探究功与速度变化的关系ppt
合集下载
(人教版)物理必修二课件：7-5-实验：探究功与速度变化的关系教学设计优质课件
45分钟作业与单元评估
二合一
基础训练 课前预习作业
第七章
课时5
第3页
RJ版· 物理· 必修2
45分钟作业与单元评估
二合一
一、选择题(1～3 为单选，4～5 为多选。) 1．对于橡皮筋做的功来说，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实验的多少倍，使用的方 法是( )
第七章
课时5
第16页
RJ版· 物理· 必修2
45分钟作业与单元评估
二合一
(2)根据你所作的图象，你认为滑块滑行的最大距离 x 与滑 块初速度平方 v2 的关系是________．
第七章
课时5
第17页
RJ版· 物理· 必修2
7.
45分钟作业与单元评估
二合一
第七章
课时5
第18页
RJ版· 物理· 必修2
数据组 v/(m· s－ 1 ) x/m 1 0 0
45分钟作业与单元评估
2 0.16 0.045 3 0.19 0.075 4 0.24 0.111 5 0.30 0.163 6 0.49 0.442
二合一
第七章
课时5
第15页
RJ版· 物理· 必修2
45分钟作业与单元评估
二合一
(1)一同学根据表中数据，作出 x－v 图象如图甲所示．观 察该图象， 该同学作出如下推理： 根据 x－v 图象大致是一条抛 物线，可以猜想，x 可能与 v2 成正比．请在图乙所示坐标纸上 选择适当的坐标轴作出图线验证该同学的猜想．
第七章
课时5
第5页
RJ版· 物理· 必修2
45分钟作业与单元评估
最新高中物理一轮复习 《力学实验》精品PPT课件
学法指导
通过动手、动脑进行实验探究，掌握实验方法，学会运用图像法处理实验 数据，探究小车在重物的牵引下速度随时间变化的规律.
【讨论与交流】
1、阅读教材 “进行实验”讨论实验方案， 并阐述相关实验器材及步骤。
学生电源
打点计时器 纸带 小车
细绳
一端附有定滑轮 的长木板
钩码
器材组装
实验操作
注意事项
用等效替代法研究物体的运动
在探究小车速度随时间变化规律的实验中，选择一条打点清晰 的纸带，标上计数点，然后将纸带从相邻计数点处剪下，连续剪 下几段，然后底边对齐并列贴在有格子的坐标纸上，如图所示， 纸带的排列呈“阶梯”状．
这种排列也反映了小车运动的规律，因为每段的长度对应小车 相等时间内的位移，纸带的宽度等效为时间．所以纸带长度正比 于运动速度，纸带长度均匀增加，说明小车运动速度均匀增加．
1.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器 2.先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车，当小车停止运 动时及时断开电源 3．滑轮不能过高,细绳应与木板平行. 4.要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住 它 5.小车另一端所挂的钩码个数要适当，避免加速度过大而使纸带上打的 点太少，或加速度太小使各段位移无法区别，从而使误差增大
高考物理一轮复习：力学实验部分
目录
• 实验：探究小车速度随时间变化的规律 • 实验：探究加速度与力、质量的关系 • 实验：探究功与速度变化的关系 • 实验:验证机械能守恒定律 • 实验：探究碰撞中的不变量
实验：探究小车速度随时间变化的规律
课程目标
1.巩固打点计时器的使用 、纸带数据的处理和瞬时速度的测量； 2.学会从实验中获取实验数据，学会利用图像处理实验数据； 3.理解小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律。
通过动手、动脑进行实验探究，掌握实验方法，学会运用图像法处理实验 数据，探究小车在重物的牵引下速度随时间变化的规律.
【讨论与交流】
1、阅读教材 “进行实验”讨论实验方案， 并阐述相关实验器材及步骤。
学生电源
打点计时器 纸带 小车
细绳
一端附有定滑轮 的长木板
钩码
器材组装
实验操作
注意事项
用等效替代法研究物体的运动
在探究小车速度随时间变化规律的实验中，选择一条打点清晰 的纸带，标上计数点，然后将纸带从相邻计数点处剪下，连续剪 下几段，然后底边对齐并列贴在有格子的坐标纸上，如图所示， 纸带的排列呈“阶梯”状．
这种排列也反映了小车运动的规律，因为每段的长度对应小车 相等时间内的位移，纸带的宽度等效为时间．所以纸带长度正比 于运动速度，纸带长度均匀增加，说明小车运动速度均匀增加．
1.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器 2.先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车，当小车停止运 动时及时断开电源 3．滑轮不能过高,细绳应与木板平行. 4.要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住 它 5.小车另一端所挂的钩码个数要适当，避免加速度过大而使纸带上打的 点太少，或加速度太小使各段位移无法区别，从而使误差增大
高考物理一轮复习：力学实验部分
目录
• 实验：探究小车速度随时间变化的规律 • 实验：探究加速度与力、质量的关系 • 实验：探究功与速度变化的关系 • 实验:验证机械能守恒定律 • 实验：探究碰撞中的不变量
实验：探究小车速度随时间变化的规律
课程目标
1.巩固打点计时器的使用 、纸带数据的处理和瞬时速度的测量； 2.学会从实验中获取实验数据，学会利用图像处理实验数据； 3.理解小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律。
探究功与速度变化的关系实验
功与速度变化关系
功与速度的平方成正比
当物体受到恒力作用时，其动能与速 度的平方成正比，因此功也与速度的 平方成正比
功与速度的增量成正比
在物体受到变力作用时，其动能与速 度的增量成正比，因此功也与速度的 增量成正比
02
实验器材与步骤
实验器材
01
打点计时器
02
纸带
复写纸
03
实验器材
低压交流电源 导线 小车（一端附有定滑轮）
4. 在纸带上选择几个点迹清晰 的点，测量出各点迹到起始点的 距离，查出对应时刻小车的瞬时
速度。
5. 改变钩码的总质量m，重复步 骤3、4的操作，打出几条纸带
。
实验步骤
6. 断开电源，取下纸带，关闭打点 计时器。
7. 在坐标纸上以v为横轴，以v^2（或 v^2/2）为纵轴建立直角坐标系，根 据实验数据描点，并尝试用平滑的曲 线连接各点。
03
数据分析与结论
数据处理
数据筛选
从实验记录中筛选出有效数据，包括每次试验的初始速度、末速 度和所施加的功。
数据整理
将筛选出的数据按照实验条件进行分类整理，便于后续分析。
数据可视化
利用图表等方式将数据呈现出来，直观地展示功与速度变化之间 的关系。
结果分析
对比分析
将实验数据与理论预测进行对比，分析实验数据与理论预测的一致 性和差异性。
引入新技术
引入新的测量技术或数据处理技 术，如光电门测量速度等，以提 高实验的准确性和可靠性。
05
实验应用与拓展
物理学领域应用
验证动能定理
通过测量物体在不同速度下的动能，可以验证动能定理，即合外力对物体所做的功等于物体动能的变 化。
2013高三物理一轮复习课件：第五章 实验：探究功与速度变化的关系
12
《恒谦教育教学资源库》
教师备课、备考伴侣 专注中国基础教育资源建设
(4)实验结论：从图像可知功与物体速度变化的关系 W∝v2.
13
《恒谦教育教学资源库》
教师备课、备考伴侣 专注中国基础教育资源建设
考点诊断
1.关于探究功与物体速度变化的关系的实验中， 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
38
《恒谦教育教学资源库》
教师备课、备考伴侣 专注中国基础教育资源建设
二、实验误差分析 1．误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一，使 橡皮筋的拉力与橡皮筋的条数不成正比． 2．平衡摩擦力不彻底或平衡过度也会造成误差． 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.
39
《恒谦教育教学资源库》
《恒谦教育教学资源库》
教师备课、备考伴侣 专注中国基础教育资源建设
热点题型探究
19
《恒谦教育教学资源库》
教师备课、备考伴侣 专注中国基础教育资源建设
题型归纳
题型 实验综合能力考查 【例 1】 为了探究对物体做功与物体速度变化的关系， 现提供如图所示的器材，让小车在橡皮筋的作用下弹出后， 沿木板滑行，请思考探究思路并回答下列问题．(打点计时 器交流电频率为 50 Hz)
24
《恒谦教育教学资源库》
教师备课、备考伴侣 专注中国基础教育资源建设
[解析]
(1)将木板固定有计时器的一端垫起适当的
高度，使小车缓慢匀速下滑． x (4)由匀速运动的速度公式 v＝ ，即可求出小车的速 t 度，其中 x 从图上读出分别为 2.00 cm,2.83 cm,3.46 cm， 1 4.00 cm.t＝T＝ ＝0.02 s. f
探究功与速度变化的关系 高中物理课件
第六节：探究功与速度变化的关系
问题1：到现在为止，我们已经定量研究了哪 几种能量？它们与对应力的功有什么关系？ 它们都是怎样得出表达式的？
重力做功
重力势能
WG＝EP1－EP2 弹力做功 弹性势能
WF＝EP1－EP2
运动 问题2: 动能是与物体___________有关的能 速度 量。即与物体的___________ 有关，速度的变
一：提出预案 设计出一个实验方案，能够探究合力的功与 物体速度变化的关系，先说需要什么器材， 再说明怎样安装器材。
方案1：
方案2：
二：确定方案 主要从合理性、科学性、可行性等方面 进行分析,经过讨论、归纳、整理选出实验 方案。 方案2：
三：实验探究 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 实验器材：橡皮筋、小车、木板、打点 计时器、纸带、铁钉等
结 论
橡皮筋的弹力对小车做的功，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？
知识总结： 1、利用纸带与打点计时器，来探究功与物体 速度变化的关系，经历了知识的探究过程。 2、学习了物理学的研究方法――倍增法，并 会利用图像法处理数据。
W/×WJ X/×10 m v/（m/s） V /（m /s ） V /（m /s ） V1/2 次方 V1/3 次方 0 1 2 3 4 5 6 0 8.00 11.00 12.80 15.30 17.60 18.90
-2 2 2 2 3 3 3
2 3 W/ × X/ × v/ V1/2 V1/3 V/ V/ WJ 10-2m （ m/s （ m2/ （ m3/ 次方 次方 ） s2） s3） 0 0 0 0 0 1 8 0.8 0.64 0.894 2 11 1.1 1.21 1.049 3 12.8 1.28 1.638 1.131 4 15.3 1.53 2.341 1.237 5 17.6 1.76 3.098 1.327 6 18.9 1.89 3.572 1.375
问题1：到现在为止，我们已经定量研究了哪 几种能量？它们与对应力的功有什么关系？ 它们都是怎样得出表达式的？
重力做功
重力势能
WG＝EP1－EP2 弹力做功 弹性势能
WF＝EP1－EP2
运动 问题2: 动能是与物体___________有关的能 速度 量。即与物体的___________ 有关，速度的变
一：提出预案 设计出一个实验方案，能够探究合力的功与 物体速度变化的关系，先说需要什么器材， 再说明怎样安装器材。
方案1：
方案2：
二：确定方案 主要从合理性、科学性、可行性等方面 进行分析,经过讨论、归纳、整理选出实验 方案。 方案2：
三：实验探究 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 实验器材：橡皮筋、小车、木板、打点 计时器、纸带、铁钉等
结 论
橡皮筋的弹力对小车做的功，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？
知识总结： 1、利用纸带与打点计时器，来探究功与物体 速度变化的关系，经历了知识的探究过程。 2、学习了物理学的研究方法――倍增法，并 会利用图像法处理数据。
W/×WJ X/×10 m v/（m/s） V /（m /s ） V /（m /s ） V1/2 次方 V1/3 次方 0 1 2 3 4 5 6 0 8.00 11.00 12.80 15.30 17.60 18.90
-2 2 2 2 3 3 3
2 3 W/ × X/ × v/ V1/2 V1/3 V/ V/ WJ 10-2m （ m/s （ m2/ （ m3/ 次方 次方 ） s2） s3） 0 0 0 0 0 1 8 0.8 0.64 0.894 2 11 1.1 1.21 1.049 3 12.8 1.28 1.638 1.131 4 15.3 1.53 2.341 1.237 5 17.6 1.76 3.098 1.327 6 18.9 1.89 3.572 1.375
功的优秀课件PPt
影响因素不同
做功主要受到力和在力方向上移动距离的影响，而热传递主要受到 物体间温度差和传热介质的影响。
物理意义不同
做功是过程量，表示能量转化的多少，而热传递是状态量，表示热 量转移的状态。
做功与动能的改变关系
动能定理
合外力的功等于物体动能的变化量。
动能与速度的关系
动能与速度的平方成正比，速度越大，动能越大 。
详细描述
功的国际单位是焦耳（J），符号为“J”。在国际单位制中， 功的单位是根据能量转化的定义来确定的。此外，还有一些 常用的单位，如牛顿米（Nm）等。
02
功的计算方法
恒力做功的计算
01
02
03
恒力做功的定义
在力的方向上发生的位移 与力的大小相乘，即$W = Fs$。
单位
在国际单位制中，功的单 位是焦耳（J）。
当汽车发动机工作时，燃料在气缸内燃烧，产生高温高压气体，推动活塞运动，进而通过曲轴、传动轴等机构将 动力传递到车轮上，使汽车前进。这个过程中，发动机所做的功将化学能转化为机械能，使汽车得以行驶。
电梯升降中的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ功
总结词
电梯升降过程中，电动机通过消耗电 能将机械能转化为势能，使电梯上下 运动，这也是做功的一种表现。
实验步骤 1. 选择一段金属丝，测量其长度和直径。
2. 将金属丝接入电路中，测量其两端的电压和电流。
测定金属丝的电阻率实验
3. 根据欧姆定律计算金属丝的电阻 值。
4. 根据电阻率和长度、直径的关系计 算金属丝的电阻率。
05
功的常见误区与纠正
做功与热传递的区别
概念不同
做功是能量转化的过程，而热传递是热量转移的过程。
06
功的深入理解与拓展
做功主要受到力和在力方向上移动距离的影响，而热传递主要受到 物体间温度差和传热介质的影响。
物理意义不同
做功是过程量，表示能量转化的多少，而热传递是状态量，表示热 量转移的状态。
做功与动能的改变关系
动能定理
合外力的功等于物体动能的变化量。
动能与速度的关系
动能与速度的平方成正比，速度越大，动能越大 。
详细描述
功的国际单位是焦耳（J），符号为“J”。在国际单位制中， 功的单位是根据能量转化的定义来确定的。此外，还有一些 常用的单位，如牛顿米（Nm）等。
02
功的计算方法
恒力做功的计算
01
02
03
恒力做功的定义
在力的方向上发生的位移 与力的大小相乘，即$W = Fs$。
单位
在国际单位制中，功的单 位是焦耳（J）。
当汽车发动机工作时，燃料在气缸内燃烧，产生高温高压气体，推动活塞运动，进而通过曲轴、传动轴等机构将 动力传递到车轮上，使汽车前进。这个过程中，发动机所做的功将化学能转化为机械能，使汽车得以行驶。
电梯升降中的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ功
总结词
电梯升降过程中，电动机通过消耗电 能将机械能转化为势能，使电梯上下 运动，这也是做功的一种表现。
实验步骤 1. 选择一段金属丝，测量其长度和直径。
2. 将金属丝接入电路中，测量其两端的电压和电流。
测定金属丝的电阻率实验
3. 根据欧姆定律计算金属丝的电阻 值。
4. 根据电阻率和长度、直径的关系计 算金属丝的电阻率。
05
功的常见误区与纠正
做功与热传递的区别
概念不同
做功是能量转化的过程，而热传递是热量转移的过程。
06
功的深入理解与拓展
优化实验设计 培养创新能力——《探究功与速度变化的关系》的实验改进与教学实践
ｏ Ｐｈｙ ｉｓ Ｔｃ ｃ ｉｇ ｆ ｓｃ ａ ｈｎ
动 设计 实验 ， 后 介 绍实 验 装 置 和 实验 原 理 ， 然 接 下 来教 师通 过演 示规 范 的两 组实验 操作 ， 下 的 剩 实 验操 作邀 请学 生完 成 ， 这样 很好 的调 动 了学 生
探 究的 积极性 。 他 同学对 操作 同学 的不 当操作 其 及 时给予 纠正 ， 堂 气 氛 非 常 活跃 。 体 探究 过 课 具
《 究功 与速 度变 化 的关 系 》 现 行 人教 版 探 是 高 中物 理教材 必修 ２ 七 章第 ６节 内容 。 生通 第 学
繁 为简 的 目的 ， 实 验 的复 杂性 大 为降 低 、 验 使 实 的精 确度 大 为 提 高 ； 利 用 光 电 门与 数 字计 数 ②
器 配合 使 用 ， 接读 出 滑 块 通 过 光 电 门 时 的 速 直 度， 简化 了 书本上 通过对 纸 带的处 理得 出速 度 的 繁琐 过程 ， 高 了实验 的准确 对与 教学效 率 。 提
决 两个 问题 ： 如何 确 定 力所 做 的 功 、 何 改 变 ① 如 力所 做 的功 ； 如何 确 定 物体 运 动 的 速度 。 决 ② 解 方案 ： 根 据 图 ２及 力 的 合 成 知 识 可 知 ： ＝ ① Ｆ
ｍ ｈ Ｌ， Ｆ 所 做 的 功 可 以 表 示 为 ： — Ｆ — ｇ ／ 则 Ｗ ｘ
优化实验设计 培养创新能力
— —
《 究 功 与速 度 变化 的关 系》的实 验 改进 与教 学 实践 探
曹 卫 华
南 通 市小 海 中学 ， 苏 省 南 通 市 ２ ６ １ 江 ２０５
摘 要 ： 文 对《 究功 与速 度 变 化 的 关 系》的 实验 做 了 改进 ， 过 实验探 究 ， 东能 定 理 的 学 习做 好 铺 垫 。 本 探 通 为 关 键 词 ： ； 度 变化 ； 功 速 实验 ； 究 ； 能 定 理 探 动 中圈 分 类 号 ： ３ ． Ｇ６ ３ ７ 文 标 识 码 ： 献 Ａ 文 章 编 号 ：０ ３ ６ ４ （ ０ １ ｌ （ ） ０ ５ — ２ １ ０ — １８ ２ １ ） 】Ｓ 一 ０ ９
物理必修Ⅱ人教新课标7-6实验：探究功与速度变化的关系课件
一个人骑自行车在平直的路面上运动， 当人停止蹬车后，车继续向前运动(如下图所 示)，运动过程中受到的阻力可以认为是大小 不变的．试根据人骑自行车这一运动过程，研 究外力对物体做的功和物体运动速度的关 系．要求写出探究思路、所需器材、测量数据， 探究结果．
解析：(1)使自行车获得某一速度后，停止蹬车， (2)设自行车无动力后受到的阻力是 Fμ，则这一过程阻力 让自行车沿着平直路面前进．用秒表测出自行 所做的功 Wμ＝Fμs，自行车的初速度 v0＝2 v ＝2s/t. 车从停止蹬车到停止运动所用的时间t，用皮尺 测出自行车停止蹬车后运动的距离s. (3)重复实验步骤(1)可以得到多组 t 和 s 的值．
1．在探究功与物体速度变化的实验中需要的 器材有 __________________________________ 等． 2．当用2条、3条……同样的橡皮筋进行第2 次、第3次……实验时，每次实验中橡皮筋拉 伸长度都______________一致，以保证第2 次、第3次……橡皮筋的功是________…… 3．根据实验数据作个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－v2曲线，如果这条曲线是 ________，就可以证明你的判断是正确的．
(2)减小误差的办法 ①实验前要先平衡摩擦力． ②尽量选用同一规格的橡皮筋． ③选用间距均匀的几个间隔，测量其总长度， 求得平均速度． ④描点时既要观察各点的位置关系，又要考虑 应有的函数关系，若拉力大，小车速度大，点 数少，可能使W与v成线性关系，控制小车速 度，加大纵坐标单位长度，可减小误差．
先对测量数据进行估计，或者作出W－v草图， 大致判断两个量可能有什么关系．如果认为有 可能是W∝v2，就对每一个速度值算出它的二 次方，然后以W为纵坐标，v2为横坐标作图(不 是以v为横坐标)．如果这样作出的图象是一条 直线，说明两者关系真的是W∝v2……
探究功与物体速度变化的关系
(3)实验数据处理及分析：在坐标纸上(图实－5－3)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.
五、注意事项
1．平衡摩擦力很关键，将木板一端垫高，使小车的重力沿斜
面向下的分力与摩擦阻力平衡．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
一、实验目的 1．探究外力做功与物体速度变化的关系． 2．通过分析论证和实验探究，培养实验探究能力和创新 精神．
二、实验原理
如图实－5－1所示，小车在橡皮筋的作用下弹出，沿
木板滑行．当我们用2条、3条……同样的橡皮筋进行第2次、 第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋拉伸的长度 都保持一致，那么，第2次、第3次……实验中橡皮筋对小 车做的功就是第一次的2倍、3倍……如果把第一次实验时 橡皮筋的功记为W，以后各次的功就是2W、3W……
2.420
2.860
1.21
1.43
(3)根据上表，请在图实－5－7所示的方格纸上作出ΔE－ W图线．
图实－5－7
[解析] (1)①该实验的研究对象是小车及固定在小车上
车的质量和速度(Ek＝
力和小车的总质量．
mv2)，所以还需要测出钩码的重
[答案] (1)钩码的重力远小于小车的总重力
(2) 钩码的重力和小车组利用拉力传感器和速 度传感器探究“动能定理”．如图实－5－6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时的速度大小．小车中可
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，也可以用其他方法测出．这样，进行若干
第七章 6《实验 探究功与速度变化的关系》同步课件
解析：由实验数据得出 W 与 v2 成正比，所以根据数学知识
可知 W－v 图象是抛物线，且开口向上，故选 B.
C．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„„同样的橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功 就分别是 W、2W、3W„„ D．利用弹簧测力计测量对小车的拉力 F 和小车在拉力作 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：橡皮筋对小车的作用力是个变力，其力的变化不好 控制，且其做的功无法直接用公式进行计算，故 A、B 选项可 行性均不高；C 选项操作方便，且不用计算橡皮筋具体做的功； D 选项的操作不可取． 答案：C
v 和 v2 的数据已填在下面的表格中.
W/J v/(m·s－1) v2/(m·s－1)2 0.00 0.00 0.00 1.00 0.80 0.92 2.00 1.10 1.21 3.00 1.28 1.92 4.00 1.59 2.34 5.00 1.76 3.10 6.00 1.92 3.87
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、
小车相应获得的速度 v2 、v3 „„
【数据处理】 (1)测量小车的速度：实验获得如图 7－6－2 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．所以应在纸带
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 .
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 .
第5章_5实验：探究功与速度变化的关系 验证机械能守恒定律
并使其竖直通过光电门.某同学测得各段黑色磁带通 过光电门的时间Δti与高度差Δhi,并将部分数据进行 了处理，结果如下表所示.(取g=9.8m/s2，表格中M 为直尺质量)
图5-5-6
实 验 次 序
ti (103s) 1.21 1.15 1.00 0.95
d vi ti
(m· -1) s
C.释放纸带，然后接通电源开关，打出一条纸 带 D.更换纸带，重复B、C步骤，选出点迹清晰符 合要求的纸带 E.用公式 求出速度，验证机械能是否守 v 2gh 恒在以上的操作中，你认为存在错误的步骤 是 .(只填步骤前序号)
CE
3.实验方法的变化 小明利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守 恒定律，实验装置的示意图如图5-5-6所示，当有 不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以 显示物体的挡光时间.所用的光电门传感器可测的 最短时间为0.01s.将挡光效果好、宽度为 d=3.8×10-3m的黑色磁带若干段贴在透明直尺上， 让直尺从一定高度由静止释放，
g s2 s1 f 2 m ［ ］ 4
.
第五章
机 械 能
5 实验：探究功与速度变化的关系 验证机械能守恒定律
1.探究功与速度变化的关系 探究功与速度变化的关系的实验的探究思路有 何巧妙之处？ 实验中用橡皮筋的弹力拉动小车做功使小 车获得动能，探究橡皮筋做的功与小车速度变化 的关系.橡皮筋的弹力是变力，所做的功是变力功， 没有现成的公式可以计算功的大小.然而，改变橡 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.也就是 说，在相同的位移情况下，用一条橡皮筋做的功 为W，用两条同样的橡皮筋做的功就是2W，用 三条同样的橡皮筋做的功就是3W……这样，实 验中巧妙地避开了功的计算.
7.6《实验：探究功与速度变化的关系》课件
3、作W-V或W-V2图象时，纵坐标的单 位长度可拉得开些。
例1: 为研究功与物体速度变化的关系， 在某次实验中某同学得到了如图所示的 一条纸带, （1）应选哪些点间距进行测量？ （2）怎样根据测得的数据进行确定小车 的速度？
.. . . . . . .
ABC D E F G
（1）选用DE段
（2）V=LDE / tDE
例2、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
答案：D
作业： 完成《学法大视野》P65-67
若为曲线
若为直线，则W与v2成 正比 若为曲线
……
…… 为什么不
做v1
W- 图?
数 据 处 W v /(m/s) 理 1 0.80
2 1.10
3 1.28
4 1.53
5 1.76
6 1.89 00
W-v图
为什么图象会通过原点?
数
据
处 W v2/(m2·s -
理
2)
0
0
1 0.64
2 1.21
3 1.64
物体的动能与它的速度是密切相关 速度的变化又与它的受力有关 所以，我们首先来探究： 力对物体做功与物体速度变化的关系 如何设计实验方案探究？
为什么选课本上的方案二？
探究的器材：木板、小车、橡皮筋(若干）、 打点计时器、电源、纸带、钉子2枚
打点计时器
小车
纸带
橡皮筋
铁钉 木板
探 究的 思 路
1、测量橡皮筋对小车做的功W
4、在上述实验中打出的5条纸带中，
例1: 为研究功与物体速度变化的关系， 在某次实验中某同学得到了如图所示的 一条纸带, （1）应选哪些点间距进行测量？ （2）怎样根据测得的数据进行确定小车 的速度？
.. . . . . . .
ABC D E F G
（1）选用DE段
（2）V=LDE / tDE
例2、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
答案：D
作业： 完成《学法大视野》P65-67
若为曲线
若为直线，则W与v2成 正比 若为曲线
……
…… 为什么不
做v1
W- 图?
数 据 处 W v /(m/s) 理 1 0.80
2 1.10
3 1.28
4 1.53
5 1.76
6 1.89 00
W-v图
为什么图象会通过原点?
数
据
处 W v2/(m2·s -
理
2)
0
0
1 0.64
2 1.21
3 1.64
物体的动能与它的速度是密切相关 速度的变化又与它的受力有关 所以，我们首先来探究： 力对物体做功与物体速度变化的关系 如何设计实验方案探究？
为什么选课本上的方案二？
探究的器材：木板、小车、橡皮筋(若干）、 打点计时器、电源、纸带、钉子2枚
打点计时器
小车
纸带
橡皮筋
铁钉 木板
探 究的 思 路
1、测量橡皮筋对小车做的功W
4、在上述实验中打出的5条纸带中，
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
功
重力做功
能
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
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
度
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
人 教 版 物 理 必 修 2
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
人 教 版 物 理 必 修 2
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
人 教 版 物 理 必 修 2
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
实验五 探究动能定理
电门1速度为v1= d ,滑块通过光电门2速度为v2= d ;根据动能定理需要验证
t1
t2
的关系式为W=Fs=
1 2
Mv22
-
1 2
Mv12
=1
2
M
d t2
2
-1
2
M
d t1
2
,可见还需要测量出M,即
滑块、挡光条和拉力传感器的总质量;
必备知识 · 整合
关键能力 · 突破
(3)该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小,不是将砝码盘和砝码的总 重力作为滑块、挡光条和拉力传感器的拉力,故不需要满足砝码盘和砝码的 总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量。
,还需要知道小物块
的质量,故A、D、E正确,B、C错误。
②根据h=
1 2
gt2和L=v0t,可得
v02
=
g 2h
L2,若功与速度的二次方成正比,则功与L2正
比,故应以W为纵坐标、L2为横坐标作图,才能得到一条直线。
③由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略,是实验方法不完善,则由此引起的
误差属于系统误差。
必备知识 · 整合
关键能力 · 突破
3.误差分析 (1)误差的主要来源是橡皮筋的长度和粗细不完全相同,使橡皮筋的拉力做功 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倾角过大也会造成误差。 (3)利用打点的纸带计算小车的速度时,测量不准带来误差。
必备知识 · 整合
关键能力 · 突破
必备知识 · 整合
关键能力 · 突破
(2)实验中甲、乙两同学用两种不同的方法来实现橡皮筋对小车做功的变化。 甲同学:把多条相同的橡皮筋并在一起,把小车拉到相同的位置释放; 乙同学:通过改变橡皮筋的形变量来实现做功的变化。 你认为 甲 (填“甲”或“乙”)同学的方法可行。
《探究功与速度变化的关系》教学设计
教 学设 计说 明 （ ） 一 导入 新课 ：
一
、
本 节课是 人 教版《 物理 》必修 ２第 七 章的 第 六节， 是一 节 典 型 的科学 探 究 课 ， 过 实 验 探究 通
教师 ： 播放 奥运 会标枪 比赛 的视 频 。 提 出问题 ： 是什 么原 因使标 枪 的速度 发生 了
（ ） 图像法 处理 数据并 寻 找规律 的技 能 。 ２用
（ ） 过实 验探 究 ， 识功 与 物 体速 度 变化 ３通 认
的关 系 。
２ 过 程 与 方 法
教 师 ： 对 物体做 功和 速度变 化 有什 么样 的 力 关 系呢 ？ 引导 学生 回想 刚才 的 演示 实验 ， 怎样 可 以增 大 乒乓球 离开 弹 弓时 的速度 ？ 学生： 使劲 拉橡 皮筋 ， 大弹 力 ， 增 这样 在 恢复 原状 时橡 皮筋 的弹力 对乒 乓球 做 的功就会 越 多 ，
像法 寻找 物理 规律 的方 法 。 ３ 情 感态 度与 价值 观 （） １ 通过 实 验 探究 过 程 ， 激发 学 生学 习的 求
知欲 和学 习的兴 趣 。
果物 体是 由静 止开始 运动 ， 就可 以简 化为 探究 功
与速 度 的关 系 。
２ 猜 想假定 ．
（ ）通过 亲 身 实践 ， 立 “ 践 是 检 验 真 理 ２ 树 实
Ｔｅ ｃ ｉ ｇ ａ ｈｎ
３ 设 计 实 验 ．
方案。 教师 说 明 为使 研究 更 能 说 明 问题 ， 用 变 选
教师 ： 要获得 做功 与物 体速度 变化 的定 量 关
系 ， 以通 过实 验来 研 究 ， 么 在 实验 中需 要 测 可 那 量哪些 物理 量 ， 何测 量 ？ 如 学生： 思考并 回答 ：
一
、
本 节课是 人 教版《 物理 》必修 ２第 七 章的 第 六节， 是一 节 典 型 的科学 探 究 课 ， 过 实 验 探究 通
教师 ： 播放 奥运 会标枪 比赛 的视 频 。 提 出问题 ： 是什 么原 因使标 枪 的速度 发生 了
（ ） 图像法 处理 数据并 寻 找规律 的技 能 。 ２用
（ ） 过实 验探 究 ， 识功 与 物 体速 度 变化 ３通 认
的关 系 。
２ 过 程 与 方 法
教 师 ： 对 物体做 功和 速度变 化 有什 么样 的 力 关 系呢 ？ 引导 学生 回想 刚才 的 演示 实验 ， 怎样 可 以增 大 乒乓球 离开 弹 弓时 的速度 ？ 学生： 使劲 拉橡 皮筋 ， 大弹 力 ， 增 这样 在 恢复 原状 时橡 皮筋 的弹力 对乒 乓球 做 的功就会 越 多 ，
像法 寻找 物理 规律 的方 法 。 ３ 情 感态 度与 价值 观 （） １ 通过 实 验 探究 过 程 ， 激发 学 生学 习的 求
知欲 和学 习的兴 趣 。
果物 体是 由静 止开始 运动 ， 就可 以简 化为 探究 功
与速 度 的关 系 。
２ 猜 想假定 ．
（ ）通过 亲 身 实践 ， 立 “ 践 是 检 验 真 理 ２ 树 实
Ｔｅ ｃ ｉ ｇ ａ ｈｎ
３ 设 计 实 验 ．
方案。 教师 说 明 为使 研究 更 能 说 明 问题 ， 用 变 选
教师 ： 要获得 做功 与物 体速度 变化 的定 量 关
系 ， 以通 过实 验来 研 究 ， 么 在 实验 中需 要 测 可 那 量哪些 物理 量 ， 何测 量 ？ 如 学生： 思考并 回答 ：
《机械能及其守恒定律(探究功与物体速度变化的关系)》人教版必修高一物理精选PPT课件
若为直线，则W与v2成正比
若为曲线为什么不做
……
W-
1
v
图?
……
数据处理
Wv /(0m.8/0s)
1 1.10 2 1.28 3 1.53 4 1.76 5 1.89 60 0
（电火花计时器）
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
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……
解决方案
皮筋做功W 速度变化V 之间的关系
思考: 小车在平衡摩擦力f之后，在皮筋弹力作用下 的运动性质如何？
AB
C
D
E
F
G
思考
小车在木板上做什么性质的运动？ 先加速后匀速再减速
我们要取的速度是哪个阶段的速度？ 这个速度该如何测量？
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 ……
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
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。
实验小结
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．
3．误差分析．
4．橡皮筋的条数．
《实验：探究功与速度变化的关系》课件
均匀分布的点距。小车匀速运动。 均匀分布的点距。小车匀速运动。
2、小车获得的速度怎样计算？ 小车获得的速度怎样计算？
x v= t
6
探究功与物体速度变化的关系
功的确定 ----倍增法 倍增法
x 速度的测量 ---- v = t
图像法 数据处理 ----图像法
W 0 1 2 3 4 5 v/(m/s)
相同
3、小车运动中要克服摩擦阻力做功，用什么方法消 小车运动中要克服摩擦阻力做功， 除摩擦阻力的影响？ 除摩擦阻力的影响？
平衡摩擦力。 平衡摩擦力。将轨道一端垫高至小车匀速 运动。 运动。
速度的测量 x
1、纸带上的点距并不都是均匀的，应该采用那些点 纸带上的点距并不都是均匀的， 距来计算小车的速度？为什么？ 距来计算小车的速度？为什么？
结论： ∝ 结论：W∝v2
拓展提高
1、如果物体的初速度V0≠0，功与速度的变化关 如果物体的初速度V ≠0， 系又是怎样的呢？ 系又是怎样的呢？ 2、运用已学的知识，你能从理论上推导功与速度 运用已学的知识， 变化的关系吗？ 变化的关系吗？
欢迎 指导
重力势能E 重力势能EP= mgh
1 kx 弹性势能E 弹性势能EP弹= 2
动能
2
外力对物体做功使物体的动能发生变化。 结论：外力对物体做功使物体的动能发生变化。 探究：外力对物体做功与物体动能变化的关系？ 外力对物体做功与物体动能变化的关系？ 与物体速度 速度变化的关系 动能变化的关系 速度
第七章
机械能守恒定律
6
探究功与物体速度变化的关系
知识回顾 在初中我们已经学习了动能及动能大小 的决定因素，请回忆后回答： 的决定因素，请回忆后回答：
什么叫动能？ 什么叫动能？动能的大小与什 么因素有关？ 么因素有关？
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
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。
2、将橡皮筋固定在小车前端。拉长橡皮筋使小车位
复
习
重力做功
重力势能
WG＝EP1－EP2
弹力做功
弹性势能
WF＝EP1－EP2
外力做功
动 速能度
出示问题
1、该探究实验的目的、实验所需要的器材 及实验的设计思路． 2、课本中利用不同数目的橡皮筋拉动小车 做功，对此，你有何认识?怎样选择橡皮筋 才尽可能减小误差? 3、实验时为何要平衡摩擦力?如何平衡? 4、实验中如何来测定小车的速度?如何从 纸带上分析出小车在通过B点时的速度?
的过程中
橡皮筋的弹胡克定律 ，
不容易计算。
橡皮筋对小车 拉力做的功能 否直接测量？
解 决 第一次用一条橡皮筋拉小车 方 案
做功W
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，且使每条橡皮筋的伸 长都和第一次的伸长量一样
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……
探究功与速度变化的关系
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、学习利用物理图象探究功与物体速度 变化的关系
知识回顾：
1、重力做功与重力势能的关系？重力势 能的表达式
2、弹力做功与弹性势能的关系？弹性势 能的表达式
3、物体动能的含义
4、 箭的动能、足球的动能从无到有为什 么会发生变化?
实
验： 实验目的：通过实验探究橡皮筋对小
探 车做功与小车速度的关系
究
做 实验器材：橡皮筋、小车、木板、打
功
点计时器、纸带、铁钉等
与
小 打点计时器
车
小车
速
铁钉
度
变
化
纸带
的
关
橡皮筋
木板
系
思
考 小车在木板上运动的过程中，哪一阶段橡皮
筋对小车做功？
? ? ?
C
B
A
怎样设计实 验才能解决 这一问题?
橡皮筋被拉伸 直到恢复原长
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 。
思 考
小车在木板上做什么性质的运动？
先加速后匀速再减速
我们要取的速度是哪个阶段的速度？ 这个速度该如何测量？
橡皮筋恢复原长时的速度。利用打点计时器， 用橡皮筋恢复原长时的一段位移与所用时间
的比值近似计算该点的瞬时速度
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
4 2.34
5 3.10
6 3.57
W-v2图 表明W与 v2 成正比
实验操作与条件的控制
因为橡皮筋拉力过大，小车获得的速 度比较大，加之实验次数少，所取点 数也少，使在描W-v图线上各点时， 各对应点近似呈线性关系，而误得结 论W与v成线性关系
指点迷津：
实验中一方面尽量选用劲度系数小 的橡皮筋；第二方面尽量保证纸带 上打出足够多的点；第三方面可在 小车上加砝码，增大小车质量，使 小车获得的速度不致过大，第四方 面在画图时加大纵坐标的单位长度， 从而所描绘出的W-v图线为抛物线 形状比较明显。
数
据
.. . . . . . . . .
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 若为曲线为什么不
…… W-做v1图?
……
数 据 处 W v /(m/s) 理 1 0.80
2 1.10 3 1.28
4 1.53
5 1.76
6 1.89 00
W-v图 为什么图象会通过原点?
数
据
处 W v2/(m2·s -2)
理0
0
1 0.64
2 1.21
3 1.64