高一物理新人教版必修二學(xué)案 76 實(shí)驗(yàn)探究功與速度變化的關(guān)系

1、7.6 實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系 學(xué)案（人教版必修2）1物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能稱為_，動(dòng)能的大小與速度的大小有關(guān)，速度越大，動(dòng)能_；通過(guò)做功能夠改變物體的動(dòng)能，因此，對(duì)物體做功也就意味著物體的速度發(fā)生_2探究功與速度變化關(guān)系的思路：(1)使平板上的小車在力的作用下從_開始運(yùn)動(dòng)，測(cè)量力的大小及小車_，可以計(jì)算力做的功，改變力的大小或小車運(yùn)動(dòng)的距離，也就改變了_(2)小車的速度可以由_和紙帶測(cè)出(3)以_為縱坐標(biāo)，以_為橫坐標(biāo)，作出圖線，由圖線特征了解兩者的定量關(guān)系3操作技巧：(1)平衡摩擦力如果紙帶上打出的點(diǎn)距是_的，說(shuō)明紙帶的運(yùn)動(dòng)是勻速的，小車重力沿斜面方向的分力就剛好平衡了小車所受的摩擦

2、力(2)選擇紙帶對(duì)紙帶上的點(diǎn)進(jìn)行分析，選擇相鄰距離基本_的若干個(gè)點(diǎn)作為小車勻速運(yùn)動(dòng)階段的點(diǎn)，用這些點(diǎn)計(jì)算小車的速度4數(shù)據(jù)處理：根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，分別作出Wv圖線、W圖線、Wv2圖線、Wv3圖線.如果哪一種圖線更接近于過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，功與速度的某相關(guān)量之間可能就是一種_關(guān)系【概念規(guī)律練】知識(shí)點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理1在本實(shí)驗(yàn)中，我們并不需要測(cè)出橡皮筋做的功到底是多少，只需測(cè)出以后各次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功是第一次實(shí)驗(yàn)的多少倍，使用的方法是()A用同樣的力對(duì)小車作用，讓小車通過(guò)的距離為s、2s、3s進(jìn)行第1次，第2次，第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)，力對(duì)小車做的功就是W、2W、3WB讓小車通過(guò)相同的距離，第1次力為F、第

3、2次力為2F，第3次力為3F實(shí)驗(yàn)時(shí)，力對(duì)小車做的功就是W、2W、3WC選用同樣的橡皮筋，在實(shí)驗(yàn)中每次橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度保持一致，當(dāng)用1條、2條、3條同樣的橡皮筋進(jìn)行第1次、第2次、第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功就是W、2W、3WD利用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量對(duì)小車的拉力F，利用直尺測(cè)量小車在力的作用下移動(dòng)的距離s，便可求出每次實(shí)驗(yàn)中力對(duì)小車做的功，可控制為W、2W、3W2關(guān)于探究功與物體速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，下列敘述正確的是()A每次實(shí)驗(yàn)必須設(shè)法算出橡皮筋對(duì)小車做功的具體數(shù)值B每次實(shí)驗(yàn)中，橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度沒(méi)有必要保持一致C放小車的長(zhǎng)木板應(yīng)該盡量使其水平D先接通電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出知識(shí)點(diǎn)二實(shí)

4、驗(yàn)的注意事項(xiàng)3實(shí)驗(yàn)時(shí)小車在運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力作用在小車沿長(zhǎng)木板滑行的過(guò)程中，除橡皮筋對(duì)其做功外，還有阻力做功，這樣便會(huì)給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)誤差，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中想到的辦法是使長(zhǎng)木板略為傾斜對(duì)于長(zhǎng)木板的傾斜程度，下列說(shuō)法正確的是()木板只要稍微傾斜一下即可，沒(méi)有什么嚴(yán)格要求木板的傾斜角度在理論上應(yīng)滿足以下條件，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如果小車在傾斜的木板上做勻速運(yùn)動(dòng)，則木板的傾斜程度是符合要求的其實(shí)木板不傾斜，問(wèn)題也不大，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)總是存在誤差的A B C D【方法技巧練】一、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法4某同學(xué)在探究功與物體速度變化的關(guān)系時(shí)得到了W與v的幾組數(shù)據(jù)，請(qǐng)你對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并確定W與

5、v之間的關(guān)系(W1為物體速度由0.00變化到0.80 m/s時(shí)所做的功).W/W10.001.002.003.004.005.006.00v/(m/s)0.000.801.101.281.531.761.89v2/(m2/s2)0.000.641.211.642.343.103.57二、用其他方法探究功與速度變化的關(guān)系5質(zhì)量為1 kg的重物自由下落，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄運(yùn)動(dòng)過(guò)程，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源為6 V、50 Hz的交流電源，如圖1所示，紙帶上O點(diǎn)為重物自由下落時(shí)紙帶打點(diǎn)的起點(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)之間的距離依次為31.4、

6、70.6、125.4、195.9、282.1、383.8、501.2，單位為mm.則：圖1(1)求出B、C、D、E、F各點(diǎn)速度并填入下表；計(jì)數(shù)點(diǎn)BCDEF速度(m·s1)(2)求出物體下落時(shí)從O點(diǎn)到圖中各點(diǎn)過(guò)程中重力所做的功，并填入下表；計(jì)數(shù)點(diǎn)BCDEF功(J) (3)適當(dāng)選擇坐標(biāo)軸，在圖2中作出物體重力做的功與物體速度之間的關(guān)系圖象圖中縱坐標(biāo)表示_，橫坐標(biāo)表示_，由圖可得重力所做的功與_成_關(guān)系圖2參考答案課前預(yù)習(xí)練1動(dòng)能越大變化2(1)靜止在力的作用下運(yùn)動(dòng)的距離力對(duì)小車做的功的大小(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(3)功W速度v3(1)均勻(2)相同4正比課堂探究練1C實(shí)驗(yàn)中每次橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度

7、保持一致，就可以保證每根橡皮筋所產(chǎn)生的拉力相等，且每次實(shí)驗(yàn)時(shí)小車在力的方向上發(fā)生的位移相等，C正確2D本實(shí)驗(yàn)沒(méi)有必要測(cè)出橡皮筋做的功到底是多少焦耳，只要測(cè)出以后各次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋做的功是第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)的多少倍就已經(jīng)足夠了，A錯(cuò)；每次實(shí)驗(yàn)橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度必須保持一致，只有這樣才能保證以后各次實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋做的功是第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)的整數(shù)倍，B錯(cuò)；小車運(yùn)動(dòng)中受到阻力，只有使木板傾斜到一定程度，才能減小誤差，C錯(cuò)；實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始工作，然后再讓小車在橡皮筋的作用下彈出，D正確3B由動(dòng)力學(xué)知識(shí)可以知道，要平衡摩擦力，就應(yīng)使物體的重力沿斜面向下的分力等于物體受到的阻力，使小車能夠勻速運(yùn)動(dòng)4見解析解析以W為縱坐標(biāo)，v為橫坐標(biāo)，作出Wv圖線(如圖甲)以W為縱坐標(biāo)，v2為橫坐標(biāo)，作出Wv2圖線(如圖乙)由圖象可看出：Wv2.方法總結(jié)用圖象分析兩個(gè)物理量間的關(guān)系很直觀，也很清晰，通過(guò)圖線的形狀確定W和v以及W和v2的關(guān)系5(1)1.181.571.962.352.74(2)0.691.231.922.763.76(3)如圖所示重力做的功WG物體速度的平方v2物體速度的平方v2正比解析(1)各點(diǎn)速度由公式v，求出vB m/s1.18 m/s同理vC1.57 m/s，vD