人一组讨论三分钟，然后找几个同学作为代表上台发言
做实验，分析数据
引入主题
让学生自己说出今天要探究的问题
引发学生思考如何设计实验
培养学生自己动手，独立思考，独立解决问题的能力
板书设计
第六节实验：探究功与速度变化的关系
一、观看几个片段
Hale Waihona Puke 现象：物体速度发生了变化原因：对物体做了功
二、探究功与速度变化的关系
功W 2W 3W如何实现?改变橡皮筋根数
速度v1v2v3何时测量?选取小车匀速的时候
平衡摩擦力操作方法：木板倾斜小车能匀速下滑
三、数据处理
W v的1/2次方
W v
W v2
W v3
W
W
2W
3W
4W
5W
6W
v的1/2次方
第六节实验：探究功与物体速度变化的关系
设计思想
本章是探究实验课，特点是学生自己从实验中得到的数据，得到功与速度的关系，是学生自己探索，逐步得到结论的课程，老师只要适当引导就可以，本节课学生有很强的自主性，能够让学生在得到结论后记忆更加深刻。
本节是动能定理的预备节，本节实验探究成功，为学生更好掌握动能定理有很大帮助。
情感态度与价值观：
培养学生在实验步骤中一丝不苟的态度、细致认真地处理数据的态度、精益求精，尽可能减小误差的态度、不断动手，不断动脑解决问题的能力
经历实验过程，体验科学实验过程的艰辛与喜悦，并乐于探索自然界的奥妙。
体验用图像方法寻找物理量之间关系的乐趣，培养学生用数学方法处理物理问题的意识，培养学生敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神。
高一物理人教版必修二第7章 6 实验：探究功与速度变化的关系
64 所示的装置做“探究功与速度变化的关系”的实验 用如图 7时：
图 764
(1)下列说法正确的是________(填字母代号)． A．为了平衡摩擦力，实验中可以将长木板的左端适当垫高，使小车拉着 穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动 B．每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样 C．可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值 D．可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值 E．实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源 F．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度 G．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度
(2)若在实验中，我们用 1 条、2 条、3 条„同样的橡皮筋进行 1 次、2 次、 3 次„实验．实验中，如果橡皮筋拉伸的长度都相等，那么每次橡皮筋对小车 做的功可记作 W、2W、3W„对每次打出的纸带进行处理，求出小车每次最后 匀速运动时的速度 v，记录数据见下表： 功W
－
0
W
2W
3W
4W
5W
(3)第一次先用一条橡皮筋做实验， 用打点计时器和纸带记录小车的运动情 况． (4)换用 2 条、 3 条、 4 条„同样的橡皮筋做实验， 并使橡皮筋拉伸的长度 都 和第一次相同，用打点计时器和纸带记录小车的运动情况．
四、数据处理 (1)求小车的最终速度： 如图 762 所示， 测出纸带上点迹均匀的两点如 A1、 x A3 间的距离 x，则小车的速度为 v＝ 2T .
图 762
(2)计算小车做的功分别为 W、2W、3W„时对应的 v、v2、v3、 v„的数 值，填入表格． W v v2 v3 v 2W 3W 4W 5W
人教版高中物理必修2第七章第6节实验：探究功与速度变化的关系课件优秀课件资料
4.人生不易，生活很难，家家都有难念的经，人人都有辛酸的泪，没人知道，痛苦会在哪个时段出现，也没人清楚，烦恼会在哪个地方出现。 我们能做的，就是做好自己，珍惜拥有。
4.努力 ，不是为了成为多强的人，而是既可以安心的不求别人，又可以精彩的自力更生 ！ 23、想不付出任何代价而得到幸福，那是神话。 28、细节在于观察，成功在于积累。 13、不宽恕众生，不原谅众生，是苦了你自己。 31、在观察的领域中，机遇只有偏爱那种有准备的头脑。
课堂练习
2.某学习小组做探究“合力做的功和物体速度变化关系”的实验装 置如图所示。
(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导 线、开关、刻度尺和________．
(2)木板倾斜的目的是为________________
谢谢
五、梦想不是一个目标，而是一种气质。人与人之间最小的差别是智商，最大的差别是坚持，与其为流逝的时光惶恐，不如结结实实地抓住分 秒。改变，从今天的努力开始！
、v2 、 v3…填入表格. 5. 以W为横轴，v或v2为纵轴作图，分析图像得出结果.
实验注意事项
1.将橡皮筋的条数标注在相应的纸带上. 2.明确分工： 1号同学：操作——打出纸带 2号同学：测量——测量位移和时间 3号同学：计算——速度v 和速度的平方v2
高中物理第7章第6节实验探究功和速度变化的关系教案新人教版必修2
- 让每一个人同等地提高自我课时 24§实验：研究功和速度变化的关系概括 ( 介绍本课时内容在本章中的作用，主要学习内容，详细细化的三维学习目标，要点、难点，学习本节学生的优势和不足，主要学习活动和预期学生表现性成就)本节在本章中的作用：在本章的前几节内容中已经掌握重力势能变化跟重力做功有密切关系，弹簧弹性势能和弹簧弹力做功有密切关系，已经初步建立了功是能量转变的量度的看法，既然力对物体所做的功与物体势能变化有密切关系，那么力对物体所做的功与物体动能的改变量间存在着什么关系呢?这是学生急待解决的问题。
引入" 研究功与物体速度变化的关系" 这节内容正所谓急学生所急，认识到功和速度变化的关系是为了下一节" 动能和动能定理" 的理论推导确立一个认识基础，也是对前方的理论知识学习的一个缓冲，学生能经过自己亲身领会研究功和能变化之间的关系，为此后功能关系的学习埋下一个伏笔，经过本节内容的教课，也能够从今学生在学习动能定理后能比较深刻地认识到动能定理不单在恒力做功的条件下成立，在变力做功的状况下也是成立的。
三维学习目标：一、知识与技术1、领悟研究功与物体速度变化关系的实验设计思路，经历研究学习的体验过程。
2、理解奇妙改变做功倍数的方法。
3、知道用小车做匀速运动阶段的数据来丈量速度比较合理。
4、能进行实验操作，会收集实验数据。
5、学会利用实验数据找寻w 与 v 的关系。
二、过程与方法1、能经过老师点拨修正好自己的实验设计思路。
2、能独立进行实验操作, 会收集实验数据。
3、能够从对实验数据进行剖析与办理中找寻功w 与速度变化v 的关系。
三、感情、态度与价值观1、体验研究过程中碰到的困难，享受研究过程带来的成功乐趣。
2、经过实验研究，领会学习的快乐，激发学习的兴趣。
3、经过亲身实践，建立“实践是查验真谛的独一标准”的科学观。
学习本节学生的优势和不足：本节课环绕实验设计、实验操作与实验数据办理三个环节指引学生睁开研究过程。
新人教新课标版物理(必修2)第七章机械能守恒定律 第六节 实验：探究功与速度变化的关系-课件
典例分析
举一反三 触类旁通
一、有关实验操作的问题 典例1 关于探究功与物体速度变化的关系的实验中，下 列说法正确的是( ) 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保持其水平 D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
答案 D
名师点拨 理解实验原理和探究步骤是解题的基础，回答 该类问题，应该围绕实验原理与思路，数据处理和减小实验误 差等因素加以分析判断．
巩固练习1 在探究力对物体做功与物体速度的关系的实 验中，下列说法正确的是( )
A．小车质量应尽量小一些 B．小车质量应该大一些 C．与小车质量无关 D．以上说法都不对
答案 B
二、有关实验数据处理的问题 典例2 在“探究功与速度变化的关系”实验中得到甲、 乙两组数据(小车质量为300 g，小车受力的位移为19 cm，使 用的橡皮筋由1根至6根，每次增加1根)，请根据以下数据分别 画出W－v图象，W－v2图象，说明W与v之间的关系．
数据甲
v/(m·s－1) 0.00 1.00 1.42 1.73 2.00 2.24 2.45
W/J
0 W0 2W0 3W0 4W0 5W0 6W0
数据乙
v2/(m2·s－2) 0.00 1.00 2.01 2.99 4.00 5.01 6.00
W/J
0 W0 2W0 3W0 5W0 6W0
解析 用纵坐标表示橡皮筋对小车所做的功W，横轴表示 小车获得的速度v，即做出W－v图象，由甲表中的数据，作图 如下：
解析 本实验没有必要测出橡皮筋做功的具体数值，只要 做到以后各次实验时，橡皮筋做功与第一次橡皮筋做功一样 多，即保持每次橡皮筋的拉伸长度必须一样，这样就能测出各 次实验中橡皮筋做功是第一次实验时的多少倍就足够了，故 A、B选项错误．小车运动会受到阻力，只有木板倾斜到一定 程度，才能平衡摩擦力，减小实验误差，故C选项错误．实验 时，应该先接通电源，打点计时器开始工作，然后再让小车在 橡皮筋的作用下弹出，故D选项正确．
人教版高中物理必修2第7章第6节《实验：探究功与速度变化的关系》ppt课件
⑤ 搁置问题抓住老师的思路。碰到自己还没有完全理解老师所讲内容的时候，最好是做个记号，姑且先把这个问题放在一边，继续听老师讲后面的 内容，以免顾此失彼。来自：学习方法网
提出问题
1.实验中，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.在探究功与速度变化的关系中，我们是否需要橡皮筋做 功的具体数值？ 3.在改变橡皮筋的条数后,为什么要把小车拉到相同的位 置释放?不这样做会出现什么现象?
二、实验操作与作图的技巧
三、数据的处理
提出问题
典型 例1某学习小组做探究“合力的功和物体速度
较疏，但间隔不均匀，出现这种情况的原因可能是（ CD ）
A.电源的频率不稳定 B.木板倾斜程度太大 C.没有使木板倾斜或倾斜角太小 D.小车受到的阻力较大
巩固练习
4.某同学利用图所示装置探究力对物体做的功与物体速度变化的关系， 得到了下表所示的数据（注：每条橡皮筋拉长的长度都一样)：
实验序号 橡皮筋条数
部分进行测量（根据图所示
的纸带回答），若电源频率f=50 Hz，则小车的稳定速度v=
。
（4）在某次实验中得到下表数据，作W-v或W-v2图像，确定W与v的 关系。
W
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00
6.00
0.00 0.80 1.10 1.28 1.53 1.76
1.89
0.00 0.64 1.21 1.64 2.34 3.10
人教版必修2 第7章 第6节 实验 探究功与速度变化的关系
第6节实验:探究功与速度变化的关系实验原理及操作1.(2018·安徽宿州期末)(多选)某同学通过数根相同的橡皮条和打点计时器,来探究橡皮条做功与小车获得速度之间的关系,得到下表数据.则下列说法正确的是( BD )a b c橡皮条根数速度m/s 速度的平方(m2/s2)1 1.0 1.002 1.41 1.993 1.73 2.994 2.00 4.00A.从表格a列和b列对比,可判断橡皮条做功与小车速度成正比B.从表格a列和c列对比,可判断橡皮条做功与小车速度平方成正比C.每次改变橡皮条的根数,不需要将小车拉到相同的位置释放D.为确保橡皮条对小车做的功等于小车受到的力做的总功,须平衡阻力解析:从表格c列,可判断速度的平方分别为1 m2/s2,2 m2/s2,3 m2/s2, 4 m2/s2,再与a列对比可知,橡皮条做功与小车速度平方成正比,A错误,B正确;相同的橡皮条形变程度相同时对外做的功也相同,每次改变橡皮条的根数,必须将小车拉到相同的位置释放,C错误;为确保橡皮条对小车做的功等于小车受到的力做的总功,须平衡阻力,故D 正确.2.(2018·福建福州检测)某实验小组要探究力对物体做功与物体获得速度的关系,选取的实验装置如图所示.(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和(选填“交流”或“直流”)电源;(2)实验主要步骤如下:①实验时,为使小车所受合力等于橡皮筋的拉力,在未连接橡皮筋前将木板的左端用小木块垫起,使木板倾斜合适的角度,启动电源,轻推小车,得到的纸带应该是(选填“甲”或“乙”);②小车在一条橡皮筋的作用下由静止弹出,沿木板运动,此过程橡皮筋对小车做的功为W;③再分别改用完全相同的2条、3条……橡皮筋作用于小车,每次释放小车时,除由静止释放外,还必须(填写相应实验条件),使得每次每条橡皮筋对小车做的功都为W;④分析打点计时器打出的纸带,分别求出小车每次获得的最大速度v1,v2,v3….如图是实验中打出的一条纸带,为了测量小车获得的最大速度,应选用纸带的部分进行测量;作出W-v图象,则下列符合实际的图象是;(3)若该小组实验时遗忘了上述步骤①操作的情况下也完成了整个实验,那么当小车速度最大时,橡皮筋处于(选填“伸长”或“原长”)状态.解析:(1)中学所用两种打点计时器所用电源都为交流电源.(2)①平衡摩擦力后,小车应做匀速运动,所以纸带应该是图乙;③使小车在一条橡皮筋的作用下由静止弹出,这时橡皮筋对小车做的功为W;再用完全相同的2条、3条……橡皮筋作用于小车,每次由静止释放小车时橡皮筋的伸长量都相同,使橡皮筋对小车做的功分别为2W,3W…④当小车达到最大速度后,做匀速直线运动,根据纸带的GK段测量最大速度.功与速度的平方相对应,所以图象应为D.(3)若该小组实验时遗忘了上述步骤①操作的情况下也完成了整个实验,那么当小车速度最大时,弹力和摩擦力相等,弹簧处于伸长状态.答案:(1)交流(2)①乙③伸长量(或形变量或长度)都相同④GK D (3)伸长实验数据的处理3.(2018·四川雅安检测)某实验小组采用如图(甲)所示的装置探究“合外力做功与速度变化的关系”实验时,先接通电源再松开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,小车所受到的拉力F为0.20 N.(1)实验前,木板左端被垫起一些,使小车在不受拉力作用时做匀速直线运动,这样做的目的是为了.(2)某同学选取一条比较理想的纸带分析,将小车刚开始运动时对应在纸带上的点记为起始点O,在点迹清晰段依次选取七个计数点A,B,C,D,E,F,G,相邻计数点间的时间间隔为0.1 s,测量出从起始点O至各计数点的距离x,计算出计数点对应小车的瞬间速度v、计数点与O点的速度平方差(Δv)2、起始点O到计数点的过程中细绳对小车做的功W,其中,计数点D的三项数据中有一项没有计算,请把计算结果填入表格中.计数点O A B C D E F G x/cm 15.50 21.60 28.61 36.70 45.75 55.75 66.77 v/(m·s-1) 0.656 0.755 0.857 0.953 1.051 (Δv)2 (m2·s-2) 0.430 0.570 0.734 0.908 1.105 W/J 0.043 2 0.057 2 0.091 5 0.112(3)根据表中数值以W为纵坐标、以(Δv2)为横坐标,作出W-(Δv)2 图像.(4)根据图象分析得到的结论:功W与速度的平方差(Δv)2成.解析:(1)小车受到重力、支持力、摩擦力和细绳的拉力,要使拉力等于合力,必须使重力的下滑分力平衡摩擦力,才能尽量减小实验的误差,使得细绳对小车拉力做的功等于合力对小车做的功.(2)W OD=F·x OD=0.2×36.70×0.01 J=0.073 4 J.(3)描点,将五点连成通过原点的直线,如图所示(4)由于W-(Δv)2的图象为过原点的直线,故W与Δv2成正比.答案:(1)平衡摩擦力(2)0.073 4 (3)见解析(4)正比4.某实验小组利用拉力传感器和速度传感器“探究功与速度变化的关系”.如图(甲)所示,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小.在水平桌面上相距50.0 cm的A,B两点各安装一个速度传感器,记录小车通过A,B点时的速度大小,小车中可以放置砝码.(1)实验主要步骤如下:①测量和拉力传感器的总质量M1;把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;正确连接所需电路.②将小车移至C点后释放,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力及小车通过A,B点时的速度.③在小车中增加砝码或,重复②的操作.(2)下表是他们测得的实验数据,其中M是M1与小车中砝码质量之和,|-|是两个速度传感器记录速度的平方差的绝对值,可以据此计算出动能变化量ΔE,F是拉力传感器受到的拉力,W是F在A,B间所做的功.表格中的ΔE3= ,W3= .(结果保留三位有效数字)次数M/kg |-|/(m2/s2) ΔE/J F/N W/J1 0.500 0.76 0.190 0.400 0.2002 0.500 1.65 0.413 0.840 0.4203 0.500 2.40 ΔE3 1.220 W34 1.000 2.40 1.200 2.420 1.2105 1.000 2.84 1.420 2.860 1.430解析:(1)①在实验过程中拉力对小车和拉力传感器做功使小车和拉力传感器的动能增加,所以需要测量小车和拉力传感器的总质量;③通过控制变量法只改变小车的质量或只改变拉力大小得出不同的数据;(2)通过拉力传感器的示数和A,B间距用W=FL可计算拉力做的功;(3)利用图象法处理数据,可知W与ΔE成正比,作图可用描点法,图象如图所示.答案:(1)①小车③减少砝码(2)0.600 J 0.610 J (3)图见解析。
人教版高中物理必修2第七章 第六节 实验 探究功与速度变化的关系课件.ppt
(2)计算 W、2W、3W……时对应的 v、v2、v3、 v……等数值， 填入下面表格
(3)逐一与 W 的一组数值对照，判断 W 和 v 的可能关系或分别 试探画出 W 与 v、W 与 v2、W 与 v3、W 与 v间关系的图象，找出 哪一组的图象是直线，从而确定功与速度的正确关系．
►尝试应用 1．关于探究 B．实验时，有一根橡皮筋断裂，对整个实验没有影响 C．小车质量越大越好 D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
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名师点睛：本实验误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一， 致使橡皮筋的拉力做的功与橡皮筋的条数不成正比；其次是速度的测 量误差，小车受力为零的位置不一定在设定的位置；由于小车不受拉 力的位置不一定在设定点，这就使拉力做的功与橡皮筋的条数不成正 比，这样作出的图象就会发生偏离．
►尝试应用 2．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，下列说法中正确的是(B)
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人教版高中物理必修二 第7章 第6节实验：探究功与速度变化的关系(共27张PPT)
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 .
要测出物体质量,只要测出物体初始位置到速度传感器的 距离和读出速度传感器的读数就行了,大家经过讨论采纳 了该同学的建议
L
P 速度传感器
Q
v
0
图甲
图乙
①请你简要说明为什么不需要测出物体的质量？
因为对物体做的功W与物体初始位置到测速器 的距离L成正比。
②让小球分别从不同高度无初速释放，测出物
体 初 始 位 置 到 速 度 传 感 器 的 距 离 L1 、 L2 、 L3 、 L4……，读出小球每次通过Q点的速度v1、v2、 v3、v4、……，并绘制了如图乙所示的L- v图 象。若为了更直观地看出L和v的变化关系，他
1.测量对小车做的功W
2.测量小车获得的速度v 3.数据处理,寻找W与v的关系
木板、小车、橡皮筋(若干）、砝码（应该使 小车的质量大些）打点计时器、电源、纸带、 钉子
方案一:
①F合＝FT的条件？ 平衡摩擦力
②FT＝mg的条件? M车>>m物
③记录数据?
W=FL v用计时器测
方案二:
C
BB A
? ?
问题: ①橡皮筋做功是恒力做功还是变力做功？ ②如何改变橡皮筋做的功？
③要保证橡皮筋做功为整数倍需要选择什么样 的橡皮筋才能减少误差?
高中物理 第7章 第6节 实验：探究功和速度变化的关系教案 新人教版必修2
活动1.学生观看视频，思考足球、箭矢的速度怎么获得的？
活动2.初步了解实验的目的、实验器材。
活动3.怎样处理功的问题和怎么样处理速度的问题？
活动4.处理实验前一些细节问题。
活动5.再次熟悉打点计时器的使用。
活动6.各个小组依据分发下去的实验仪器进行实验，在表格中记录数据。
活动7.设计探究功和速度变化的关系的其他实验方案。
课时24
§7.6实验：探究功和速度变化的关系
概述(介绍本课时内容在本章中的作用，主要学习内容，具体细化的三维学习目标，重点、难点，学习本节学生的优势和不足，主要学习活动和预期学生表现性成果)
本节在本章中的作用：
在本章的前几节内容中已经掌握重力势能变化跟重力做功有紧密关系，弹簧弹性势能和弹簧弹力做功有紧密关系，已经初步树立了功是能量转化的量度的观念，既然力对物体所做的功与物体势能变化有紧密关系，那么力对物体所做的功与物体动能的改变量间存在着什么关系呢?这是学生急待解决的问题。引入"探究功与物体速度变化的关系"这节内容正所谓急学生所急，了解到功和速度变化的关系是为了下一节"动能和动能定理"的理论推导奠定一个认识基础，也是对前面的理论知识学习的一个缓冲，学生能通过自己亲自体会探究功和能变化之间的关系，为今后功能关系的学习埋下一个伏笔，通过本节内容的教学，也可以从今学生在学习动能定理后能比较深刻地认识到动能定理不仅在恒力做功的条件下成立，在变力做功的情况下也是成立的。
4.能用图像法处理实验数据。
学情分析：本节课通过前面学习的内容引出问题，从而导出新课。引起学生的学习兴趣、探究兴趣，使学生明确我们这两节课学习目标。如果运用恒力做功的方式来探究功与物体速度变化间的关系,可能会使学生产生审美疲劳,因为我们在"探究加速度与力、质量的关系"时已经用过这套实验装置。现在,选择利用橡皮筋的拉力做功来探究功与物体速度变化间的关系,不仅考虑到这样处理容易使学生产生新鲜感,进而产生探究的兴趣,也因为变力做功对实际问题来说更具有普遍性。这样的设计思路,把不便于用公式进行计算的橡皮筋对小车的弹力的功通过思维的变换,用改变橡皮筋条数,保持小车在相同距离的条件下,弹力做功的大小与橡皮筋的条数成正比来取代,这是一种极其巧妙地思路,也是一种很好地进行科学探究的思维方法。同时,也非常符合中学生的认知特点,对开阔学生的视野,提高科学素养等方面都会产生积极的影响。
人教版高中物理必修二 第7章 第6节实验：探究功与速度变化的关系(共26张PPT)
做功2W
依次类推，并联三条、四条……橡皮筋，且拉伸 的长度都一样，做的功为3W、4W……
问题：每次实验中橡皮筋拉伸的长 度有什么要求？
相同
请你思考
怎样选择橡皮筋比较好呢？
思路导引
要选择粗细差不多，弹性也比 较一致的橡皮筋为好。
思 考 橡皮筋对小车做的功是合力做的功吗？
F阻
F
还有摩擦 力做功
如何使拉力做的功等于合力做的功？即
项 选择粗细差不多，弹性也比较一致的橡皮筋
2、平衡摩擦力
木板的一端垫高
3、橡皮筋的条数
一般小于5条
4、实验装置的选取
3.本节是一个探究性实验，探究的目的是( D) 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
记
录 实验 橡皮筋 位移 时间间隔 匀速运动时的速度
次数 做的功 l /m t /s
v /(m/s)
1W
2 2W
3 3W 4 4W 5 5W
弹力做功刚完毕 时小车的速度
用什么方 法处理数 据比较直
图
象 做W-v图
法
处
理 数
做W-v2图
据
做W-v3图
……
若为直线，则W与v成正比 若为曲线
若为直线，则W与v2成正比 若为曲线
（ BC）
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
【人教版】高中物理必修二检测：第七章第六节实验：探究功与速度变化的关系含解析
第七章机械能守恒定律第六节实验：探究功与速度变化的关系1．(多选)在“探究功与物体速度变化的关系”实验中，下列说法正确的是()A．小车在橡皮筋的作用下弹出，橡皮筋所做的功可根据公式W ＝Fl算出B．进行实验时，必须先平衡摩擦力C．正确分析实验所打出来的纸带可判断出：小车先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，最后做减速直线运动D．通过实验数据分析得出结论：W与v2成正比解析：利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验中，应选取几条完全相同的橡皮筋，为使它们每次做的功相同，橡皮筋拉伸的长度必须保持一致；橡皮筋完全相同，通过增加橡皮筋的条数来使功加倍，因此不需要计算橡皮筋每次对小车做功的具体数值，橡皮筋所做的功也不能用W＝Fl算出，故A错误．进行实验时，必须先平衡摩擦力，故B正确．橡皮筋伸长的长度逐渐减小，所以弹力也在逐渐减小，小车做加速度减小的加速运动，在橡皮筋恢复原长后，小车受力平衡，将做匀速直线运动，故C错误．通过实验数据分析得出结论：W与v2成正比，故D正确．答案：BD2.用如图所示的装置，探究功与物体速度变化的关系，实验时，先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮筋弹力的作用下被弹出，沿木板滑行．小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带，记录其运动情况．观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比较均匀，回答下列问题：(1)适当垫高木板是为了________________________________．(2)通过纸带求小车速度时，应使用纸带的__________(选填“全部”“前面部分”或“后面部分”)．(3)若实验做了n次，所用橡皮筋分别为1根、2根……n根，通过纸带求出小车的速度分别为v1，v2，…，v n，用W表示橡皮筋对小车所做的功，作出的W－v2图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与v的关系是___________________________________________ ______________________________________________________.解析：(1)为使橡皮筋对小车做的功等于合力对小车做的功，需利用小车重力沿木板方向的分力平衡摩擦力．(2)实验中需要求橡皮筋做功后小车获得的速度，所以应用纸带的后面部分．(3)“过原点的直线”意味着纵横坐标轴对应的两个量成正比关系．答案：(1)平衡摩擦力(2)后面部分(3)W与速度v的平方成正比3．测量滑块在运动过程中所受的合外力是“探究功与速度变化的关系”实验要解决的一个重要问题．为此，某同学设计了如下实验方案：A．实验装置如图所示，一端系在滑块上的细绳通过转轴光滑的轻质滑轮挂上钩码，用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫起，调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；B．保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动．请回答下列问题：(1)滑块做匀速直线运动时，打点计时器在纸带上所打出点的分布应该是________；(2)滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小______钩码的重力大小(选填“大于”“等于”或“小于”)．解析：(1)纸带上的不同点痕记录了滑块在不同时刻的位置和不同时间内的位移．当滑块做匀速直线运动时，点痕的分布应该是等间距或均匀的．(2)悬挂钩码，滑块匀速下滑时，根据滑块的平衡条件有mg sin θ－f－G码＝0，所以G码＝mg sin θ－f.当保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动时，滑块受到的合外力F合＝mg sin θ－f.显然，F合＝G码．答案：(1)等间距(或均匀)的(2)等于4．在“探究做功与速度变化的关系”实验中，常用的两种实验方案如图所示．甲通过重物提供牵引力，小车在牵引力作用下运动，用打点计时器测量小车的速度，定量计算牵引力所做的功，进而探究牵引力所做功与小车速度的关系；乙通过不同条数橡皮筋的作用下将小车弹出，用打点计时器测量小车的速度，进而探究橡皮筋对小车所做功与其速度的关系．(1)(多选)针对这两种实验方案，以下说法正确的是()A．甲可以只打一条纸带研究，而乙必须打足够多条纸带才能研究B．甲中需要平衡小车运动中受到的阻力，而乙中不需要平衡阻力C．甲中小车质量必须远大于所挂重物的质量，而乙中小车质量没有特别的要求D．乙方案中，换用2根同样的橡皮筋在同一位置释放，橡皮筋所做的功与一根橡皮筋拉至伸长量为原来2倍橡皮筋所做的功是一样的(2)某同学在实验中打出的一条纸带如图所示，0，1，2，…，7为纸带上连续打出的点，打点计时器的电源频率为50 Hz.根据这条纸带，可以判断他在实验中采用的方案是________(选填“甲”或“乙”)，实验中小车失去外力后的速度为________m/s.解析：(1)甲实验中根据打下的一条纸带，运用匀变速直线运动的推论可求得速度，并能根据纸带测量出重物下落的距离，即可进行探究；在乙实验中，要改变拉力做功时，用不同条数的橡皮筋且拉到相同的长度，这样橡皮筋对小车做的功才有倍数关系，所以必须打足够多条纸带才能研究，故A正确．在两个实验中，小车下滑时受到重力、细线或橡皮筋的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则都要用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得拉力的功等于合外力对小车做的功，故B错误．在甲实验中，要用重物的重力替代细线的拉力，必须满足这个条件：小车质量远大于所挂重物的质量；而在乙实验中，小车质量没有特别的要求，故C正确．由橡皮筋伸长量越大，拉力越大，在乙实验中，换用2根同样的橡皮筋在同一位置释放，若橡皮筋伸长量变为原来的2倍，则橡皮筋做功增加，大于原来的2倍，故D错误．故选A、C.(2)在甲实验中，小车做匀加速直线运动，根据推论：Δx＝aT2，在连续相等时间内位移应均匀增大；在乙实验中，小车先做变加速运动，在失去外力后做匀速直线运动．由纸带上的数据看出，此小车最后做匀速运动，故他在实验中采用的方案是＝乙．由数据看出，打点4后小车失去外力，则速度为：v＝xt3.50＋3.49＋3.51×10－2 m/s＝1.75 m/s.3×0.02答案：(1)AC(2)乙 1.755．某同学利用图甲探究力对物体做的功与物体速度的关系，得到了表中的数据：图甲实验次数1234 5橡皮筋条数13457 小车速度v/(m·s－1)0.71 1.23 1.42 1.58 1.87(1)由表可得出定性结论：_________________________________.(2)设一条橡皮筋拉长到固定长度所做功为W0，在图乙中大致画出橡皮筋所做的功W与小车速度v的图象．图乙(3)由图乙大致可判断出W与v的关系是__________________．(4)填写表中的空白部分．实验次数1234 5橡皮筋做功W0v2/(m2·s－2)W与v的关系解析：每条橡皮筋拉长的长度都一样，一条橡皮筋拉长到固定长度所做的功为W0，则做功与拉长橡皮筋条数成正比，第2、3、4、5次拉长橡皮筋做功应分别为3W0、4W0、5W0、7W0.(1)定性结论：小车获得的速度与橡皮筋做的功有关，并且做功越大，小车获得的速度越大．(2)W与v关系的图象为抛物线，如图所示．(3)W∝v2.(4)如表．实验次数1234 5橡皮筋做功W03W04W05W07W0v2/(m2·s－2)0.50 1.51 2.02 2.50 3.50W与v的关系W∝v26．某兴趣小组通过物块在斜面上运动的实验，探究“合外力做功W和物体速度v变化的关系”，实验开始前，他们提出了以下几种猜想：①W∝v；②W∝v；③W∝v2.他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器，每次实验物体都从不同位置处由静止释放．图甲图乙(1)实验中是否需要测出木板与水平面的夹角？________．(2)同学们设计了以下表格来记录实验数据．其中L1、L2、L3、L4、…代表物体分别从不同高度处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离，v1、v2、v3、v4、…表示物体每次通过Q处时的速度．出结论：W∝v2.他们的做法是否合适，并说明理由？__________ ______________________________________________________.(3)在此实验中，木板与物体间摩擦力大小________(选填“会”或“不会”)影响得出的探究结果．解析：(1)在本实验中，合外力做功仅与物体释放的位置有关，不需要测木板与水平面的夹角．(2)图象是曲线，不能通过L v图象确切反映出W v2的规律．(3)不会，合外力做功已经包含了摩擦力做功的因素．答案：(1)不需要(2)不合适，因为曲线不能直接确定函数关系(3)不会。
人教版高中物理必修2第七章6. 实验：探究功与速度变化的关系 教案(3)
《日本明治维新》教学设计【内容标准】简述明治维新的主要内容，探讨明治维新在促进日本向资本主义社会转变中所起的作用。
【教学目标】1、知识与能力：简述明治维新的主要内容，探讨明治维新在促进日本向资本主义社会转变中所起的作用。
2、过程与方法：探讨教学法。
3、情感态度与价值观：使学生认识改革开放、学习先进，不断的调整充实自己是一个国家繁荣强盛的必由之路。
【教学要点】重点：明治维新的主要内容和作用。
难点：明治维新成功的原因。
【导入新课】复习上一课时重点知识及甲午中日战争的历史导入。
日本是如何成为亚洲强国的？【新课探究】一、探讨德川幕府统治下的日本明确：1、12世纪开始，日本进入了黑暗的幕府统治时期。
2、19世纪中期，德川幕府统治下的日本是一个闭关锁国，保守落后的封建国家。
3、日本封建统治的构成天皇；将军；大名；武士；其中掌握实权的是将军。
4、日本资本主义有一定的发展。
5、1853年美国打开了日本的大门，日本面临沦为半殖民地的严重危机。
二、探讨倒幕运动明确：1868年倒幕派推翻了德川幕府，明治政府成立。
三、探讨民治维新1、时间：1868年2、内容：（1）废藩置县，加强中央集权。
（2）创立近代企业，引进西方技术。
（3）允许土地买卖，承认土地私有。
（4）改革封建军制，建立近代军队。
（5）提倡文明开化，大力发展教育。
3、讨论：明治维新的意义？明确：（1）性质上，明治维新是一场自上而下的资产阶级改革。
（2）世纪日本走上了发展资本主义的道路。
（3）摆脱了民族危机。
（4）但明治维新不彻底，保留了大量的封建残余，日本走上了对外侵略扩张的道路。
（为什么？提示：自上而下的改革不可能彻底）4、对日本明治维新双重影响（积极和消极）的认识：探索一：积极影响：①它实现了社会形态的更替，使日本社会由落后的封建历史阶段过渡到资本主义阶段，并在这个基础上使日本仅用半个世纪的时间就发展成为先进的资本主义国家。
②它使日本较为顺利地摆脱了沦为半殖民地的危机，成为亚洲唯一能够继续保持民族独立的国家。
集体备课教案必修二 第七章第6节《探究功与速度变化的关系》
探究功与速度变化的关系【教学目标】（一）知识与技能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。
（二）过程与方法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。
（三）情感、态度与价值观通过实验探究，体会学习的快乐，激发学习的兴趣。
【教学重点】学习探究功与速度变化关系的物理方法，并会利用图象法处理数据。
【教学难点】实验数据的处理方法——图象法。
【教学方法】实验观察法、图象法、迁移法。
【教学准备】长木板、橡皮筋（若干）、小车、打点计时器（带纸带、复写纸等）、计算机等。
【课时安排】1课时【教学过程】一、新课引入教师活动：前面几节课研究了重力做功与重力势能的关系，从而确立了重力势能的表达式；探究了弹力做功与弹性势能的关系，从而确立了弹性势能的表达式。
这一节和下一节我们来探究功与物体动能的关系。
我们知道物体的动能和速度有关，我们还不能马上研究力对物体做的功和动能的关系，我们先来研究力对物体做的功和速度变化的关系。
二、新课讲解教师活动：指导学生阅读教材“探究的思路”部分，投影问题：（1）探究过程中，我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值？是否需要测出各次小车速度的具体数值？可以怎么做？（2）每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求？为什么？（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？学生活动：认真阅读教材，思考问题并回答。
教师活动：倾听学生回答，帮助学生解决疑难，回答学生可能提出的问题。
教师活动：指导学生分组实验，并引导学生思考下面的问题：（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）纸带上的点距并不都是均匀的，应该采用哪些点距来计算小车的速度？为什么？学生活动：分组实验。
教师活动：巡视、指导，解答学生提出的问题。
教师活动：学生实验完毕后，指导学生进行数据处理。
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第六节实验：探究功与速度变化的关系
“车神”——舒马赫
舒马赫是当之无愧的车神．在赛季之初，舒马赫的实力一度受到怀疑，2003赛季舒马赫的夺冠应该说是最艰难的一次，F2003GA并没有真正让舒马赫成为无敌，在关键时刻，舒马赫靠的是自己的经验、出色的技术以及临场的发挥，当然不能缺少的是天赋，舒马赫就是集这些因素于一身的车神．车神在2004赛季的表现，在全世界又掀起一股强烈的红色风潮，实在让人不服不行．
1．领会“探究功与物体速度变化的关系”实验的设计思路．
2．理解小车做匀速运动阶段测量速度比较合理．
3．能进行实验操作，会处理实验数据．
4．理解数据处理时寻找W与v的关系的方法．
1．探究的目的是研究外力对物体做功与物体速度的变化的关系．
2．小车的末速度用纸带和打点计时器来测量．
3．本实验并不需要测量橡皮筋做的功到底是多少焦耳，只要测出以后各次实验橡皮筋做的功是第一次实验时的倍数，这样做可以大大简化操作．
4．实验所选取的器材：平板、小车、橡皮筋、钉子、打点计时器、纸带．
5．寻找功与速度变化的关系．
以橡皮筋的拉力所做的功W为纵坐标，小车的速度v为横坐标，作出Wv曲线(即功—速度曲线)．分析这条曲线，得出橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车获得的速度的定量关系．
1．关于外力对物体所做功与速度关系表达式正确的是(C)
A．W∝v B．W∝v
C．W∝v2 D．以上都错误
2．在探究力对物体做的功与物体速度的关系的实验中，有关小车质量的选择，下列说法正确的是(B)
A．小车质量应该尽量小一些
B．小车质量应该大一些
C．与小车质量无关
D．以上说法都不对
3．(多选)在探究功与物体速度变化的关系的实验中，某同学在一次实验中得到了一条如图所示的纸带，这条纸带上的点两端较密、中间较疏，出现这种情况的原因可能是(CD)
A．电源的频率不稳定
B．木板倾斜程度太大
C．没有使木板倾斜或倾角太小
D．小车受到的阻力较大
4．如图所示为与小车相连、穿过打点计时器的一条纸带，纸带上的点距离并不都是均匀的，下列说法中正确的是(B)
①纸带的左端是与小车相连的②纸带的右端是与小车相连的③利用E、F、G、H、I、J 这些点之间的距离来确定小车的速度④利用A、B、C、D这些点之间的距离来确定小车的速度A．①③ B．②④
C．①④ D．②③
5．在探究功与速度关系的实验中，某同学没有通过倾斜木板平衡摩擦力，并用速度传感器测出不同做功情况下橡皮筋恰好恢复原长时的速度v，作出W－v2图象，则作出的图线可能是下图中的(D)
6．某同学在探究功与物体速度变化的关系实验中，设计了如图
甲所示的实验．将纸带固定在重物上，让纸带穿过电火花计时器．先用手提着纸带，使重物静止在靠近计时器的地方．然后接通电源，松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列小点，得到的纸带如图乙所示．O点为计时器打下的第1个点，该同学对数据进行了下列处理：OA＝AB＝BC，并根据纸带算出了A、B、C三点的速度分别为v A＝0.12 m/s，v B＝0.17 m/s，v c＝0.21
m/s.根据以上数据你能否大致判断W∝v 2?
解析：设由O 到A 的过程中，重力对重物所做的功为W ，那么由O 到B 的过程中，重力对重物所做的功为2W ，由O 到C 的过程中，重力对重物所做的功为3W.
由计算可知， v 2
A ＝1.44×10－2m 2
/s 2
， v 2
B ＝2.89×10－2m 2
/s 2
， v 2
C ＝4.41×10－2m 2
/s 2
， v 2
B v 2A ≈2，v 2
C
v 2A ≈3， 即v 2
B ≈2v 2
A ， v 2
C ≈3v 2A .
由以上数据可以判断W∝v 2
是正确的，也可以根据W －v 2
的曲线来判断(见右
图)．
答案：见解析
7．某实验小组采用如图所示的装置探究“动能定理”，图中小车中可放置砝码．实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点计时器工作频率为50 Hz.
(1)实验的部分步骤如下：
①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；
②将小车停在打点计时器附近，________，______，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，________；
③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作．
(2)如图是钩码质量为0.03 kg、砝码质量为0.02 kg 时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到O的距离s及对应时刻小车的瞬时速度v，请将C点的测量结果填在下表中的相应位置．
(3)做正功，________做负功．
(4)实验小组根据实验数据绘出了下图中的图线(其中Δv2＝v2－v20)，根据图线可获得的结论是________________________________.
要验证“动能定理”，还需测量的物理量是摩擦力和__________________．
答案：(1)②接通电源释放小车断开开关
(2)5.06 0.49 (3)钩码的重力小车受的摩擦阻力(4)小车初末速度的平方差与位移成
正比小车的质量。