人教版高中物理必修二第七章第六节 实验：探究功与物体速度变化的关系课件(共18页)
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正比
1、本节是一个探究性实验，探究的目的 是
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
D
课堂练习
2、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，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、选用相同的橡皮筋，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，橡皮筋对物体做的功就是W、 2W、3W ……
4、 有一只小老鼠离开洞穴沿直线前进， 它的速度与到洞穴的距离成反比，当
它行进到离洞穴距离为d1的甲处时速 度为v1，试求： （1）老鼠行进到离洞穴距离为d2的乙处 时速度v2多大？
（2）从甲处到乙处要用去多少时间？
解：（1）由老鼠的速度与到洞穴的距离成反比， 得v2 d2 = v1d1
所以老鼠行进到离洞穴距离为d2的乙处时速度v2 = d1v1/d2
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 ……
C
课堂练习
3、在本实验中，小车在运动中会受到阻力作用，这样， 在小车沿木板滑行的过程中，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，下面说法正确的是
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
画W－v图像； 画W－v3图像； 画W－v2图像
v/(m/s) W 0.00 0.00 1.15 1.00 1.57 2.00 1.92 3.00 2.22 4.00 2.61 5.00
功功
66..000 55..000 44..000 33..000 22..000 11..000 00..000 -1.000..000
合外力对物体做功 ? 动 能
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…
控制m不变
一、探究力对物体做功和速度的关系
实验方案的确定
思考:
（1）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……。即可使用多条橡皮条。
验，保持每次实验中橡皮筋拉长的长度相同。 4、由纸带算出小车获得的速度，把小车第一次获得的
功计为W，第2次，第3次……计为2W，3W …… 5、对测量数据进行估算，大致判断两个量可能的关系，
然后以W为纵坐标，v，v2（或其它）为横坐标作图。
三、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？
6.00
00
1.3
1 5.00
2.5
2 4.00
功
3.7
3 3.00
4.9
4 2.00
6.8 5 1.00
0.00
0
2
4
6
88
速度的平方
结论
橡皮条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 橡皮间条弹应力该对有小什车么做样的的功与关末系、？初速度的平方差成
You have to believe in yourself. That's the secret of success. 人必须相信自己，这是成功的秘诀。
二、探究实验步骤
1、按图装好实验器材，把木板稍微倾斜，平衡阻力 2、先用一条橡皮筋做实验，把橡皮筋拉长到一定的位
置，理好纸带，接通电源，释放小车。 3、换用纸带，改用2条、3条……同样的橡皮筋进行实
6：探究功与物体速变化的关系
回顾：
研究重力做功与 重力势能的关系
确立了重力势能的 表达式
WG EP1 EP2 EP
功是能量转化的量度
能量的形式发生转化必须 通过做功完成。
做功多少焦，能量转化多少焦。
探究弹簧弹力做功 与弹性势能的关系
确立了弹性势能的 表达式
? W弹EP＝12K21L12K22L 如何确立动能的表达式
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
（2）由老鼠的速度与到洞穴的距离成反比，作出 图象，
用微元法
由图线下方的面积代表的物理意义可知，从d1到d2 的“梯形面积”就等于从甲处到乙处所用的时间， 易得
1/v
1/ v2
1 1
/ /
v v
i 1
1
11
t 2 (d2 d1)( v2 v1 )
o
d 1d d 2 d
问题：纸带上打出的点并不都是均匀的， 应该采用那些点来计算小车的速度？
V=LEF / tEF
取点迹清晰且间距均匀且最大的部分
9、要学生做的事，教职员躬亲共做；要学生学的知识，教职员躬亲共学；要学生守的规则，教职员躬亲共守。2021/8/252021/8/25Wednesday, August 25, 2021 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2021/8/252021/8/252021/8/258/25/2021 4:08:21 AM 11、只有让学生不把全部时间都用在学习上，而留下许多自由支配的时间，他才能顺利地学习……（这）是教育过程的逻辑。2021/8/252021/8/252021/8/25Aug-2125-Aug-21 12、要记住，你不仅是教课的教师，也是学生的教育者，生活的导师和道德的引路人。2021/8/252021/8/252021/8/25Wednesday, August 25, 2021
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。2021/8/252021/8/252021/8/252021/8/258/25/2021 14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2021年8月25日星期三2021/8/252021/8/252021/8/25 15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2021年8月2021/8/252021/8/252021/8/258/25/2021 16、教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。2021/8/252021/8/25August 25, 2021 17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/8/252021/8/252021/8/252021/8/25
（2）每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求？ （3）除了橡皮筋外还有什么力对小车做功？ 相同
所以需平衡摩擦力 （4）小车获得的速度怎样计算？
斜面法平衡摩擦力
y
N fＸ
小车要恰好匀速运 动！ G 使木板稍微倾斜，用重力的分力（下滑力）来平衡小车 运动过程中受到的阻力。
即mgsinθ＝f 即F合＝橡皮筋对小车的拉力
功与速度的关系图线
系系列列11 11..0000 2.00 3.00
速度
功与速度三次方的关系图线
v3/(m/s)3 W
6.00
0
0 5.00
1.5
1
4.00
3.9 7.1
2 3
功
3.00
10.9 4 2.00
17.8 5 1.00
0.00
0
5
10
15
20
速度的三次方
功与速度平方的关系图线
v2/(m/s)2 W
1、本节是一个探究性实验，探究的目的 是
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
D
课堂练习
2、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，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、选用相同的橡皮筋，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，橡皮筋对物体做的功就是W、 2W、3W ……
4、 有一只小老鼠离开洞穴沿直线前进， 它的速度与到洞穴的距离成反比，当
它行进到离洞穴距离为d1的甲处时速 度为v1，试求： （1）老鼠行进到离洞穴距离为d2的乙处 时速度v2多大？
（2）从甲处到乙处要用去多少时间？
解：（1）由老鼠的速度与到洞穴的距离成反比， 得v2 d2 = v1d1
所以老鼠行进到离洞穴距离为d2的乙处时速度v2 = d1v1/d2
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 ……
C
课堂练习
3、在本实验中，小车在运动中会受到阻力作用，这样， 在小车沿木板滑行的过程中，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，下面说法正确的是
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
画W－v图像； 画W－v3图像； 画W－v2图像
v/(m/s) W 0.00 0.00 1.15 1.00 1.57 2.00 1.92 3.00 2.22 4.00 2.61 5.00
功功
66..000 55..000 44..000 33..000 22..000 11..000 00..000 -1.000..000
合外力对物体做功 ? 动 能
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…
控制m不变
一、探究力对物体做功和速度的关系
实验方案的确定
思考:
（1）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……。即可使用多条橡皮条。
验，保持每次实验中橡皮筋拉长的长度相同。 4、由纸带算出小车获得的速度，把小车第一次获得的
功计为W，第2次，第3次……计为2W，3W …… 5、对测量数据进行估算，大致判断两个量可能的关系，
然后以W为纵坐标，v，v2（或其它）为横坐标作图。
三、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？
6.00
00
1.3
1 5.00
2.5
2 4.00
功
3.7
3 3.00
4.9
4 2.00
6.8 5 1.00
0.00
0
2
4
6
88
速度的平方
结论
橡皮条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 橡皮间条弹应力该对有小什车么做样的的功与关末系、？初速度的平方差成
You have to believe in yourself. That's the secret of success. 人必须相信自己，这是成功的秘诀。
二、探究实验步骤
1、按图装好实验器材，把木板稍微倾斜，平衡阻力 2、先用一条橡皮筋做实验，把橡皮筋拉长到一定的位
置，理好纸带，接通电源，释放小车。 3、换用纸带，改用2条、3条……同样的橡皮筋进行实
6：探究功与物体速变化的关系
回顾：
研究重力做功与 重力势能的关系
确立了重力势能的 表达式
WG EP1 EP2 EP
功是能量转化的量度
能量的形式发生转化必须 通过做功完成。
做功多少焦，能量转化多少焦。
探究弹簧弹力做功 与弹性势能的关系
确立了弹性势能的 表达式
? W弹EP＝12K21L12K22L 如何确立动能的表达式
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
（2）由老鼠的速度与到洞穴的距离成反比，作出 图象，
用微元法
由图线下方的面积代表的物理意义可知，从d1到d2 的“梯形面积”就等于从甲处到乙处所用的时间， 易得
1/v
1/ v2
1 1
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v v
i 1
1
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t 2 (d2 d1)( v2 v1 )
o
d 1d d 2 d
问题：纸带上打出的点并不都是均匀的， 应该采用那些点来计算小车的速度？
V=LEF / tEF
取点迹清晰且间距均匀且最大的部分
9、要学生做的事，教职员躬亲共做；要学生学的知识，教职员躬亲共学；要学生守的规则，教职员躬亲共守。2021/8/252021/8/25Wednesday, August 25, 2021 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2021/8/252021/8/252021/8/258/25/2021 4:08:21 AM 11、只有让学生不把全部时间都用在学习上，而留下许多自由支配的时间，他才能顺利地学习……（这）是教育过程的逻辑。2021/8/252021/8/252021/8/25Aug-2125-Aug-21 12、要记住，你不仅是教课的教师，也是学生的教育者，生活的导师和道德的引路人。2021/8/252021/8/252021/8/25Wednesday, August 25, 2021
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。2021/8/252021/8/252021/8/252021/8/258/25/2021 14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2021年8月25日星期三2021/8/252021/8/252021/8/25 15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2021年8月2021/8/252021/8/252021/8/258/25/2021 16、教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。2021/8/252021/8/25August 25, 2021 17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/8/252021/8/252021/8/252021/8/25
（2）每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求？ （3）除了橡皮筋外还有什么力对小车做功？ 相同
所以需平衡摩擦力 （4）小车获得的速度怎样计算？
斜面法平衡摩擦力
y
N fＸ
小车要恰好匀速运 动！ G 使木板稍微倾斜，用重力的分力（下滑力）来平衡小车 运动过程中受到的阻力。
即mgsinθ＝f 即F合＝橡皮筋对小车的拉力
功与速度的关系图线
系系列列11 11..0000 2.00 3.00
速度
功与速度三次方的关系图线
v3/(m/s)3 W
6.00
0
0 5.00
1.5
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3.9 7.1
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功
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10.9 4 2.00
17.8 5 1.00
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速度的三次方
功与速度平方的关系图线
v2/(m/s)2 W