探究功及速度变化的关系
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...... .......
四、实验探究
(一)方案:用橡皮筋做功使小车获得速度
(二)探究技巧:
结合教材和导学材料思考以下问题:
1.橡皮筋所做的功是不是就是我们所探究的问 题中的哪个功呢?怎样消除摩擦力的影响?
2.怎样测量不同橡皮筋对物体所做得功? 怎样保证每条橡皮筋做功相同?
3.小车如何运动?应该取纸带上哪些点 的间距来计算小车的速度?
(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,这时橡皮筋对小车做的功为 W2,测出纸带上间隔均匀的间距S2,求出小车 获得的速度v2,将数据记入表格.
(4)用3条、4条……橡皮筋做实验,用同样的方法 测出功和速 度,记入表格.
(四)、合作探究,分工实验
1. 学生分组实验,各组员分工合作, 明确自己职责,共同探究;
C.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
D.其实木板不倾斜,问题也不大,因为实验总是存 在误差的
3.在探究功与物体速度变化关系的实 验中,得到如图5-12所示的纸带,造成纸 带中的点的 原因可能是 ( )
A.没有把木板垫高以平衡摩擦力. B.橡皮筋力度不够. C.把木板垫得太高. D.上述三种情况都有可能
5W
2、预设坐标图
五、展示坐标纸上的实验图像:
交流实验成果:
六、教师点评:
七、实验结论:
力对物理做功与物理速度变化的关系:
变化的关系的实验, 下列叙述正确的是( ) A.可不必算出橡皮筋每次对小车做功的具 体数值 B.实验时,橡皮筋每次拉伸的长度必须保 持一致 C.将放小车的长木板倾斜的目的是让小车 松手后运动得更快些 D.要使橡皮筋对小车做不同的功是靠改变 并系在小车上的橡皮筋的根数来达到的
4.根据测出的数据, 怎样建立图象? 是否可以用W-S图像代替W-V图像?
5.实验操作程序如何?
(三)、实验操作参考步骤:
(1)安装好实验仪器,平衡摩擦力.
(2)先用一条橡皮筋拉小车,接通电源,放开小 车,打点计时器在纸带上打下一系列的点,取 下纸带,测出纸带上间隔均匀的间距S1,求出 小车获得的速度v1,设此时橡皮筋对小车做的 功为W1,将这一组数据记入表格.
(4)在W-v图象中得到W、v是一条曲线,说明 什么问题?
(六)、实验数据的分析与处理 1、数据采集----参考表格
实验次 数
弹力做 功
小车匀速时T 时间内的速度 V(位移S)
小车匀速时T时 小车匀速时T时 间内的速度V 间内的速度V (位移S)平方 (位移S)立方
……….
1
W
2
2W
3
3W
4
4W
5
1、如何测量对物体所做的功? 2、如何测量物体的速度呢?
怎样测出对物体做功前后 物体的初末速度变化? 3、如何分析试验数据呢?
问题3导读:用什么方法分析试验数据呢?
图像法处理数据:
图 作W-V图像
像
法 作W-V2图像 探
究 流 作W-V3图像
程
.......
如果为直线,则W与V成正比
如果为曲线
如果为直线,则W与V2成正比 如果为曲线
v/ 0.00 0.80 1.10 1.28 1.53 1.76 1.89
v2/0.00 0.64 1.21 1.64 2.34 3.10 3.57
(3)橡皮筋长度要尽量保持一致. (4)如何平衡摩擦力?怎么知道已经平衡摩擦力了?
2. 数据的采集注意:
(1)合作的组员可以把先处理打好的纸带,及时测 量数据.
(2)选哪些点来测量?(要求点迹清析,同直线, 间隔相等)
(3)可以取多点间距求平均值。 (4)读数时,应该读到哪一位?合理单位是什么? (5)有几位有效数字?
一 . 生活现象的启示:
结论:对物体做功的同时,物体的速度(
)。
对物体做功越多,物体速度变化越 ( )。
二、猜想假设
力对静止物体做的功与速度变 化究竟有怎样的定量关系? 猜想:做功W可能正比于
速度的 ---?
检验猜想的思路
用什么方法来检验? 怎样探究?
三、研讨探究过程中的问题
结合教材和导学材料 思考以下问题:
人教版必修2第七章第六节
探究功与速度 变化的关系
吉水二中 李拥军
一、新课引入
1.速度越大动能也越大,动能表达式中肯
定包含速度,它们之间有什么函数关系呢?
2.做功会改变能量,物体动能的变化可 以通过对物体做功来实现,从而改变 速度,那么做功与速度变化满足什么 样的函数关系?
3.本节课我们通过实验探究力对物理做 功与物理速度变化的关系,希望由此 找到动能的表达式。
4.在探究功与物体速度变化关系的 实验中,得到如图5-14所示四条纸带, 应选用 ( )
九.课外作业
1.某同学在探究功与物体速度变化的关系时得到 了W与v的几组数据,请你对这些数据进行处 理,并确定W与v之间的关系(W1为物体速度 由0.00变化到0.80 m/s时所做的功).
W/ 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00
2.各小组按设计方案,参考导学材料,
制定操作程序,按实验步骤操作;
3.合作的组员进行数据采集; 4.合作的组员进行数据分析和处理; 5.各小组展示实验结果,交流经验。
(五).操作提示
1器材安装和操作注意:
(1)下面底板要放平稳,不能晃动. (2) 计时器固定时,不能放偏,要考虑皮筋原长和伸 长量因素.
3、作图时注意的问题
(1)在坐标纸上建立什么样的物理量?如何确 定适当的标度?如何把各个坐标点拟合成线?
(2)因为在W-v坐标系中描绘出W、v的各对应 点后,既要观察各点的位置关系,又要考虑这 些点间应有的函数关系。而由于存在着实验误 差,这些点的位置既可能表现为直线分布,也 可能呈曲线分布。
(3)如果实验得到的各点在W-v坐标系中大致 呈直线性分布,又如何解释?如何处理?
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( ) A.木板只要稍微倾斜一下即可,没有什么严格要求 B.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
四、实验探究
(一)方案:用橡皮筋做功使小车获得速度
(二)探究技巧:
结合教材和导学材料思考以下问题:
1.橡皮筋所做的功是不是就是我们所探究的问 题中的哪个功呢?怎样消除摩擦力的影响?
2.怎样测量不同橡皮筋对物体所做得功? 怎样保证每条橡皮筋做功相同?
3.小车如何运动?应该取纸带上哪些点 的间距来计算小车的速度?
(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,这时橡皮筋对小车做的功为 W2,测出纸带上间隔均匀的间距S2,求出小车 获得的速度v2,将数据记入表格.
(4)用3条、4条……橡皮筋做实验,用同样的方法 测出功和速 度,记入表格.
(四)、合作探究,分工实验
1. 学生分组实验,各组员分工合作, 明确自己职责,共同探究;
C.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
D.其实木板不倾斜,问题也不大,因为实验总是存 在误差的
3.在探究功与物体速度变化关系的实 验中,得到如图5-12所示的纸带,造成纸 带中的点的 原因可能是 ( )
A.没有把木板垫高以平衡摩擦力. B.橡皮筋力度不够. C.把木板垫得太高. D.上述三种情况都有可能
5W
2、预设坐标图
五、展示坐标纸上的实验图像:
交流实验成果:
六、教师点评:
七、实验结论:
力对物理做功与物理速度变化的关系:
变化的关系的实验, 下列叙述正确的是( ) A.可不必算出橡皮筋每次对小车做功的具 体数值 B.实验时,橡皮筋每次拉伸的长度必须保 持一致 C.将放小车的长木板倾斜的目的是让小车 松手后运动得更快些 D.要使橡皮筋对小车做不同的功是靠改变 并系在小车上的橡皮筋的根数来达到的
4.根据测出的数据, 怎样建立图象? 是否可以用W-S图像代替W-V图像?
5.实验操作程序如何?
(三)、实验操作参考步骤:
(1)安装好实验仪器,平衡摩擦力.
(2)先用一条橡皮筋拉小车,接通电源,放开小 车,打点计时器在纸带上打下一系列的点,取 下纸带,测出纸带上间隔均匀的间距S1,求出 小车获得的速度v1,设此时橡皮筋对小车做的 功为W1,将这一组数据记入表格.
(4)在W-v图象中得到W、v是一条曲线,说明 什么问题?
(六)、实验数据的分析与处理 1、数据采集----参考表格
实验次 数
弹力做 功
小车匀速时T 时间内的速度 V(位移S)
小车匀速时T时 小车匀速时T时 间内的速度V 间内的速度V (位移S)平方 (位移S)立方
……….
1
W
2
2W
3
3W
4
4W
5
1、如何测量对物体所做的功? 2、如何测量物体的速度呢?
怎样测出对物体做功前后 物体的初末速度变化? 3、如何分析试验数据呢?
问题3导读:用什么方法分析试验数据呢?
图像法处理数据:
图 作W-V图像
像
法 作W-V2图像 探
究 流 作W-V3图像
程
.......
如果为直线,则W与V成正比
如果为曲线
如果为直线,则W与V2成正比 如果为曲线
v/ 0.00 0.80 1.10 1.28 1.53 1.76 1.89
v2/0.00 0.64 1.21 1.64 2.34 3.10 3.57
(3)橡皮筋长度要尽量保持一致. (4)如何平衡摩擦力?怎么知道已经平衡摩擦力了?
2. 数据的采集注意:
(1)合作的组员可以把先处理打好的纸带,及时测 量数据.
(2)选哪些点来测量?(要求点迹清析,同直线, 间隔相等)
(3)可以取多点间距求平均值。 (4)读数时,应该读到哪一位?合理单位是什么? (5)有几位有效数字?
一 . 生活现象的启示:
结论:对物体做功的同时,物体的速度(
)。
对物体做功越多,物体速度变化越 ( )。
二、猜想假设
力对静止物体做的功与速度变 化究竟有怎样的定量关系? 猜想:做功W可能正比于
速度的 ---?
检验猜想的思路
用什么方法来检验? 怎样探究?
三、研讨探究过程中的问题
结合教材和导学材料 思考以下问题:
人教版必修2第七章第六节
探究功与速度 变化的关系
吉水二中 李拥军
一、新课引入
1.速度越大动能也越大,动能表达式中肯
定包含速度,它们之间有什么函数关系呢?
2.做功会改变能量,物体动能的变化可 以通过对物体做功来实现,从而改变 速度,那么做功与速度变化满足什么 样的函数关系?
3.本节课我们通过实验探究力对物理做 功与物理速度变化的关系,希望由此 找到动能的表达式。
4.在探究功与物体速度变化关系的 实验中,得到如图5-14所示四条纸带, 应选用 ( )
九.课外作业
1.某同学在探究功与物体速度变化的关系时得到 了W与v的几组数据,请你对这些数据进行处 理,并确定W与v之间的关系(W1为物体速度 由0.00变化到0.80 m/s时所做的功).
W/ 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00
2.各小组按设计方案,参考导学材料,
制定操作程序,按实验步骤操作;
3.合作的组员进行数据采集; 4.合作的组员进行数据分析和处理; 5.各小组展示实验结果,交流经验。
(五).操作提示
1器材安装和操作注意:
(1)下面底板要放平稳,不能晃动. (2) 计时器固定时,不能放偏,要考虑皮筋原长和伸 长量因素.
3、作图时注意的问题
(1)在坐标纸上建立什么样的物理量?如何确 定适当的标度?如何把各个坐标点拟合成线?
(2)因为在W-v坐标系中描绘出W、v的各对应 点后,既要观察各点的位置关系,又要考虑这 些点间应有的函数关系。而由于存在着实验误 差,这些点的位置既可能表现为直线分布,也 可能呈曲线分布。
(3)如果实验得到的各点在W-v坐标系中大致 呈直线性分布,又如何解释?如何处理?
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( ) A.木板只要稍微倾斜一下即可,没有什么严格要求 B.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