6、实验:探究功与速度变化的关系

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7.6探究功与速度变化的关系

7.6探究功与速度变化的关系

• • • •
1.探究的问题 通过实验探究力(合力)对物体做的功与物体速度变化的关系. 2.合理推测 若作用于物体上的合力不为零,产生加速度,若初速度为零, 则物体前进距离越大,做的功越多,物体获得的( 速度越大) • 3.设计实验 • (1)实验装置:见图7—6—1 • (2)功的得出:小车在同样的1条、2条、3条…橡皮筋的作 、 、 … 用下弹出,橡皮筋对小车做的功分别为( 1W、2W、3W… )
• (3)打点计时器打出的纸带上相邻各点的间距并不均匀, 应选 ( ) 纸带来计算小 一段点间距均匀 车的速度,因这一小段是橡皮筋对小车做功完毕时的情形 (小车速度也可借助光电门来测量). • 5.数据处理,得出结论 • 先对测量数据进行估计,或者作出 ( W-v草图 )大 - 草图 致判断两个量可能是什么关系.若认为W∝v2,就对每个 速度值算出它的 ( 二次方 ),作出W-v2图象,若是直 线,说明 ( W∝v2 ) . ∝ • 结论:通过作图发现W-v2图象近似是 ( 直线 ) ,说 W∝v2 ) . ∝ 明(
7.6探究功和速度变化的关系 探究功和速度变化的关系
探究功与物体速度变化的关系
定性:在物体质量一定的前提下: 对物体做的功越多,物体的速度 变化就越大。
情景导入
实 验: 探 究 做 功 与 小 车 速 度 变 化 的 关 系
实验目的: 实验目的:通过实验探究橡皮筋对小 车做功与小车速度变化的关系 实验器材:橡皮筋( 实验器材:橡皮筋(6根)、小车、砝码、 )、小车、砝码、 小车 木板、打点计时器、铁钉、 木板、打点计时器、铁钉、刻度尺等 打点计时器 小车 铁钉 木板 纸带 橡皮筋
探 究的 思 路
1、橡皮筋做的功 、
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?

物理学霸笔记24实验:探究功与速度变化的关系

物理学霸笔记24实验:探究功与速度变化的关系

24实验:探究功与速度变化的关系一、实验目的1.通过实验探究外力做功与物体速度变化的关系。

2.通过实验数据分析,总结出外力做功与物体速度平方的正比关系。

二、实验原理1.改变功的大小:采用实验原理图所示的实验装置,用1条、2条、3条、…规格相同的橡皮筋将小车拉到同一位置由静止释放,橡皮筋拉力对小车所做的功依次为W、2W、3W、…。

2.确定速度的大小:小车获得的速度v可以由纸带和打点计时器测出,也可以用其他方法测出。

3.寻找功与速度变化的关系:以W为纵坐标,v或v2为横坐标,作出W­v或W­v2图像。

分析图像,得出橡皮筋拉力对小车所做的功与小车获得的速度的定量关系。

三、实验器材小车(前面带小钩)、薄物块、长木板(两侧适当的对称位置钉两个铁钉)、打点计时器及纸带、学生电源及导线(若使用电火花计时器则不用学生电源)、若干条等长的橡皮筋、毫米刻度尺。

四、实验步骤。

筋的拉力做功W与橡皮筋的条数不成正比。

2.没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时木板倾角过大也会造成误差。

3.利用打上点的纸带计算小车的速度时,测量不准带来误差。

七、注意事项1.平衡摩擦力时,将木板一端垫高,使小车重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡。

方法是轻推小车,由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否做匀速运动,找到一个合适的倾角。

2.测小车速度时,应选纸带上点迹均匀的部分,即选小车做匀速运动的部分。

3.橡皮筋应选规格一样的。

力对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单位即可,不必计算出具体数值。

4.小车质量应大一些,使纸带上打的点多一些。

例1:某研究性学习小组做探究“橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验,下图中是小车在一条橡皮筋作用下由静止弹出沿木板滑行的情形,这时,橡皮筋对小车做的功记为W。

当我们用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放,小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。

6 探究功与物体速度变化的关系结论

6 探究功与物体速度变化的关系结论

三、教学用具
弹弓一只、小纸团若干个、长木板(带垫木)、小车、电火花打点计时器、刻度尺、纸带、橡皮筋
四、教学过程设计
(一)引入新课 课件投影弹弓图片,展示弹弓实物。引导学生回忆儿时的游戏,教师再通过演示重现“玩弹弓”的有趣活动。
提问问题:是什么原因使小纸团的速度发生了变化?(答:被拉伸的橡皮筋产生弹力,弹力对小纸团做功,使小纸团的速度发生了变化)
教师评价学生的答案,提出本节课的实验探究课题:探究功与物体速度变化的关系。
(二)提出问题,设计实验 提出问题:我们怎样去探究功与物体速度变化的关系呢?(让学生相互交流讨论,初步形成实验方案)
评价学生提出的不同实验方案,肯定优点,改进不足,并逐步形成课本上的实验方案。(稍后,课件展示本节实验器材)
(五)课堂小结 总结本节探究课的实施过程,突出方法与过程的重要性。
附:板书设计
探究功与物体速度变化的关系
一、实验探究
1、探究功与物体速度变化的关系
2、探究功与物体速度平方变化的关系
二、实验结论
结论:力对物体做的功与物体速度平方的变化成正比。
3、情感态度与价值观(1)体验探究的困难,享受成功的乐趣,激发学习的兴趣;(2)培养交流合作的意识和严谨的科学态度。
二、教学重点、难点
1、重点:学习探究功与物体速度变化关系的物理方法,并会利用图象处理数据;
2、难点:(1)实验数据的处理方法——图象法;(2)复杂问题的转化方法。
让学生讨论课本实验方案并思考:1、橡皮筋弹力对小车做功的大小与哪些因素有关?2、为什么要通过改变橡皮筋条数来改变弹力对小车做的功?3、如何测定小车的速度?该选用哪些点迹来测定小车的速度,为什么?4、小车在运动过程中所受的摩擦力对速度的影响怎样消除?

6 实验:探究功与速度变化的关系

6  实验:探究功与速度变化的关系

即力对原来静止的物体做的功与物体获
1.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
)
2、在探究功与物体速度变化的关系实验中作出W -v图象如图所示,符合实际的是( )
二、采集数据 生成结论
实验 次数 1 2 3 4 5 6 橡皮筋 做的功 W 2W 3W 4W 5W 6W 匀速运动时的速度
v
0.232 0.321 0.417 0.469 0.529 0.571
v
2
v
3
v
0.481664 0.566569 0.645755 0.684836 0.727324 0.755645
6 实验:探究功与速度变化 的关系
一、探究目的
探究合力做功与速度变化的关系,初速 度为零,实验转化为探究合力做功与末速度 的关系。
引导: 1.用什么实验器材测量速度?怎么测?
2.测量功需要测什么物理量,用什么实验 器材测量,怎么测?
方案一:
打点计时器
小车
铁钉
纸带
橡皮筋
木板
通过每次增加一根橡皮筋的方法表示功的大小。
CWWWW NhomakorabeaO
v
O
v B
O
v C
O
v D
A
3、关于功与物体速度变化的关系,你的探究结 论是( )

A. C.
W v
B.
3
W v2
W v
W v
D.
4、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( D ) A、每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的 具体数值

7.6实验:探究功与速度变化的关系

7.6实验:探究功与速度变化的关系
3、用2 条、3 条、4 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、在上述实验中分别算出滑块速度v1 、v2 、v3 v4 、。
四、数据处理,寻找W与v的关系 问题:如何找到功与速度的关系? 方法一:计算法 比较麻烦 方法二:图像法
简便直观,可以减少偶然 误差
五、结 论
弹簧弹力对小车做的功与速度的平方成正比 注:这里的弹力就是物体受到的合外力 因为小车从静止开始运动,初速度为零, 末速度就是小车速度的变化。 拓展:如果小车的初速度不为零,功与速度之 间应该有什么样的关系?
再 见
7.6、实验:探究功与 速度变化的关系

冠县一中
刘冠坡
一、实验方案的设计步骤
(1)明确实验目的。 (2)设置适当的物理情景。
(3)选择实验器材。 (4)拟定试验方法
二、请你思考
• (1)实验需要测量那些物理量? (2)可以用什么方法测量物体的速度? (3)如何对物体作功?怎样表示每次 做的功? (4) 探究过程中,我们是否需要测出橡皮 筋做功的具体数值?
(5) 每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什 么要求?
三 实 验 过 程
1、 调导轨水平,滑块在导轨任意位置上基本不动,
或稍微滑动但不总向一个方向滑动即可。测出挡光 片的宽度。 2、先将一根橡皮筋一端挂在在滑块上端的螺丝上, 另一端挂在气垫导轨一端的螺丝上。拉长橡皮筋记 下滑块位置。接通数字计时器电源,按下选择 显示1, 释放小车。记录挡光时间。

【高考第一轮复习物理】实验:探究功与速度变化的关系

【高考第一轮复习物理】实验:探究功与速度变化的关系

实验:探究功与速度变化的关系1.实验目的探究力对物体做功与物体速度变化的关系.2.实验原理探究功与物体速度变化的关系,可通过改变力对物体做的功,测出力对物体做功不同时物体的速度,为简化实验可将物体初速度设置为零,可用如图所示的装置进行实验,通过增加橡皮筋的条数使橡皮筋对小车做的功成倍增加.再通过打点计时器和纸带来测量每次实验后小车的末速度v.3.实验器材小车(前面带小钩),100 g~200 g砝码,长木板,两侧适当的对称位置钉两个铁钉,打点计时器及纸带,学生电源及导线(使用电火花计时器不用学生电源),5~6条等长的橡皮筋,刻度尺.4.实验步骤(1)按如图所示将实验仪器安装好,同时平衡摩擦力.(2)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,设此时橡皮筋对小车做的功为W1,将这一组数据记录下来.(3)用2条橡皮筋做实验,实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同,这样橡皮筋对小车做的功为W2,测出小车获得的速度v2,将数据记录下来.(4)用3条、4条、……橡皮筋做实验,用同样的方法测出功和速度,记录下来.(5)分析数据,得出结论.①测量小车的速度:实验获得如图所示的纸带,为探究橡皮筋弹力做功和小车速度的关系,需要测量弹力做功结束时小车的速度,即小车做匀速运动的速度,应在纸带上测量的物理量是(用字母表示):A1、A2间的距离x,小车速度的表达式是(用测量的物理量表示)v=xT(T为打点计时器的时间间隔).②实验数据记录(自己设计一个记录数据的表格).③实验数据处理及分析:在坐标纸上画出W-v和W-v2图线(“W”以一根橡皮筋做的功为单位).④实验结论:从图象可知功与物体速度变化的关系为W∝v2.重点难点突破一、数据处理1.计算法:在确定了橡皮筋对小车所做的功并测出了小车获得的速度后,如果作出的W-v曲线不是一条直线,可以采用计算的方法分析数据.即根据测得的速度分别按W∝v2、W∝v3、W∝v、…算出相应的功的值,再与实验确定的功的值进行比较,判断与上述哪一种最接近,它们之间就具有哪一种关系.2.图象法:我们也可根据实验测得的数据,分别作出W-v2曲线、W-v3曲线、W-v曲线、……如果哪一种图象更接近于过原点的倾斜直线,功与速度之间就是哪一种正比关系.3.软件法:利用Excel数表软件进行数据处理.二、误差分析误差是不可避免的,但我们可以尽量减小它.为减小本实验的实验误差,要注意以下几个方面的问题:1.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.2.平衡摩擦力时,可使木板略微倾斜,作为补偿,保证小车脱离橡皮筋后做匀速运动.3.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(或加砝码),以保证打出的点便于处理.三、注意事项1.平衡摩擦力实验中的小车不可避免地要受到摩擦力的作用,摩擦力对小车做负功,我们研究的是橡皮筋做的功与物体速度的关系,应设法排除摩擦力的影响,可采用将木板一端垫高的方法来实现.将木板一端垫高,使重力沿斜面方向的分力与摩擦力相平衡,就能消除摩擦力的影响.判断已平衡掉摩擦力的方法是,轻推一下小车,观察小车不受其他力时能否在木板上做匀速运动.2.我们用2条、3条、……橡皮筋进行第2次、第3次、……实验时,每次实验时橡皮筋伸长的长度3.实验数据处理时,以橡皮筋对小车做的功W为纵坐标,小车获得的速度为横坐标,以第一次实验时的功W为单位,作出W-v图象,分析这条图线,可以得知橡皮筋对小车做的功W与小车获得的速度v 的定量关系.4.打点计时器打出的纸带上相邻各点的间距并不均匀,应选间距均匀的那一段纸带来计算小车的速度,因为这一段是橡皮筋对小车做功完毕时的情形.【例】如图所示为与小车相连,穿过打点计时器的一条纸带上的点并不都是均匀的,下面说法正确的是( )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.①③B.②④C.①④D.②③【解析】刚开始释放时,与小车相连的一端打出的点应会比较密集,且点的间距逐渐变大,故右端与小车相连;为确定小车速度应选取间距均匀的点,这时橡皮筋已停止对小车作用,故②和④正确,选B.。

实验探究功与速度变化的关系

实验探究功与速度变化的关系

旳力与摩
F2 G
擦力平衡
2、测量因为橡皮筋做功而使小车 取得旳速度v 问题:怎样测量小车旳速度?
利用打点计时器打出旳纸带
问题:纸带上打出旳点并不都是 均匀旳,应该采用那些点来计算 小车旳速度?为何?
取点迹清楚且间距均匀旳部分
试 1、将打点计时器固定在一块平板上,让纸带旳一端
验 夹在小车后端,另一端穿过打点计时器。将平板安
4、试验装置旳选用
误差分析
1、为了降低误差,应使小车总质量在300g左右。
2、测小车旳速度就在纸带上匀速运动旳阶段为测 量比很好。
3、作W-V或W-V2图象时,纵坐标旳单位长度 可拉得开些。
弹力做功刚完毕 时小车旳速度
用什么措 施处理数 据比较直

象 做W-v图


理 数
做W-v2图

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 若为曲线为何不做
W- v1图?
…… ……
数 据 处W 理1
2 3 4 5 6
0
v /(m/s)
0.80 1.10 1.28 1.53 1.76 1.89

验板、打

点计时器、铁钉等

小 打点计时器

小车

铁钉



纸带


橡皮筋
木板

探 究旳 思 路
1、测量橡皮筋对小车做旳功W
2、测量因为橡皮筋做功而使小车 取得旳速度v
3、数据处理,寻找W与v旳关系
探究旳技巧
1、测量橡皮筋对小车做旳功W 问题:探究过程中,我们是否需要

实验:探究功与速度变化的关系教学设计5_物理_必修2_人教版

实验:探究功与速度变化的关系教学设计5_物理_必修2_人教版

猜想:小石子离开弹弓的速度
与哪些因素有关?是什么样的
关系?
概括学生的答案,提出本节课 的课题——“探究功与物体速 度变化的关系”
Байду номын сангаас
【确定实验方案】 1.如何利用以下器材设计实验 方案(要求画出简图并作简要说 明)
学生分组讨论
设计意图 复习旧知识 提出新问题
引入课题
培养自主探 究能力
学生可能设计出以下方案: 2.小组代表讲解本组设计的实 方案 1: 验方案。
教学过程
教师活动
学生活动
【新课引入】
回答问题
问题 1:重力做功与重力势能
的关系?重力势能的表达
式?
问题 2:弹力做功与弹性势能
的关系?弹性势能的表达
式?
问题 3:如何确立动能的表达
式呢?
【演示】 “弹弓”
观察、思考
问题 4:橡皮筋伸长,产生弹
力,在形变恢复的过程中,对
小石子做了功;另一方面,小石
子离开弓获得速度。
通过问题引 导学生做好 实验准备
问题 6:设法使橡皮筋的伸长量 按倍数增加,则功也按培数增 加,即橡皮筋的伸长量依次为 X、2X、3X……,对应的功就依 次为 W、2W、3W……?
橡皮筋弹力做功类似于弹簧弹力做功,其伸 长量按倍数增加时,功并不简单地按培数增 加,橡皮筋伸长量与功之间是一种复杂的关 系。
《7-6 探究功与物体速度变化的关系》教学设计
育英中学:李玲 师达中学:马淑菊
设计思想
教学目标 教学重点 教学难点 教学资源
新教材变化很大,在动能定理之前先安排了“探究功与物体速度变化的 关系”这一节内容,体现了新教材注重探究方法、强调学习过程的特点,突 出了自主学习的重要性和必要性。

实验:探究功与速度变化的关系教案

实验:探究功与速度变化的关系教案

教案:实验:探究功与速度变化的关系一、教学目标1. 让学生通过实验探究功与速度变化的关系,理解动能定理。

2. 培养学生的实验操作能力、数据处理能力和问题解决能力。

3. 激发学生对物理实验的兴趣,培养学生的团队合作意识。

二、教学内容1. 动能定理的介绍2. 实验原理与方法3. 数据处理与分析三、教学重点与难点1. 教学重点:动能定理的应用,实验数据的处理与分析。

四、教学方法与手段1. 教学方法:讲解、实验、讨论、写作。

2. 教学手段:多媒体课件、实验器材、数据处理软件。

五、教学过程1. 导入:通过一个简单的例子引入功与速度变化的关系,激发学生的兴趣。

2. 讲解:介绍动能定理的基本原理,解释功与速度变化的关系。

3. 实验:学生分组进行实验,测量不同功作用下物体的速度变化。

4. 数据处理:学生使用数据处理软件对实验数据进行分析,得出功与速度变化的关系。

5. 讨论:学生分组讨论实验结果,解释功与速度变化的关系。

六、教学评价1. 通过实验操作、数据处理和讨论,评价学生对动能定理的理解程度。

2. 评估学生在实验报告中的写作能力,以及对实验结果的分析和解释能力。

3. 观察学生在团队合作中的表现,评价其沟通协作能力。

七、教学资源1. 实验器材:小车、滑轮、测力计、计时器等。

2. 数据处理软件:如Excel、Python等。

3. 参考资料:相关物理书籍、学术论文、网络资源等。

八、教学进度安排1. 导入与讲解:2课时2. 实验操作:3课时3. 数据处理与讨论:2课时九、教学反思在教学过程中,教师应时刻关注学生的学习情况,及时解答学生的疑问,指导学生正确进行实验操作和数据处理。

在实验报告中,教师应注重培养学生对实验结果的分析和解释能力,以及对物理概念的深入理解。

十、课后作业1. 复习动能定理的基本原理,加深对功与速度变化关系理解。

3. 拓展阅读相关物理书籍或学术论文,了解功与速度变化关系在实际应用中的例子。

重点和难点解析一、教学内容重点和难点解析:动能定理是物理学中的重要概念,理解功与速度变化的关系对于学生来说具有一定的难度。

实验7.6探究功与速度变化的关系

实验7.6探究功与速度变化的关系
⑶在上车的运动过程中,对
于钩码、砝码和小车组成的 系统,钩砝的重力做正功,
测量点 O A B C
S/cm 0.00 1.51 3.20
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? 橡皮筋的长度、粗细应相同
④改变橡皮筋条数后为什么要把小车拉到相同的位置释放? 不这样会出现什么结果? 每条橡皮筋每次做功相等
思考一: 1.还有其他力对小车做功吗?为了使橡皮筋对小车
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,使用的方法是 C 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.让小车通过相同的距离,第1次力为F、第2次2F、第3次 3F……实验时,力对小车做的功就是W、2W、3W …… C.选相同橡皮筋,实验中每次橡皮筋拉伸长度相同,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.用弹簧秤测量对小车的拉力F, 用直尺测量小车移动s,便 可以求出每次F对小车做的功,可控制为W、2W、3W …
过 2.将橡皮筋固定在小车前端.拉长橡皮筋使小车位于靠
程 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 .

《探究功与速度变化的关系》教学设计

《探究功与速度变化的关系》教学设计

《探究功与速度变化的关系》教学设计教学设计:探究功与速度变化的关系一、教学目标1.知识与技能:了解功与速度变化的关系,掌握计算功的方法;掌握速度与运动的关系。

2.过程与方法:通过实验设计、观察和记录数据等方法,探究功与速度的变化规律。

3.情感态度与价值观:培养学生勇于探究、合作与分享的意识和能力。

二、教学重难点1.重点:探究功与速度的变化规律,培养学生的实验设计和数据处理能力。

2.难点:理解功的计算方法,应用速度与运动的关系。

三、教学过程1.导入(5分钟)通过展示一个小球在斜面上滚动的实验视频,引入问题:小球在斜面上滚动时产生的功与速度有什么关系?2.实验设计(10分钟)让学生分成小组,每组设计一个简单的实验方案,探究功与速度的变化规律。

提供一些参考方案,比如:斜面上滚动小球的实验、小车滑行的实验等。

3.实验操作(20分钟)学生按照小组设计的方案进行实验操作,记录实验数据和观察现象。

4.数据处理(15分钟)学生根据实验数据,计算出小球在滚动过程中做的功的大小,并分析功与速度的关系。

5.结果展示(10分钟)每组学生展示自己的实验结果和分析,互相交流讨论,总结功与速度的变化规律。

6.拓展与应用(15分钟)老师提出一个新问题:当小球滚动的速度不断增加时,做功的大小会怎么变化?让学生进行思考和讨论,提出自己的观点。

7.总结(5分钟)梳理本节课的重点内容,让学生自主总结功与速度的变化规律,并展示在生活中的应用。

8.作业布置布置作业:要求学生写一篇关于功与速度变化规律的文章,探讨在日常生活中遇到的速度与功的关系。

四、教学评价1.学生表现:通过观察学生的实验设计、数据处理和结果分析,评价学生的探究能力和专注度。

2.效果评估:通过学生的作业表现和课堂讨论,评价学生对功与速度变化规律的理解和应用能力。

五、教学反思本节课通过实验设计的方式,让学生亲自动手进行探究,培养了他们的观察、记录和分析能力。

但是,还需要在教学过程中更注重引导学生思考和讨论,激发他们对物理规律的兴趣和探索欲望。

平抛版7.6《实验:探究功与速度变化的关系》 修改版

平抛版7.6《实验:探究功与速度变化的关系》 修改版

测速度:利用打点计时器测量小车获得的速度。
实验误差分析:
原理方程: 1、木板上的摩擦力是否会造成误差?有何
办法?
会,可垫高木板一端来平衡摩擦力。之后 的原理方程变为:
参考实验步骤:



1、装好实验器材。(纸带、复写纸、电源) 2、平衡摩擦力。(怎样算平衡?) 3、用一根橡皮筋对小车做功。(拉伸长度?) 4、测量计算小车获得的速度。(如何选点?) 5、用多根橡皮筋重复步骤3、步骤4 。 6、整理仪器。
邵阳市一中
张文品
一、课程导入----理论猜想与推证

重力做功

重力势能变化
弹力做功
弹性势能变化

什么力做功
动能的变化
运动形式
匀速直线运动
匀速圆周运动 自由落体运动
合外力做功
动能变化
0
不变化
0
正功 正功
不变化
增加 增加
平抛运动
匀减速直线运动
负功
猜想
减少
动能的变化
合外力做功
并且通过类比重力势能和弹性势能,我们可以 得到,合外力做了多少正功,动能就增加多少; 合外力做了多少负功,动能就减少多少。也就 是: 问题:思考特殊情况,若初速度为0的情况下, 合外力的功是否就等于物体的末动能? 推进:今后为了定量讨论功与动能相关的问题,还
二、课程推进---设计实验检验理论推导
思路点拨:(控制变量法)
而要探究功与速度变化的关系,也就是得到功随 速度变化的图像。那么主要的问题变为: a、如何测功? b、如何测速度?
物理上最简单的情景就是一个力做功,初速度为零。 那么我们就可以用一个力对物体做可测的功,然后配 上可以测量物体速度的仪器即可。而且此时的功正好 是物体的末动能,正好可以检验动能与速度的关系。

第六节 实验:探究功与速度变化的关系

第六节 实验:探究功与速度变化的关系

①纸带的左端是与小车相连的
人 教 版 物 理 必 修 2
②纸带的右端是与小车相连的
第七章
机械能守恒定律
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

A.①③ C.①④ B.②④ D.②③
解析:小车先加速后匀速,加速时速度小,点子密集,
(3)若木板水平放置,小车速度最大时橡皮筋的拉力与摩
擦力相等,则此时橡皮筋仍处于伸长状态,小车未到达两铁 钉连线,所以正确选项为B. (4)计算小车获得的速度应在小车匀速运动阶段,因此应
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取GK段进行计算.
第七章
机械能守恒定律
(5)从理论上讲,橡皮筋做 的功Wn和物体速度vn变化的关 系应是Wn∝v.为了验证这个理
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相同的若干点来计算小车匀速时的速度.
第七章
机械能守恒定律
3.功与速度关系 (1)通过试探与分析,确定W与v的关系 因为图象上的直线关系最容易判断两个物理量间的关
系,所以可分别试探画出 W与 v、W与 v2 、W与v3、 W与间关
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. (2)描点时既要观察各点的位置关系,又要考虑应有的函
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根据控制变量法,必须尽量避免其他力做功,或使其他力(当
然包括纸带对小车的阻力)做的总功为零,所以正确选项为D.
答案:D
第七章
机械能守恒定律
3.某同学想利用自由落体运动“探究功与速度变化的关 系”,实验中,下列四组物理量中需要直接或间接测量的量

实验:探究功与速度变化的关系教案

实验:探究功与速度变化的关系教案

实验:探究功与速度变化的关系教案一、教学目标:1. 让学生了解功和速度变化之间的关系,掌握动能定理。

2. 培养学生动手实验、观察分析、解决问题的能力。

3. 培养学生的团队合作精神,提高实验技能。

二、教学内容:1. 功的定义及计算公式。

2. 动能定理:物体所受外力做的功等于物体动能的变化。

3. 实验原理及方法。

4. 数据处理及分析。

三、教学重点与难点:1. 教学重点:动能定理的应用,实验数据的处理与分析。

2. 教学难点:实验过程中误差的减小,动能定理在实际问题中的应用。

四、教学方法:1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生主动探究功与速度变化的关系。

2. 利用实验现象,让学生直观地理解动能定理。

3. 以小组合作的形式进行实验,培养学生的团队协作能力。

五、教学过程:1. 导入:通过提问方式引导学生回顾功的定义及计算公式。

2. 讲解:讲解动能定理,让学生理解功与速度变化的关系。

3. 实验演示:进行实验,让学生观察实验现象,理解动能定理的应用。

4. 小组讨论:让学生以小组形式讨论实验过程中发现的问题,并提出解决方案。

5. 数据处理与分析:指导学生如何处理实验数据,分析功与速度变化的关系。

6. 总结:对本节课的内容进行总结,强调动能定理在实际问题中的应用。

7. 作业布置:布置相关练习题,巩固所学知识。

六、实验准备:1. 器材:弹簧测力计、细绳、小车、光滑水平面、计时器、刻度尺。

2. 步骤:a. 调节弹簧测力计,使其零点准确。

b. 将细绳穿过弹簧测力计,固定在小车上。

c. 将小车放在光滑水平面上,确保轨道平整。

d. 调试计时器,确保其正常工作。

e. 测量并记录光滑水平面的长度。

七、实验步骤:1. 学生分组,每组两人,合作完成实验。

2. 实验步骤:a. 一名学生用弹簧测力计拉着小车,另一名学生记录小车运动过程中的速度变化。

b. 逐渐增加拉力,使小车加速运动。

c. 记录不同拉力下小车的速度变化。

d. 重复实验,减小误差。

7.6实验:探究功与速度变化的关系导学案

7.6实验:探究功与速度变化的关系导学案

§7.6实验:探究功与速度变化的关系命题人:郑州星源外国语学校王留峰一、预习指导:1、领会探究功与物体速度变化的关系实验的设计思路,经历探究学习的情感体验过程2、知道用一根橡皮筋所做的功为“单位的功”3、理解小车做匀速运动阶段测量速度比较合理4、能进行实验操作,会采集实验数据5、理解实验数据处理时寻找W与v的关系的方法6、阅读课本P64—P65二、问题思考: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、探究过程中,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?3、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?三、新课教学:【例1】实验中小车的速度可以由纸带和打点计时器测出,纸带上的点距并不都是均匀的,应该选用哪些点距来确定小车的速度?为什么?【例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四、课后练习:1.(单选)实验中,小车会受到阻力,可以使木板倾斜作为补偿.则下面操作正确的是( )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.沿木板向下推拖着纸带的小车,放手后打点计时器在纸带上打下的点距均匀即可D.以上说法都不对2.(多选)在“探究功与物体速度变化的关系”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,中间疏,出现这种情况的原凶可能是( )新课标第一网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.小车受到的阻力没有平衡掉3.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四点中应该选用哪个点的速度才符合要求?4.某学习小组做“探究功与物体速度变化的关系”实验,如图,图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出.沿木板滑行,这时,豫皮筋对小车做的功记为W,,当用2条、3条、…,完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、…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由打点计时器所打的纸带测出.(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了(3)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,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,下列说法正确的是( )A.橡皮筋处于原长状态B.橡皮筋仍处于伸长状态C.小车在两个铁钉的连线处D.小车已过两个铁钉的连线5.某实验小组采用如图所示的装置探究“做功与物体速度变化的关系”,图中小车可放置砝码.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在小车放入砝码.把纸带穿过打点计时器,连在小车后端.用细绳连接小车和钩码;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的操怍.(2)如图是钩码质量为0.03 kg、砝码质量为0.02kg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点的测量结果填在表格中的相应位置.(3)在上车的运动过程中,对于钩码、砝码和小车组成的系统,做正功,做负功(4)实验小组根据实验数据绘出了图中的图线(其中△v=v2-v02),根据图线可获得的结论是.要验证“动能定理”,还需要测量的物理量是摩擦力和.。

探究功与速度变化的关系(教案)

探究功与速度变化的关系(教案)

探究功与速度变化的关系(教案)山东省苍山县第二中学孙晋善★教学目标(一)知识与技能1.知道探究活动须测定功与速度两个物理量。

2.利用打点计时器打出的纸带计算物体运动的速度。

3.运用物理图象探究功与物体速度变化的关系。

(二)过程与方法1.体验实验方案确定过程的探究思路。

2.体验实验操作过程中控制实验条件的方法。

3.体验通过实验数据处理寻找物理量间变化关系的方法。

(三)情感、态度与价值观通过亲身实践体会,领略探究过程中避繁就简的方法选择,感受实验探究的快乐,形成“实践是检验真理的唯一标准”的科学观,培养科学思维方式与能力。

★教学重点实验方案的设计,实验数据的采集与处理。

★教学难点1.变力功的计算(倍增法)。

2.从寻找W-V关系转向寻找W-V2关系(图像法)。

★教学方法实验探究。

★教学工具橡皮筋(5根),小车,砝码,铝质轨道,刻度尺,打点记时器(电火花),纸带,坐标纸,多媒体设备。

★教学过程☆猜想:功与速度之间存在哪种关系?讨论结果。

望。

教师活动学生活动说明二、实验方案的设计你能设计什么样的实验方案证实你的猜想?三、操作要点:(一)功的确定1.能否记算出橡皮筋做的功?2.如何确定橡皮筋做的功?3.在实验中对橡皮筋有怎样的的要求?<小结>这种做法巧妙地回避了具体功数值的计算,可使问题简化,但对橡皮筋的要求比较高。

(二)平衡摩擦力(三)速度测量演示:小车被橡皮筋弹射的过程1. 小车做什么运动?2. 要测量小车在哪段中的运动速度?3. 如何测量这段的速度?四、实验操作与数据的采集1.提醒各组实验中分工要明确。

2.展示实验步骤,强调实验中的注意事项。

3.巡回指导各小组进行实验探究,及时处理实验中出现的突发问题。

分组讨论,各小组推举代表汇报实验设计方案。

各小组选派代表回答问题。

通过讨论,学生自由回答。

Txv2分组进行实验探究。

论证学生提出的实验方案的可行性,并确定本节的实验方案。

通过相关问题的设置和学生的回答情况,教师指出实验探究中应注意的事项。

高中物理必修2-实验:探究功与速度变化的关系

高中物理必修2-实验:探究功与速度变化的关系

实验:探究功与速度变化的关系知识集结知识元实验:探究功与速度变化的关系知识讲解一.利用橡皮筋做功探究动能定理1.实验目的(1)通过实验探究力对物体做功与物体速度变化的关系.(2)体会探究过程和所用的方法.2.实验原理(1)功的确定:让橡皮筋拉动小车做功使小车的速度增加,使拉小车的橡皮筋的条数由1条变为2条、3条……则橡皮筋对小车做的功为W,2W,3W,….(2)速度的计算:通过对打点计时器所打纸带的测量计算出每次橡皮筋做功结束时小车的速度.(3)分析每次橡皮筋做的功与物体速度的关系,即可总结出功与速度变化的关系.3.实验器材木板、橡皮筋(若干)、小车、打点计时器、低压交流电源、纸带、刻度尺等.4.实验步骤(1)按如图所示安装好仪器.(2)平衡摩擦力:将安装有打点计时器的长木板的一端垫起,纸带穿过打点计时器,不挂橡皮筋,接通电源,轻推小车,打点计时器在纸带上打出间隔均匀的点.(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,并将得到的数据记入表格.(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,测出速度为v2,v3,v4,…,橡皮筋对小车做功分别为2W,3W,4W,…,将数据记入表格.(5)分析数据,尝试做W-v、W-v2等图象,探究W,v的关系.5.注意事项(1)平衡摩擦力的方法:将木板一端垫高,轻推小车,由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否做匀速运动,找到木板的一个合适的倾角.(2)测小车速度时,纸带上的点应选均匀部分的,也就是选小车做匀速运动的.(3)橡皮筋应选规格一样的,力对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单位即可,不必计算出具体数值.(4)每次释放小车时,都要让它从同一位置由静止开始运动.(5)小车质量应大一些,使纸带上打的点多一些.(6)使小车挂住橡皮筋的中点,放正小车,使小车沿木板的中间线运动.6.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A1、A3间的距离x,小车此时速度的表达式为v=,其中T是打点计时器的打点周期.即选择相邻距离基本相同的若干点A1,A2,A3,…来计算小车匀速运动时的速度.(2)计算小车做的功分别为W,2W,3W,…时对应的v,v2,v3,的数值,填入表格.(3)逐一与W的一组数值对照,判断W与v,v2,v3,的可能关系或尝试着分别画出W与v,W与v2,W与v3,W与间关系的图象,找出哪一组的图象是直线,从而确定功与速度的正确关系.7.误差分析误差类别产生原因减小方法偶然误差①橡皮筋长短、粗细不一②纸带上“点”间距离测量不准③描点不准①选用规格相同的橡皮筋②测量、描点尽量准确系统误差忘记平衡摩擦力或没有完全平衡摩擦力实验前精确地平衡摩擦力二.利用牛顿第二定律的实验装置探究动能定理1.实验目的探究外力做功与物体动能变化的定量关系2.实验原理(1)在砝码和砝码盘的质量远小于小车质量时,可以认为细绳的拉力就是砝码和砝码盘的重力.(2)平衡长木板的摩擦力(3)在砝码盘中加放砝码并释放砝码盘,木块在砝码盘对他的拉力作用下做匀加速运动,在纸带记录的物体的匀加速阶段,适当间隔的取两个点A和B.只要取计算一小段的平均速度即可确定A 和B两点各自的速度v A和v B,在这段过程中物体运动的距离s可通过运动的纸带测出,我们即可算出合外力的功W合=F绳s AB,另一方面,此过程中物体的动能变化量为ΔE k=-,通过比较W和ΔE k的值,就可以找出两者之间的关系.3.实验器材长木板(一端带滑轮)、刻度尺、打点计时器、纸带、导线、电源、小车、细线、砝码盘、砝码、天平.4.实验步骤及数据处理(1)用天平测出小车的质量M,及砝码、砝码盘的总质量m.把器材按图装置好,纸带一端固定在小车上,另一端穿过打点计时器的限位孔.(2)把小车靠近打点计时器,用手按住.先接打点计时器电源,再释放小车,让它加速运动.当小车到达定滑轮处(或静止)时,断开电源(3)取下纸带,重复实验,得到多条纸带(4)选取其中点迹清晰的纸带进行数据处理,先在纸带标明计数点,然后取间隔适当的两点A、B两点间的距离S AB,再利用平均速度公式求A、B两点间的速度v A、v B.与E kAB,通过比较W和ΔE k,就可以找出两者之间的关(5)通过实验数据分别求出W合系.5.注意事项(1)实验前应调整长木板的倾角以平衡摩擦力,否则砝码和砝码盘的重力就不是小车受到的合外力.(2)实验时要求砝码和砝码盘的质量远小于滑块的质量.(3)应先接通打点计时器,后释放小车,使其运动.6.误差分析(1)没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过大.(2)利用打点的纸带测量位移和计算小车的速度时不准确也会带来误差.例题精讲实验:探究功与速度变化的关系例1.某同学用如图所示的实验装置探究功与速度变化的关系。

物理人教版必修2:第七章 6.实验:探究功与速度变化的关系

物理人教版必修2:第七章 6.实验:探究功与速度变化的关系

图 7-6-2
(2)实验数据记录(自己设计一个记录数据的表格).
(3)实验数据处理及分析:在坐标纸上画出 W-v 和 W-v2
图线(第 1 次橡皮筋做的功 W 为纵轴的单位长度). 【实验结论】 功与物体速度变化的关系为 W∝v2.
【例1】在做“探究功与速度变化的关系”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、
由图线特征了解两者的定量关系.
2.操作技巧: 均匀 (1)平衡摩擦力.如果纸带上打出的点距是________的,说
明纸带的运动是匀速的,小车重力沿斜面方向的分力就刚好平
衡了小车所受的摩擦力. (2)选择纸带.对纸带上的点进行分析,选择若干个相邻距 相同 离基本________的点作为小车匀速运动阶段的点,用这些点计 算小车的速度. 3.数据处理:根据实验数据作出 W-v 草图,大致判断两 个量可能是什么关系.如果认为很可能是 W∝v2,就作出 W- 一条直线 v2 图线,如果图线是________,就可以证明你的判断是正确的.
【实验原理】
探究功与物体速度变化时物体的速度.为了简化实验,可将物体
的初速度设置为零,可用如图 7-6-1 所示的装置进行实验,通
过增加橡皮筋的根数使橡皮筋对小车做的功成倍增加,再通过打 点计时器和纸带来测量每次实验后小车的末速度 v.
图 7-6-1
6.实验:探究功与速度变化的关系
1.探究功与速度变化的关系的思路:
静止 (1)使平板上的小车在力的作用下从________开始运动,测 在力的作用下运动的距离 量力的大小及小车________________________,改变力的
力对小车做的功 大小或小车运动的距离,也就改变了________________. 打点计时器 (2)小车的速度可以由______________和纸带测出. 速度 v 功W (3)以________为纵坐标,以________为横坐标,作出图线,

试验报告探究功与速度变化的关系

试验报告探究功与速度变化的关系

试验报告探究功与速度变化的关系实验原理:功是描述力对物体运动的影响的物理量,主要取决于力的大小和物体的位移。

功=力×位移×cosθ,其中θ为力的方向与物体运动方向之间的夹角。

速度是描述物体运动快慢的物理量,是位移随时间的变化率。

根据功的计算公式,可以推导出功与速度的关系:功=力×位移×cosθ=力×速度×时间×cosθ=力×速度×cosθ×时间=动能变化=1/2mv²-1/2mu²,其中m为质量,v为最终速度,u为初始速度。

可见,功与速度的关系是非线性的,功随速度的平方变化。

实验步骤:1.准备一段光滑的直线轨道,轨道两端分别固定一个弹簧弹出的(即力的大小与伸长量成正比)小物块。

2.将一个小物块放在轨道上,使其始终保持静止。

3.缓慢将另一个小物块推向静止的小物块,使其通过碰撞将被推的小物块推向前方。

4.观察并记录被推小物块的速度和位移,利用公式计算功。

5.重复上述步骤,但通过调节推动小物块的初速度,探究不同速度下功的变化。

实验结果与分析:通过多次重复实验,并计算不同速度下的功。

发现在速度增加的过程中,功的值呈现出非线性的增加趋势,其增加率逐渐减小。

实验结果证明了功与速度的平方成正比的关系。

根据实验结果可以得出结论:当速度增加时,功的值增加,但增加率逐渐减小。

实验误差分析:1.实验中存在一定的摩擦力,摩擦力对力的大小和方向产生了影响,可能会对实验结果产生一定的误差。

2.实验中的材料和设备的质量差异可能会对结果产生影响,如弹簧的弹性系数、小物块的质量等。

3.在实验过程中,由于实验者的操作不精确,以及观测仪器的误差,也可能会对结果产生一定误差。

改进方法:1.减小摩擦力对实验的影响,可以在轨道表面涂抹一层光滑剂。

2.选用质量较为均匀的小物块,并进行精确测量。

3.提高实验者的操作技术,减小人为误差。

《实验:探究功与速度变化的关系》教学设计

《实验:探究功与速度变化的关系》教学设计

《实验:探究功与物体速度变化的关系》教学设计【教学目标】●知识与技能:(1)领会探究功与速度变化关系实验的设计思路,知道该实验探究须测定功与速度两个物理量。

(2)会利用打点计时器打出的纸带计算物体运动的速度。

(3)会运用图象法探究功与物体速度变化的关系。

●过程与方法:(1)体验探究实验方案的设计思路(2)体验实验操作过程中控制实验条件的方法(3)体验通过实验数据处理寻找物理量间变化关系的方法●情感、态度与价值观:通过亲身实践体会,领略探究过程中避繁就简的方法选择,感受实验探究的快乐,形成“实践是检验真理的唯一标准”的科学观,培养学科思维方式与能力。

【重点难点】●重点:实验方案的设计,实验数据的采集与处理。

●难点:①变力功的确定(倍增法);②从寻找W-V关系转向寻找W-V2关系(图像法)【器材准备】带滑轮的小车、导轨(一端可固定橡皮筋,另一端可改变高度)、橡皮筋(两条串联作为一根,每组5根)、电火花打点计时器(带纸带、墨粉纸盘)、毫米刻度尺、计算机、坐标纸。

【教学过程】一、创境激情提出问题(一)温故知新初步感知1、【课件投影】我们通过研究做功知道了:重力做功W→重力势能Ep=mghG→弹力势能Ep=kl2/2弹力做功WF外力做功→动能?2、情境演示:射箭→箭从静止飞出!3、视频播放:任意球射门→足球从静止飞出。

4、【课件投影】结论:外力对物体做功使物体的动能发生变化。

(二)类比分析提出问题做功→能量变化,外力做功→动能变化,外力做功与动能(速度)变化有什么关系呢?进行合理猜想。

二、实验探究形成规律(一)交流合作设计方案【课件投影】方案设计1、明确实验目的2、设置实验情境 3 、选用实验器材 4、拟定实验方法根据以上几个方面,学生分组讨论进行实验方案设计。

然后师生对比分析,确定方案。

(二)思路分析要点突破1、【课件投影】探究一:功的确定---倍增法温馨提示:⑴每次实验中,橡皮筋拉伸的长度有什么要求?每次实验中,橡皮筋拉伸的长度要相同。

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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 .
实验 橡皮筋 位移 时间间隔 匀速运动时的速度 t /s v /(m/s) 次数 做的功 l /m 1 W 2 2W 3W 3 弹力做功刚完毕 4W 4 时小车的速度 5W 5
W-v图
为什么图象会通过原点?
数据处理:
W v2/(m2· s -2) 0 0 1 0.64 2 1.21 3 1.64 4 2.34 5 3.10 6 3.57
W-v2图
表明W与 v2 成正比
实验步骤:
1.将打点计时器固定在一块平板上,让纸带的一端夹在小车后端, 另一端穿过打点计时器.将平板安装有打点计时器的一端适当垫高, 调整高度,直至轻推小车后使小车恰能在板上做匀速直线运动为 止. 2.将橡皮筋搭在小车前端.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.
推导过程: 因为W=F s; s =(v22 ─ v12)/(2a); F=m a 所以:W=ma (v22 ─ v12)/(2a) =m (v22 ─ v12)/2 1 1 2 2 mv 2 mv 1 2 2
方案设计
1 1 2 2 Fx= W合 mv 2 mv 1 2 2
用什么方法 处理数据比 较直观?
图象法处理数据:
做W-v图
若为直线,则W与v成一次关系
若为曲线
做W-v2图
若为直线,则W与v2成一次关系
做W-v3图
若为曲线 为什么不做 1 W- v 图 ? …… ……
……
数据处理:
W v /(m· s-1) 1 0.80 1.10 2 1.28 3 4 1.53 1.76 5 1.89 6 0 0
1 2 Fx=W合 mv 2 2
θ (
v1=0
方案设计
换个思路: 由“玩弹弓”所想到的„„
“子弹”离开弹弓的速度与哪些因素有关? 橡皮筋的伸长量、劲度系数、“子弹”的质量
思考:
(1)小车在木板上运动的过程中,哪一阶段橡皮筋对小车做功? (2)探究过程中,我们是否需要橡皮筋做功的具体数值? 措施: 设法让橡皮筋每次对小车做的功分别为 W、2W、3W…,即可使用多条橡皮筋. (3)每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求? (4)除了橡皮筋外还有什么力对小车做功? 所以需平衡摩擦力. (5)我们要取的速度是哪个阶段的速度?这个速度该如何测量?
6、探究功与速度变化的关系
重力做功 弹簧弹力做功
重力势能变化 弹性势能变化
合外力对物体做功
动能变化
(如图)一个质量为m的物体在光滑的水平面 上以v1运动,现用一水平恒力F作用于物体,使其 移动了位移s后,速度变为v2.分析这一过程中: 1.力F对物体做的功是多少? 2.功与速度变化有什么关系?
v1 F v2 F
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