探究功與速變化的關(guān)系實用教案

1、1在探究功與物體速度變化的實驗中需要的器材有_等2當用2條、3條同樣的橡皮筋進行第2次、第3次實驗時，每次實驗中橡皮筋拉伸長度都_一致，以保證第2次、第3次橡皮筋的功是_3根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作個Wv草圖，大致判斷兩個量可能是什么關(guān)系(gun x)如果認為很可能是Wv2，就作出Wv2曲線，如果這條曲線是 ，就可以證明你的判斷是正確的木板木板(m bn)、橡皮筋、橡皮筋,打點計時器及電源打點計時器及電源,紙帶紙帶,鐵鐵釘釘 保持保持(boch)和第和第一次一次2W、3W一條直一條直線線第1頁/共17頁第一頁，共17頁。彈性彈性(tnxng)勢能勢能重力勢能重力勢能(zhn l sh nn)動能動能重力做

2、功重力做功彈力做功彈力做功外力做功外力做功速度速度WGEP1EP2WFEP1EP2第2頁/共17頁第二頁，共17頁。實驗實驗(shyn)(shyn)目的：通過實驗?zāi)康模和ㄟ^實驗(shyn)(shyn)探究橡皮筋對小車做功與小探究橡皮筋對小車做功與小車速度的關(guān)系車速度的關(guān)系實驗器材：橡皮筋、小車實驗器材：橡皮筋、小車(xioch)(xioch)、木板、打點計時器、鐵釘?shù)饶景?、打點計時器、鐵釘?shù)认鹌そ钕鹌そ钚≤囆≤嚧螯c計時器打點計時器紙帶紙帶木板木板鐵釘鐵釘?shù)?頁/共17頁第三頁，共17頁。小車在木板小車在木板(m bn)上運動的過程中，上運動的過程中，AB段段為原長，哪一階段橡皮筋對小車做功？為

3、原長，哪一階段橡皮筋對小車做功？橡皮筋對小車橡皮筋對小車拉力拉力(ll)做的做的功能否直接測功能否直接測量？量？橡皮筋的彈力是變力，且橡皮筋的彈力是變力，且彈力與伸長量的關(guān)系也不彈力與伸長量的關(guān)系也不嚴格遵守胡克定律嚴格遵守胡克定律 ，不容，不容易計算。易計算。? ?怎樣設(shè)計實怎樣設(shè)計實驗才能解決驗才能解決這一問題這一問題? ? ?C B A? ? ?橡皮筋被拉伸橡皮筋被拉伸直到恢復(fù)原長直到恢復(fù)原長的過程中的過程中第4頁/共17頁第四頁，共17頁。第一次用第一次用 橡皮筋拉小車橡皮筋拉小車(xioch)第二次用第二次用 完全相同的完全相同的橡皮筋并聯(lián)橡皮筋并聯(lián)(bnglin)起來起來栓到小車上

4、拉小車，且使每栓到小車上拉小車，且使每條橡皮筋的伸長條橡皮筋的伸長都都 . 做功做功(zugng)W做功做功2W依次類推，并聯(lián)依次類推，并聯(lián)三條三條、四條四條橡皮筋，且拉伸的橡皮筋，且拉伸的長度都一樣，做的功為長度都一樣，做的功為3W、4W兩條和第一次的伸長量一樣一條第5頁/共17頁第五頁，共17頁。小車在木板上做什么性質(zhì)小車在木板上做什么性質(zhì)(xngzh)的的運動？運動？先加速先加速(ji s)后勻速后勻速 我們要取的速度是哪個階段的速度？我們要取的速度是哪個階段的速度？這個速度該如何測量？這個速度該如何測量？橡皮筋恢復(fù)原長后的速度。利用打點計時器，橡皮筋恢復(fù)原長后的速度。利用打點計時器，用

5、橡皮筋恢復(fù)原長后的一段位移與所用時間用橡皮筋恢復(fù)原長后的一段位移與所用時間的比值近似計算該點的瞬時速度的比值近似計算該點的瞬時速度第6頁/共17頁第六頁，共17頁。如何使拉力做的功等于如何使拉力做的功等于(dngy)合力做合力做的功？即如何抵消摩擦力。的功？即如何抵消摩擦力。橡皮筋對小車橡皮筋對小車(xioch)做的功是合力做做的功是合力做的功嗎？的功嗎？把木板的一把木板的一端墊高，使端墊高，使重力沿斜面重力沿斜面向下的力與向下的力與摩擦力平衡摩擦力平衡F阻阻FGF阻阻FN還有摩擦還有摩擦力做功力做功FF2F1第7頁/共17頁第七頁，共17頁。4 4、在上述實驗中打出的、在上述實驗中打出的5

6、5 條紙帶中，分別條紙帶中，分別(fnbi)(fnbi)找出小找出小車開始近似做勻速運動的點，并分別車開始近似做勻速運動的點，并分別(fnbi)(fnbi)測出勻速運測出勻速運動時的速度動時的速度v1 v1 、v2 v2 、v3 v3 、v4 v4 、v5 v5 。3 3、用、用2 2 條、條、3 3 條、條、4 4 條、條、5 5 條橡皮筋分別代替條橡皮筋分別代替1 1 條橡皮筋重條橡皮筋重做實驗，保證做實驗，保證(b (bozhng)ozhng)每次釋放小車的位置每次釋放小車的位置 ，即橡，即橡皮筋被拉長的長度皮筋被拉長的長度 。1 1、將打點計時器固定、將打點計時器固定(gdng)(gd

7、ng)在一塊平板上，讓紙帶在一塊平板上，讓紙帶的一端夾在小車后端，另一端穿過打點計時器。將平的一端夾在小車后端，另一端穿過打點計時器。將平板安板安裝有打點計時器的一端裝有打點計時器的一端 ，調(diào)整高度，直至輕，調(diào)整高度，直至輕推小車后使小車推小車后使小車 在板上在板上 運動為止。運動為止。2 2、將橡皮筋固定在小車、將橡皮筋固定在小車 。拉長橡皮筋使小車位。拉長橡皮筋使小車位于靠近于靠近 處，記下小車處，記下小車 。接通打點計。接通打點計時器電源，釋放小車。時器電源，釋放小車。? ?C B A? ? ?適當墊高恰能恰能做勻速直線做勻速直線前端前端打點計時器打點計時器位置位置相同相同相同相同第8頁

8、/共17頁第八頁，共17頁。實驗實驗次數(shù)次數(shù)橡皮筋橡皮筋做的功做的功位移位移l /m時間間隔時間間隔t /s勻速運動時的速度勻速運動時的速度v /(m/s)123454WW2W3W5W. . . . . . . . . . 彈力做功剛完畢彈力做功剛完畢(wnb)時小車的時小車的速度速度用什么方法用什么方法處理數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)(shj)比較比較直觀直觀?第9頁/共17頁第九頁，共17頁。做做W- -v圖圖若為曲線若為曲線(qxin)若為直線若為直線(zhxin)，則，則W與與v成正比成正比做做W- -v2圖圖若為曲線若為曲線若為直線，則若為直線，則W與與v2成正比成正比做做W- -v3圖圖第10頁/

9、共17頁第十頁，共17頁。Wv /(m/s)1234560.80 1.10 1.281.53 1.761.89W- -v圖圖00為什么圖象為什么圖象(t xin)(t xin)會會通過原點通過原點? ?第11頁/共17頁第十一頁，共17頁。W- -v2圖圖Wv2/(m2s -2)0010.64 21.2131.6442.3453.1063.57表明表明(biomng)W與與 v2 成正比成正比第12頁/共17頁第十二頁，共17頁。1、橡皮筋的選擇、橡皮筋的選擇2、平衡摩擦力、平衡摩擦力 3、誤差分析、誤差分析(fnx)4、橡皮筋的條數(shù)、橡皮筋的條數(shù)5、實驗裝置的選取、實驗裝置的選取 第13頁/

10、共17頁第十三頁，共17頁。 例: 為研究功與物體速度變化的關(guān)系，在某次實驗中某同學(xué)得到了如圖所示的一條紙帶,（1）應(yīng)選哪些點間距進行測量？（2）怎樣根據(jù)測得的數(shù)據(jù)(shj)進行確定小車的速度？ . . . . . . . . A B C D E F G （1）選用(xunyng)DE段 （2）V=LDE / tDE第14頁/共17頁第十四頁，共17頁。(B級)1、在本實驗中，小車在運動中會受到阻力作用，這樣，在小車沿木板滑行的過程中，除橡皮筋對其做功以外，還有阻力做功，這樣便會給實驗帶來誤差，我們在實驗中想到的辦法是，使木板略微傾斜，對于木板的傾斜程度，下面說法正確的是 ( )A、木板只要稍微傾斜一些即可，沒有什么嚴格的要求B、木板的傾斜程度在理論上應(yīng)滿足下列條件：即重力使物體沿斜面下滑的分力應(yīng)等于小車受到的阻力C、如果小車不受拉力時在滑行的木板上能做勻速運動