探究功与速度的关系导学案2

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高中物理 7.6 实验 探究功与速度变化的关系导学案新人教版必修

高中物理 7.6 实验 探究功与速度变化的关系导学案新人教版必修

高中物理 7.6 实验探究功与速度变化的关系导学案新人教版必修一、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、学习利用物理图象研究功与物体速度变化的关系、3、通过纸带与打点计时器来探究功与速度的关系,体验探究过程和物理学的研究方法、4、在实际探究过程中如何解决变力做功问题,如何将复杂的问题简单化、二、知识要点1、实验目的(1)通过实验探究力对物体做的功与的关系、(2)体会探究的过程和探究时所采用的方法、2、实验原理以平板上的小车为研究对象,使它在力的作用下从静止开始运动、(1)用测量小车的速度、(2)通过测量力的大小及小车在力的作用下运动的距离,来计算力做的功、或为小车提供可以定量比较大小的作用力,确定各次做功的大小的定量关系、(3)作出W-v图象或W-v2图象……,就可以分析两者的定量关系、3、常见的两种实验方案(1)方案一: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)方案二: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,能够找到牵引力对小车做的功与小车速度的关系、4、实验器材(1)方案一:①一端带滑轮的长木板②小车③细绳④钩码若干⑤打点计时器和纸带⑥低压交流电源和导线⑦毫米刻度尺(2)方案二:①平板②小车③五、六根相同的橡皮筋④钉子⑤打点计时器和纸带⑥低压交流电源和导线⑦坐标纸⑧毫米刻度尺⑨铅笔三、典型例题例1、关于探究功与物体速度变化的关系实验,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、先接通打点计时器电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出例2、利用打点计时器、纸带、橡皮筋等探究功与速度变化的关系时,得到如下数据:速度大小及对应的弹力的功:v/(ms-1)0、000、801、101、281、531、761、89W/J0、001、002、003、004、005、006、00速度平方大小及对应的弹力的功v2/(m2s-2)0、000、641、211、642、343、103、57W/J0、001、002、003、004、005、006、00(1)根据以上数据作出功与速度大小的关系图象,以及功与速度平方的关系图象;(2)根据图象得到的结论是什么?例3、某同学利用图甲所示装置探究力对物体做的功与物体速度变化的关系,得到了下表的数据:实验次数12345橡皮筋条数13457小车速度v/(ms-1)0、711、231、421、581、71(注:每条橡皮筋拉长的长度都一样)(1)由表可以得出定性结论:、(2)设一条橡皮筋拉长到固定长度所做功为W0,大致画出橡皮筋所做的功W与小车速度v的图象、(画在图乙中)(3)根据以上的W—v图象对W与v的关系作出初步判断:______ _______、(4)根据数据完成下表的空白部分实验次数12345橡皮筋做功W0v2/(m2s-2)W与v的关系五、板书设计:六、教学后记:备注栏。

高中物理《探究功与物体速度变化的关系》导学案 新人教版必修2

高中物理《探究功与物体速度变化的关系》导学案 新人教版必修2

物理学科“问题导学案”【课题】:探究功与物体速度变化的关系【课型】:问题生成解决拓展课【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。

3.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。

【重点】变力做功的处理,利用图像处理数据【难点】变力做功的处理,利用图像处理数据,创新思维的培养【自主导学】研究对象?那个过程?恒力变力?目的?1、探究实验的设计思路:要求能够改变功和测量功W,能够对应地测量出物体的速度v。

书本利用如图所示的装置来实验。

本实验中改变功的办法是________________________,功的变化情况是一份功W、二份功2W、三份功3W等,为了是橡皮筋对物体做的功为总功,必须消除摩擦力做功对探究带来的影响,因此实验前必须将木板适当____________,使小车能够在木板上作匀速运动为标准;物体速度的测量是通过_____________来实现的。

2、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∝v2、W∝v3,甚至W∝。

因此记录实验数据时可以设计一个如图的表格。

【例题解析】例1 如图是本实验的装置示意图。

(1)长木板的倾斜程度如何调试?(2)小车前上方的钩子在制作造型上有何要求?例2 在用本节教材所示的实验装置进行的探究实验时,打出了如图5-6-3所示的一条纸带,请你说说:(1)利用这条纸带要测出哪个物理量?(2)要利用纸带上的哪一段,才能正确上述的物理量?拓展理论上讲,也可以利用纸带上的d-e-f段,先求出打e点时的速度v e,再求加速度a,再求打点f时的速度v f,但是这样做既麻烦,误差又大,所以这种做法不可取。

高中物理 《实验:探究功与速度变化的关系》导学案

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第六节《实验: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)学习利用物理图像探究功与物体速度变化的关系。

【重点难点】(1)学习探究功与物体速度变化的关系的物理方法――倍增法,并会利用图像法处理数据。

(2)实验数据的处理方法――图像法【探究学习】一、温故知新提出问题在前几节通过对做功的探究,得到了重力势能和弹性势能的表达式,能否利用同样的思路和方法得到动能的表达式?二、实验探究形成规律(一)自主探究,提出预案要利用实验探究“外力做功和速度变化的关系”,你能提出几种预案?(可参考“实验:探究小车速度随时间变化的规律”、“用铁架台打点计时器研究自由落体”等实验方案和课本方案。

画出草图并在课堂上展示你设计的思路和方法。

)(二)合作探究,分组实验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?若不需要,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,应该采用那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,接通打点计时器电源,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v1、v2、v3、v4 、v5。

《探究功与速度变化的关系》导学案

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§7.6《实验:探究功与速度变化的关系》导学案寄语:日日行,不怕千万里;常常做,不怕千万事。

【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.学会利用物理图象探究功与物体速度变化的关系。

3.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。

【学习重、难点】1.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。

2.实验数据的处理方法——图象法。

【课前预习】(课前完成)一、知识回顾(课前必须完成)1、重力做功与重力势能变化存在何种关系?2、弹性势能的表达式是如何得到的?二、知识导学(课前必须完成)1、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2、实验原理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。

3、实验仪器长木板、、小车、电火花计时器(带纸带、复写纸等),、、导线若干,计算器等。

【合作探究交流展示】(课堂中完成)本实验的探究思路及技巧(一)思路1、2、3、(二)技巧1、测量橡皮筋对小车做的功W问题:探究过程中,我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值?问题:每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求?2、测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度v问题:如何测量小车的速度?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?为什么?3、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?注意:1、本实验是为了探究橡皮筋对小车做的功与小车获得的速度间的关系,为此,必须排除摩擦力的干扰,所以要平衡摩擦力。

2、实验中可将木板放有打点计时器的一端垫高,让小车重力沿斜面方向的分力来平衡摩擦力。

具体办法是:将木板放有打点计时器的一端垫高,脱开钩在小车上的橡皮筋,在小车尾部固定一纸带,释放小车使小车沿木板向下运动。

如果纸带上打出的点距是均匀的,说明小车的运动是匀速的,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。

高中物理7.6实验:探究功与速度变化的关系导学案新人教版必修2

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7.6 实验:探究功与速度变化的关系学习目标知识与技能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。

3、体验知识的探究过程和物理学的研究方法过程与方法1、通过纸带与打点计时器来探究功与速度的关系,体验探究过程和物理学的研究方法2、实际探究过程中如何把变力做功这个问题解决情感态度与价值1、体验探究的困难,享受成功的乐趣2、通过实验探究,体会学习的快乐,激发学习的兴趣;通过亲身实践,树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观学习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学习难点 1、实验数据的处理方法——图象法2、实验过程中的规范操作预习案先通读教材,熟悉本节课的基本概念和基本规律,完成“知识准备”、“教材助读”的问题。

(独立完成,限时10分钟)●知识回顾1.弹性势能:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于弹力的作用也具有弹性势能;2.弹性势能表达式:;3.弹力做功与弹性势能的关系:。

●新课预习1.(1)实验目的是研究外力对物体做的功与物体动能的变化关系。

(2)体会探究的过程和所用方法。

2.实验器材:平木板、小车、橡皮筋、钉子、打点计时器、刻度尺、纸带、电源等。

3.实验步骤:A.先将木板置于水平桌面,然后在钉有钢钉的长木板上,放好实验小车。

B.把打点计时器固定在木板的一端,将纸带穿过打点计时器的限位孔,纸带一端夹紧在小车的后端,打点计时器接电源。

C.使木板适当倾斜,调节木板的倾角,使小车能在木板上匀速直线运动即可。

D.过两钉中垂线上的适当位置作两钉的平行线,交中垂线于O点,作为小车每次运动的起始点。

E.使用一根橡皮筋时,将小车的前端拉到O点,接通电源,打点计时器打点,释放小车,小车离开木板前适时使小车制动,断开电源,取下纸带。

重复本项前面的过程,选出点迹清晰的纸带。

F.换用同样材料、粗细、长度的2根、3根、…6根橡皮筋,依照D项的方法,分别进行实验。

高中物理 探究功与物体速度变化的关系导学案 新人教版必修

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高中物理探究功与物体速度变化的关系导学案新人教版必修探究功与物体速度变化的关系导学案【学习目标】1、领会探究功与速度变化关系的设计思路,经历探究学习的情感体验过程2、知道以一根橡皮筋所做的功为“单位功”,利用倍增法研究变力的功3、巩固速度测量的方法,平衡摩擦力的方法4、能进行简单的探究方案设计,并通过正确的实验操作,采集实验数据5、掌握实验数据处理的合理方法化曲为直,通过数据处理探寻物理规律。

【学习重点】1、再次体会功和能量变化的关系。

2、实验方案的制定和实施。

3、实验数据的图像处理。

【学习难点】1、橡皮筋的弹力做功的处理。

2、数据的处理。

……………………………………………………………………………………………………【学习流程】1、课题引入(1)物体由于运动而具有的能叫动能,速度越大,动能越。

在下面的生活实例中,足球、箭的动能改变的原因是什么?(2)外力做功与动能变化的关系如何呢?物体的动能与速度密切联系。

因此探究功与动能变化的关系也可转化为探究的关系。

2、设计探究方案(1)生活实例:弹弓、如果使弹弓弹射出的纸团速度再大些,应该怎么办?(2)如果使橡皮筋的条数增加一倍,在拉伸长度相等的情况下,橡皮绳对纸团做的功就变为原来的倍。

猜想:纸团的速度变为原来的几倍?(2)请各组同学们交流讨论,设计出一个实验方案,画在草纸上:方案既能测出力的功,又能测出物体获得的速度。

方案1方案1方案1:竖直恒力的功与速度变化(1)怎样确定外力对物体所做的功?物体受到的重力mg即为外力,用刻度尺测量物体下降的高度,如OA,则外力对物体所做的功W= 。

(2)怎样确定物体获得的速度?学生:测量出与A点上、下相邻的两点间的位移x和时间t,算出纸带在这两点间的平均速度v= ,用这个平均速度代表纸带经过A点时的瞬时速度。

方案2方案2:水平恒力的功与速度变化(1)小车受到的拉力由什么力提供?必须具备什么条件?解答:(2)怎样测量小车运动的位移?解答:(3)怎样测小车获得的速度?解答:(4)为减少阻力的影响应怎样改进实验装置?解答:方案3方案3:变力的功与速度变化(1)这个实验方案需要平衡摩擦力吗?怎样平衡?解答:(2)能否直接测量橡皮筋对小车做的功?应如何解决这个问题?解答:(3)小车做什么运动?橡皮筋在哪个过程中对小车做功?解答:(4)怎样选择计时点测量小车获得的速度?解答:更多方案……3、数据处理方法图象法:根据实验测得的数据,猜想可能的函数关系。

导学案最新高中物理人教版必修二:7.6实验:探究功与速度变化的关系

导学案最新高中物理人教版必修二:7.6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》导学案【学习目标】1.通过实验,探究功与物体速度变化的关系.2.了解探究功与物体速度变化关系的思路.3.学习利用图象法处理实验数据【重点难点】探究功与物体速度变化的物理方法和思维过程【学法指导】认真阅读教材,体会实验的物理方法,体会实验数据的处理方法。

【知识链接】1.外力对物体做正功时物体的动能怎样变化?2.外力对物体做负功时物体的动能怎样变化?【学习过程】一、实验原理如图所示,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,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1次的2倍、3倍……如果把第1次实验时橡皮筋的功记为W,以后各次的功就是2W、3W ……由于橡皮筋做功而使小车获得的速度可以由打点计时器打出的纸带测出,这样进行若干次测量,就得到若干组功和速度的数据.二、实验步骤1.按上图组装好实验仪器,由于小车在运动中会受到阻力,把木板略微倾斜,作为补偿.2.先用一条橡皮筋进行实验,把橡皮筋拉伸一定长度,理清纸带,接通电源,放开小车.3.换用纸带,改用2条、3条……同样的橡皮筋进行第2次、第3次··…实验,每次实验中橡皮筋拉伸的长度都相同.4.由纸带算出小车获得的速度,把各次实验获得的速度依次记人设计的表格中.5.对观测数据进行估计,大致判断两个量可能的关系,然后以W为纵坐标,以v(v2、v3)为横坐标作图.三、实验数据处理在处理数据的时候,如果作出的功-速度曲线是一条直线,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,就需要根据测得的速度分别按v2、v3、……算出相应的功的值,实际测得的速度与哪一种最接近,它们之间就是哪一种关系.【训练测试】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( )A.用同样的力对小车做功,让小车通过的距离依次为s、2s、3s……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.利用弹簧称测量对小车的拉力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……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,哪一个是符合实际的()3.(湖北省部分重点中学09~10学年下学期期中)某实验小组采用如图所示装置探究橡皮筋弹力功与速度的关系,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4.如图所示为探究力对物体做功与速度的关系的装置图,在实验中每次橡皮筋的拉伸长度都保持不变,这样每次皮筋( )A.做的功一样B.每条橡皮筋产生的弹性势能相同C.产生的动能相同D.产生的重力势能相同【参考答案】1.答案:C解析:实际操作第一次用一根橡皮筋,以后各次分别用2根、3根、…且每次拉到同样的长度,即能得到W、2W、3W、…的功.2.答案:C3.答案:CD4.答案:B解析:实验中每次橡皮筋的条数不同,所以对小车做的功不同,小车产生的动能不同,所以B项正确.【学习反思】利用图象法处理实验数据有什么优点?。

高中物理 第7章 第6节 实验 探究功与速度变化的关系 精品导学案 新人教版必修二

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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∝vC.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.②④C.①④ D.②③5.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∝v2?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,v2A=1.44×10-2m2/s2,v2B=2.89×10-2m2/s2,v2C=4.41×10-2m2/s2,v2B v2A ≈2,v2Cv2A≈3,即v2B≈2v2A,v2C≈3v2A.由以上数据可以判断W∝v2是正确的,也可以根据W-v2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.测量点 s/cm v/(m·s-1)O 0.00 0.35A 1.51 0.40B 3.20 0.45C ________ ________D 7.15 0.54E 9.41 0.60(3)在小车的运动过程中,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教师个人研修总结在新课改的形式下,如何激发教师的教研热情,提升教师的教研能力和学校整体的教研实效,是摆在每一个学校面前的一项重要的“校本工程”。

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

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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、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、理解处理实验数据时寻找w与v的关系的方法。

【学习重点】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。

【学习难点】实验数据的处理方法――图象法。

【学习过程】【问题导入】思考问题1:是什么改变物体运动速度?我们今天用实验的方法来探究功与物体速度变化的关系。

思考问题2:在实验探究中,应如何对物体做功?又怎样表示每次做功的大小呢?【自主学习】阅读课文并回答实验都采用了哪些器材,实验如何操作,W-V 间关系通过什么得到?一、橡皮筋做的功1、橡皮筋做功是恒力做功还是变力做功?如何处理橡皮筋做的功?2、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?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?不这样会出现什么结果?4、在实验中小车要受到阻力,为了使橡皮筋的力为小车的合外力我们应该怎么办?二、小车速度的测量1、小车获得的速度用什么测量?2、纸带上的点距离是不均匀的,我们应该选取纸袋上的哪部分点计算小车获得的速度?三、数据处理:功与速度的关系得到的数据应该怎么处理?【实验结论】(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。

)【实验误差分析】1、用多条橡皮筋时,橡皮筋的长度、粗细不一,使橡皮筋对小车的拉力做的功与橡皮筋的条数不成正比。

2、小车受力为零的位置也不一定在设定的同一点。

3、改变橡皮筋的条数后,每次没有拉到相同的位置,没有保证每条橡皮筋每次做功相等。

4、由于小车不受拉力的位置不一定在E点,使得拉力的功w 与橡皮筋的条数不成正比。

而实验设计中作图时纵坐标的单位长度依然将功与橡皮筋的条数按正比关系取值,这就使得利用测量值作出的w与v的各对应点的分布与实际的w-v函数图象发生了偏离。

高中物理《7.7 探究功与速度关系》导学案新人教版必修2

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高中物理《7.7 探究功与速度关系》导学案新人教版必修27、7探究功与速度关系【实验目的】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。

【实验准备】1、重力做功与重力势能有怎样关系?2、弹力做功与弹性势能有怎样关系?3、物体的动能与哪些因素有关?力对物体做功与动能的关系?(1)孔卡在主罚任意球时,足球为什么会获得动能?(2)张娟娟射出的弓箭为什么会获得动能?【实验设计】1、在实验中,应如何对物体做功?又怎样表示每次做功的大小?2、应该如何测量物体的速度?3、设计实验方案(1)实验器材:(2)实验步骤:(3)实验数据记录及处理(自主设计表格)(4)实验结论及反思【巩固练习】1、(单选)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2、(多选)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3、(单选)在“探究功与物体速度变化的关系”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,下车不下滑即可B、使拖着纸带的小车由静止释放,下车下滑即可C、沿木板向下推一下拖着纸带的小车,打点计时器打下的点距均匀即可D、以上说法都不对4、(多选)在“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、先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出B、放小车的长坂应该尽量使其水平C、每次实验时,橡皮筋拉伸的长度可以不一致D、每次实验时,可以不求出橡皮筋对小车做功的具体数值5、在小车牵引纸带运动过程中,打点计时器记录了小车的运动情况,如图所示,图中A 、B 、C 、D 、E 为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔为 T=0、1s 、试计算(l)各点瞬时速度:vA=___________m/s vB= ___________ m/s vC=___________ m/s vD= ___________ m/s vE=___________ m/s (2) 设小车质量为m=1、0 kg ,试作出从 A 点至 B 点、至 C 点、至 D 点、至E 点的过程中,合外力的功 W 与各计数点速度平方v2的关系图线、6、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”,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,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,可知做正功,做负功(4)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、。

高中物理最新-探究功与速度变化的关系导学案 精品

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图1第7.6《实验:探究功与速度变化的关系》导学案班级: 组名: 姓名:【学习目标】1.领会探究功与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.会平衡摩擦力,并会在实验中检测判断摩擦力是否平衡。

(难点)3.会利用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。

(重点) 4.体会测橡皮筋对小车做的功的巧妙方法,理解数据处理时寻找W 与v 关系的方法。

(重点)【学法指导】利用图像法处理数据,确定物理量之间的关系。

【知识链接】1.利用纸带测物体速度的方法;2.利用图象处理实验数据的方法。

【学习过程】实验前预习部分:阅读教材P 69—P 70新课导入:在物理情景中感知做功与速度变化的关系 情景1:如图1所示,一物体静止在光滑的水平面上,现有一水平力F作用于物体上,力F 对物体做 (填正或负)功,物体的速度 ,物体的动能 。

(填增大或减小)情景2:射箭运动员将弓拉开,放手后箭在弓的弹力作用下射出,弹力对弓做 (填正或负)功,弓的速度 ,弓的动能 。

情景3:快速前进的汽车偶遇情况紧急刹车,在阻力作用下停下来,阻力对汽车做 (填正或负)功,汽车的速度 ,汽车的动能 。

(填增大或减小)可见,速度的变化都与力做功(填有或无)关,本节课我们将探究功与速度变化的关系。

知识点一:探究的思路情景:如图2所示,我们以平板上的小车为研究对象,使它在牵引力的作用下从静止开始运动来设计探究实验法。

问题1:在图7.6-1所示的参考案例一中,怎样测出小车受到的牵引力?这样测量需要满足什么条件?怎样测出小车在力的作用下运动的距离?问题2:在图7.6-2所示的参考案例二中,使小车在橡皮筋的作用下弹出,设计方案中怎样巧妙地改变橡皮筋对小车做的功?你认为这样处理有何精妙之处?这样处理要注意些什么?知识点二:操作与作图的技巧问题3:小车运动中会受到阻力,作为补偿,可以使木板适度倾斜(即平衡摩擦力)。

平衡摩擦力时能不能挂重物(或橡皮筋)?摩擦力平衡是否适度,如何检测?问题4:某小组同学选用参考案例二进行探究实验。

探究功与物体速度变化的关系教学设计2人教版(优秀教案)

探究功与物体速度变化的关系教学设计2人教版(优秀教案)

高中物理新课程教课方案——研究功与物体速度变化的关系江苏省栟茶高级中学张小建一、教材剖析. 本章第四节内容研究了重力的功与重力势能间的关系,成功地成立了重力势能的表达式。

第四节内容研究了弹力做的功与弹性势能的关系,进而确立了弹性势能的表达式。

. 力对物体所做的功与物体的动能间又有什么关系呢?应当怎么进行研究呢?明显,既能够从运动学公式和牛顿运动定律出发经过逻辑推导的方法进行理论研究,也能够连续第四节和第五节的方法利用做功和能量的关系经过实验的方式进行研究。

. 为了表现新课程的理念,本节课采纳实验研究的方法,给学生增添研究与体验的时机,让学生的学习重心从过分重申知识的传承和累积向知识的研究过程转变,使学生由被动接受知识向主动获取知识转变,进而培育学生的科学研究能力、脚踏实地的科学态度和敢于创新的研究精神。

. 本节实验研究的设计中,采纳橡皮筋拉小车,使小车获取速度的过程中,研究橡皮筋做的功与小车速度变化的关系。

因为橡皮筋的弹力随其长度改变量间的关系是非线性的,因此橡皮筋对小车的功没法用现成的公式进行计算。

本实验的精妙之处就在于奇妙地回避了功的计算。

各次实验中橡皮筋对小车的功都能够用( 一根橡皮筋对小车做的功) 的倍数来表达,再利用打点计时器来测定各次实验中小车的速度,依据一系列橡皮筋的功和与之对应的小车速度的测量值即可找出功与物体速度变化间的关系。

. 从本章知识的整个系统来说,本节教材不过为下一节“动能和动能定理”的理论推导确立一个认识基础,在教课中应灵巧掌握。

经过“研究功与物体速度变化的关系”的实验,也能够有效地促进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对恒力做功的条件下成立,在变力做功的状况下也是成立的。

二、教课目的()知识与能力:理解研究性实验中的研究思路、操作技巧(怎样测功和速度)和数据办理三个重要环节;经过研究,认识功与物体速度变化的关系()过程与方法:经历用实验方法得出功与物体速度的变化关系的过程。

高中物理7.6探究功与速之间关系导学案2新人教版必修2

高中物理7.6探究功与速之间关系导学案2新人教版必修2

高中物理7.6探究功与速之间关系导学案2新人教版必修2第6节实验:探究功与速度之间关系【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。

【重点、难点】通过用纸带与打点计时器来探究功与速度的关系。

预习案【自主学习】1.本实验的目的:探究________和_____________________的关系。

本实验总是让小车从静止开始,使测定两个速度的的问题转化为_______________的问题,有利于操作和数据处理发现规律。

2.实验中测速度一般用___________来计时,还常用___________。

3.如果以功W为纵坐标,以v为横坐标,则图象为_______线。

【学始于疑】探究案【合作探究一】1.探究思路本实验是按着如下的思路进行的:(1)改变功的大小用1条、2条、3条……同样的橡皮筋将小车拉到同一位置释放,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橡皮筋拉力所做的功W为纵坐标,小车获得的速度v为横坐标,作出W—v曲线(即功—速度曲线)。

分析这条曲线,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。

例1本实验的探究思路有何巧妙之处?解答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。

即使知道弹力功的公式也不能用它进行计算,因为橡皮筋的劲度系数也是变化的。

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,用同样的三条橡皮筋做的功就是3W……实验方法巧妙地避开了功的计算,直接确定了橡皮筋拉力对小车所做功的倍数关系。

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高一物理《7.6实验:探究功与速度变化的关系》导学案No.26编写人:靳大鹏审核人:高一物理组编写时间:2011-5-10
【学习目标】
1.知道探究活动须测定功与速度这两个物理量.
2.领会教科书中所给的实验方案.
3.知道实验方案中改变弹力做功大小与橡皮筋的条数成正比的方法.
4.体会以一根橡皮筋所做的功为单位来简化问题的思想方法.
5.知道实验方案中平衡摩擦力的方法.
6.知道当小车做匀速运动时进行速度测量更合理.
7.知道力对物体做功与物体速度变化的关系.
【重点难点】
1.、体会从寻找W-v的关系转向寻找W-v2关系所蕴含的思想和方法.
2、根据所学知识设计实验方案,并对不同的实验方案作出评价和选择.
【知识链接】
1.本节探究的目的是研究外力对物体________与物体_________关系.
2.本节实验并不需要测量橡皮筋做的功到底是多少焦耳,只是测出以后各次实验橡皮筋做的功是第一次实验时的,这样做可以大大简化操作.
3.橡皮筋做功而使小车获得的速度可以由和___________来测量,当然也可采用其他方法.打出的纸带上的点分布有________特点.
4.小车在运动过程中要受到摩擦阻力,类似于前面研究物体的加速度与力和质量的关系的实验,可以使木板_________来平衡小车受到的摩擦阻力.
5.本实验用到的器材:平板、小车、、钉子、______、纸带.
【问题探究】
我们在选取橡皮筋时应该注意什么?我们怎样来选择纸带上的点来确定小车的速度?你能不能说出本实验中平衡摩擦力的原理?
1.本探究实验中的重要方法及技巧
(1)研究两个物理量的比例关系是探究两个量数量关系的重要方法,研究比例关系可以为实验测量提供很大的方便和可能.例如,一根橡皮条对小车做的功是很难确定的,如果改用两根橡皮条在完全相同的情况下做的功的具体数值仍是很难确定的.但是,若以一根橡皮条对小车做的功为功的单位W,两根橡皮条做的功无疑是2W,这是何等巧妙!
(2)将问题转化为简化实验过程:探究的任务是外力对物体做的总功与速度变化的关系.本实验总是让小车从静止开始运动,使测定两个速度(初速度和末速度)的问题转化为测定一个末态速度的问题,非常有利于操作和数据处理发现规律(也有不足之处).
(3)设法减小实验误差:实验误差的大小直接关系着探究工作是否成功,是否能正确地建立变量之间的关系,揭示事物的本质.本实验注重了两个方面:①平衡小车在木板上运动的摩擦力保证小车脱离橡皮条后做匀速运动;②在纸带上选取点迹清楚、间距均匀的部分计算小车的速度.
(4)利用物理图象,适当地进行坐标交换,探索物理量之间的关系.
2.橡皮筋的选取
本实验采用橡皮筋对小车做功,用一条橡皮筋时做功为W,用两条橡皮筋时做功为2W,依次类推,这样我们可以用W的倍数来表示功,这种方法巧妙地避开了计算变力弹力所做的功.尽管在实验中,我们尽量使各橡皮筋的原长和伸长量相同,以保证各橡皮筋对小车所做的功相同,但是,若准备的橡皮筋规格不相同,同样会给实验带来很大的误差,所以选择橡皮筋时应注意几点:(1)所选用的橡皮筋劲度系数不宜过大,以免条数较多时弹力过大,打出的纸带点数过少,不宜求小车的速度.
(2)橡皮筋的材料要相同.
(3)橡皮筋的粗细要均匀.
3.平衡摩擦力
为了克服摩擦力,可以把木板一端垫高,使小车重力沿板斜向下的分力与摩擦力平衡.检查是否平衡时,可以把小车放到木板上,轻推一下小车,观察小车是否做匀速运动.
4.利用纸带求小车的速度
打点计时器打出的纸带上的点的分布并不均匀,点之间的距离呈现开始较小,而后逐渐增大,最后基本相同的特点.我们求速度时,应选用分布均匀的那些点进行计算,说明这时小车已经匀速运动了.
【典型例题】
应用点一:通过打点计时器测速度
例1:如图7-6-1为探究功与物体速度变化关系过
程得出的一条纸带.
(1)应选哪些点距进行测量?
(2)怎样根据测得数据确定小车的速度?
解析:(1)C、D间距最大,最大速度点一定在C、D之间;
(2)在可测量的点中,C点的速度最接近最大速度,可测量的最短时间就是t CD.
答案:(1)选用CD段,(2)v=L CD/t CD
思维总结:(1)橡皮筋做功过程结束时对应小车速度最大的状态.
(2)小车速度最大的点附近打点间距最大.
(3)某点附近很短时间内的平均速度近似等于该点的瞬时速度.
(4)在打点纸带上,被测量的时间间隔是一个打点间隔.
应用点二:探究思路的迁移
例2: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或打点计时器.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7-6-3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∝v2?
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
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