物理人教版必修二 第七章 第六節(jié)《實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系》課件

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,歡迎進(jìn)入物理課堂,第六節(jié)實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系,學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.通過實(shí)驗(yàn)得出功與物體速度變化的關(guān)系．2．明確實(shí)驗(yàn)原理，學(xué)會(huì)數(shù)據(jù)處理．重點(diǎn)難點(diǎn)：用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．,一、探究目的1.通過實(shí)驗(yàn)探究功與速度變化的關(guān)系．2.體會(huì)探究的過程和所用的方法．二、實(shí)驗(yàn)器材(針對(duì)課本P70“參考案例二”)木板、小車、橡皮筋、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電源、紙帶等．,三、探究思路1.分析與猜測(cè)(1)通過研究重力做的功，我們確立了重力勢(shì)能的表達(dá)式，通過分析彈力做的功，我們探究了彈性勢(shì)能的表達(dá)式，那么，要研究動(dòng)能的變化,也要從力做功開始．(2)物體在力的作用下通過一段位移時(shí)，力會(huì)對(duì)物體做功，物體的速度也會(huì)發(fā)生變化，所以二者之間存在聯(lián)系．,2.探究的思路(1)要探究功與物體速度變化的關(guān)系，就要改變力對(duì)物體做的功，測(cè)出力對(duì)物體做不同功時(shí)物體的速度．(2)為簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)，可將物體初速度設(shè)置為零，利用如圖7－6－1所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過橡皮筋來對(duì)小車做功W，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打在紙帶上的點(diǎn)測(cè)量小車獲得的速度v，然后分析功W與速度v的關(guān)系．,圖7－6－1,四、探究步驟1.按圖7－6－1所示安裝好實(shí)驗(yàn)儀器．2.第一次先用一條橡皮筋做實(shí)驗(yàn),用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)出小車獲得的速度v1,設(shè)此時(shí)橡皮筋彈力對(duì)小車做功為W,并將得到的數(shù)據(jù)記入表格．,3.換用2條、3條、4條……同樣規(guī)格的橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，并將橡皮筋拉伸的長度都和第一次相同,測(cè)出v2、v3、v4……，橡皮筋對(duì)小車做功分別為2W、3W、4W……將數(shù)據(jù)計(jì)入表格．4.分析數(shù)據(jù)，嘗試做W－v，W－v2等圖象，探究W、v的關(guān)系．,1.速度數(shù)值的獲得：實(shí)驗(yàn)獲得的是如圖7－6－2所示的紙帶，為探究橡皮筋彈力做功與小車速度的關(guān)系，需要測(cè)量的是彈力做功結(jié)束時(shí)小車的速度，即小車做勻速運(yùn)動(dòng)的速度．所以，應(yīng)該在紙帶上測(cè)量的物理量是圖中A1、A3間的距,下表是在探究功與速度變化的關(guān)系時(shí)得到的數(shù)據(jù)，請(qǐng)根據(jù)以下數(shù)據(jù)在圖7－6－3中完成W－v，W－v2，W－v3圖象，并由圖象確定功與速度變化的關(guān)系.,圖7－6－3【思路點(diǎn)撥】作圖時(shí)應(yīng)注意合理確定標(biāo)度，并將各點(diǎn)用平滑曲線或直線連接．,【精講精析】v2、v3的數(shù)值如下表所示：,W－v，W－v2，W－v3圖象如圖7－6－4所示．由圖可得力對(duì)物體做的功與速度的平方成正比.圖7－6－4【答案】見精講精析,1.誤差分析(1)由于忘記平衡摩擦力或沒有完全平衡摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響．(2)橡皮筋長度、粗細(xì)不一，使得拉力及拉力的功與條數(shù)不成正比帶來誤差．(3)紙帶上的點(diǎn)間距的測(cè)量也會(huì)帶來誤差．,2.注意事項(xiàng)(1)適度平衡小車受到的摩擦力；(2)每次實(shí)驗(yàn)小車都要從同一位置由靜止開始運(yùn)動(dòng);(3)應(yīng)選擇規(guī)格相同的橡皮筋；(4)橡皮筋的拉伸長度要適度；(5)使小車掛住橡皮筋的中點(diǎn)，放正小車，使小車沿木板的中間線運(yùn)動(dòng)．,在用如圖7－6－5所示的裝置做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列說法正確的是________．圖7－6－5,A．為了平衡摩擦力，實(shí)驗(yàn)中可以將長木板的左端適當(dāng)墊高，使小車?yán)┻^打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶自由下滑時(shí)能保持勻速運(yùn)動(dòng)B．為簡(jiǎn)便起見，每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋的規(guī)格要相同，拉伸的長度要一樣C．可以通過改變橡皮筋的條數(shù)來改變拉力做功的數(shù)值D．可以通過改變小車的質(zhì)量來改變拉力做功的數(shù)值,E.實(shí)驗(yàn)中要先釋放小車再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源F．通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來測(cè)定小車加速過程中獲得的最大速度G．通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來測(cè)定小車加速過程中獲得的平均速度【思路點(diǎn)撥】根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)逐項(xiàng)判斷．,【精講精析】左端墊高利用小車的重力沿斜面向下的分力與摩擦力平衡來滿足橡皮筋做功是合力功．實(shí)驗(yàn)中要求橡皮筋規(guī)格相同，拉伸長度相同即每根橡皮筋做功相等，所以只需通過改變條數(shù)就可以改變做功的數(shù)值，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)該先接通電源再釋放紙帶．當(dāng)橡皮筋松馳時(shí)，即加速結(jié)束時(shí)，小車做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)速度即為小車獲得的最大速度．【答案】ABCF,用自由落體運(yùn)動(dòng)探究功與速度的關(guān)系[經(jīng)典案例]質(zhì)量為1kg的重錘自由下落，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄運(yùn)動(dòng)過程，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源為6V、50Hz的交流電源，如圖7－6－6所示，紙帶上O點(diǎn)為重錘自由下落時(shí)紙帶的打點(diǎn)起點(diǎn)，選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G依次間隔一個(gè)點(diǎn)(圖中未畫出)，各計(jì)數(shù)點(diǎn),與O點(diǎn)距離依次為31.4、70.6、125.4、195.9、282.1、383.8、501.2，單位為mm，重力加速度為9.80m/s2，則圖7－6－6,(1)求出B、C、D、E、F各點(diǎn)的速度并填入下表中.(2)求出物體下落時(shí)從O點(diǎn)到圖中各點(diǎn)過程中重力所做的功.,(3)適當(dāng)選擇坐標(biāo)軸，在圖7－6－7中找出重力做的功與速度的相關(guān)量之間的關(guān)系．圖7－6－7圖中縱坐標(biāo)表示_______，橫坐標(biāo)表示______，由圖可得重力所做的功與______成_____關(guān)系．,(3)如圖7－6－8所示，圖中縱坐標(biāo)表示重力做的功W，橫坐標(biāo)表示速度的二次方v2，由圖線可知,重力做的功W與速度的二次方v2成正比．圖7－6－8【答案】見解題樣板,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,