湖南省湘潭市凤凰中学高中物理 7.6 探究功与速度变化的关系导学案 新人教版必修2

湖南省湘潭市凤凰中学2014年高中物理 7.6 探究功与速度变化的
关系导学案 新人教版必修2
【学习目标】
1会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度；
2学习利用物理图像探究功与物体速度变化的关系。

【实验探究】（本课实验采用教材参考案例二）
1、思考与讨论：
（1）探究中，我们能否测出橡皮筋做功的具体数值？若不能，可采取什么措施？ 。

（2）为了达到各次实验中橡皮筋做的功成倍增加，即实现倍增，对各次实验中橡皮筋的伸长量有什么要求？你想出了什么办法？。

（3）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？。

（4）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？。

（5）小车获得的速度怎样计算？。

（6）实验完毕后，用什么方法分析橡皮筋对小车做的功与小车速度的关系？ 。

2、拟定步骤，进行实验
A.先将轨道置于水平桌面上，将打点计时器固定在轨道上，让纸带的一端夹在小车后端，另一端穿过打点计时器。

将轨道安装有打点计时器的一端适当调高，直至轻推小车后使小车恰能在板上做匀速直线运动为止。

B.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，通计时器电源，释放小车。

C.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。

D.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v 1 、v 2 、v 3 、v 4 、v 5 。

F.以功为纵轴（第一次橡皮筋做的功为纵轴的单位长度），以速度为横轴，建立坐标系，用
描点法作出W-v 图像，看是否是直线。

若不是，再做W-v 2、W-v 3……图像，最终确定功与速
度的函数关系。

3、处理数据，得出规律
（1）设计记录实验数据的表格：
探究实验的数据分析：为了清晰地显示出功与速度
变化的关系，数据分析时可以采用图象分析法。

如果
作出___________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 ∝2v 、W ∝3
v ，甚至W ∝v 。

因此记录实验数据时可以设计一个如图的表格。

（2）根据数据描点画2,v W v W --……图像，找出功与速度关系
（3）结论：
【例题讲解】
例题1、为了计算由于橡皮筋做功而使小车获得的速度，在某次实验中某同学得到了如图所示的一条纸带，在A 、B 、C 、D 中应该选用哪个点的速度才符合要求（ ）
例题2、关于探究功与物体速度变化的关系实验中,下列叙述正确的是（）
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使其水平
D.先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出
【课堂巩固练习】
1、在“探究功与物体速度变化的关系”实验时，以下应保持不变的是（）
A.每次实验把橡皮筋拉伸的长度
B.橡皮筋的规格
C.橡皮筋的根数
D.小车的质量
2、实验时小车在运动中会受到阻力作用．在小车沿长木板滑行的过程中，除橡皮筋对其做功外，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长木板略为倾斜．对于长木板的倾斜程度，下列说法正确的是( )
①木板只要稍微倾斜一下即可，没有什么严格要求②木板的倾斜角度在理论上应满足以下条件，即重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力③如果小车在倾斜的木板上做匀速运动，则木板的倾斜程度是符合要求的④其实木板不倾斜，问题也不大，因为实验总是存在误差的
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
3.对于橡皮筋做功来说,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实验的多少倍，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为l、2l、3l……进行第1次、第2次、第3次……实验时,力对小车做的功就是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.选用同样的橡皮筋，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，橡皮筋对小车做的功就是W、2W、3W……
D.利用弹簧测力计测量对小车的拉力F，利用直尺测量小车在力作用下移动的距离l，便可以求出每次实验中力对小车做的功，可控制为W、2W、3W……
4、在探究功与物体速度变化关系的实验中，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.木板倾斜程度太大
C.没有使木板倾斜或倾斜角太小。