实验探究功与速度变化的关系ppt课件.ppt

弹性势能弹性势能重力势能重力势能动能动能重力做功重力做功弹力做功弹力做功外力做功外力做功速度速度WGEP1EP2猜想猜想 （1 1）物体的动能与哪些因）物体的动能与哪些因素有关？素有关？ （2 2）如何进行研究？）如何进行研究？ 猜测物体的动能可能与其质猜测物体的动能可能与其质量和速度有关。量和速度有关。 用控制变量法，先控制质量不用控制变量法，先控制质量不变，用实验研究物体的动能与速度的变，用实验研究物体的动能与速度的关系。关系。眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观 （1 1）物体动能的变化由做功引）物体动能的变化由做功引起。那么，实验中如何对物体作功？起。那么，实验中如何对物体作功？又怎样来表示功的大小呢？又怎样来表示功的大小呢？一、实验的设计一、实验的设计眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观思路引导思路引导 可以是恒力做功可以是恒力做功。例如用一砝码盘牵。例如用一砝码盘牵引着小车做实验，可以通过改变砝码盘的引着小车做实验，可以通过改变砝码盘的质量，用质量，用W=FSW=FS表示功的大小。表示功的大小。 也可以是变力做功也可以是变力做功。例如，用书上采。例如，用书上采用的通过增加每次牵引小车的橡皮筋数目用的通过增加每次牵引小车的橡皮筋数目的办法来表示功的大小。的办法来表示功的大小。眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观请你思考请你思考 （2 2）如何测量物体的速度）如何测量物体的速度呢？呢？眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观思路引导思路引导 可以用打点计时器测量小车的速可以用打点计时器测量小车的速度。度。实验器材：橡皮筋、小车、木板、打点计时器、实验器材：橡皮筋、小车、木板、打点计时器、低压交流电源、纸带若干、毫米刻度尺、铁钉等低压交流电源、纸带若干、毫米刻度尺、铁钉等橡皮筋橡皮筋小车小车打点计时器打点计时器纸带纸带木板木板铁钉铁钉 探究的器材探究的器材眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观探探 究的究的 思思 路路1、测量橡皮筋对小车做的功、测量橡皮筋对小车做的功W 2、测量由于橡皮筋做功而使小车、测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度获得的速度v 3、数据处理，寻找、数据处理，寻找W与与v的关系的关系思考小车在木板上运动的过程中，哪一阶段橡皮小车在木板上运动的过程中，哪一阶段橡皮筋对小车做功？筋对小车做功？橡皮筋对小车橡皮筋对小车拉力做的功能拉力做的功能否直接测量？否直接测量？橡皮筋的弹力是变力，橡皮筋的弹力是变力，不容易不容易测量测量计算。计算。? ? ? ?C B A橡皮筋被拉伸橡皮筋被拉伸直到恢复原长直到恢复原长的过程中的过程中怎样设计实怎样设计实验才能解决验才能解决这一问题这一问题? ?眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观探究的技巧探究的技巧1、测量橡皮筋对小车做的功、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？测出橡皮筋做功的具体数值？ 措施：措施： 设法让橡皮筋每次对小车做设法让橡皮筋每次对小车做的功分别为的功分别为 W、2W、3W 不需要不需要第一次用第一次用一条一条橡皮筋拉小车橡皮筋拉小车第二次用第二次用两条两条完全相同的橡完全相同的橡皮筋并联起来栓到小车上拉皮筋并联起来栓到小车上拉小车，且使每条橡皮筋的伸小车，且使每条橡皮筋的伸长都长都和第一次的伸长量一样和第一次的伸长量一样做功做功W做功做功2W依次类推，并联依次类推，并联三条三条、四条四条橡皮筋，且拉伸橡皮筋，且拉伸的长度都一样，做的功为的长度都一样，做的功为3W、4W眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观问题：每次实验中橡皮筋拉伸的长问题：每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求？度有什么要求？ 相同相同眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观请你思考请你思考 怎样选择橡皮筋比较好呢？怎样选择橡皮筋比较好呢？眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观思路导引思路导引 要选择粗细差不多，弹性也要选择粗细差不多，弹性也比较一致的橡皮筋为好。比较一致的橡皮筋为好。如何使拉力做的功等于合力做的功？即如何使拉力做的功等于合力做的功？即如何抵消摩擦力。如何抵消摩擦力。橡皮筋对小车做的功是合力做的功吗？橡皮筋对小车做的功是合力做的功吗？把木板的把木板的一端垫高，一端垫高，使重力沿使重力沿斜面向下斜面向下的力与摩的力与摩擦力平衡擦力平衡F阻阻FGF阻阻FN还有摩擦还有摩擦力做功力做功FG2G1眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观2、测量由于橡皮筋做功而使小车、测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度获得的速度v 问题问题：如何测量小车的速度？：如何测量小车的速度？ 利用打点计时器打出的纸带利用打点计时器打出的纸带 问题问题：纸带上打出的点并不都是：纸带上打出的点并不都是均匀的，应该采用那些点来计均匀的，应该采用那些点来计算小车的速度？为什么？算小车的速度？为什么？ 取点迹清晰且间距均匀的部分取点迹清晰且间距均匀的部分4 4、在上述实验中打出的、在上述实验中打出的5 5 条纸带中，分别找出小车条纸带中，分别找出小车开始开始近似做匀速运动的点近似做匀速运动的点，并分别测出匀速运动时，并分别测出匀速运动时的速度的速度v v1 1 、v v2 2 、v v3 3 、v v4 4 、v v5 5 。3 3、用、用2 2 条、条、3 3 条、条、4 4 条、条、5 5 条橡皮筋分别代替条橡皮筋分别代替1 1 条橡条橡皮筋重做实验，保证皮筋重做实验，保证每次释放小车的位置相同每次释放小车的位置相同，即，即橡皮筋被拉长的长度相同。橡皮筋被拉长的长度相同。1 1、将打点计时器固定在一块平板上，让纸带的一端、将打点计时器固定在一块平板上，让纸带的一端夹在小车后端，另一端穿过打点计时器。将平板安夹在小车后端，另一端穿过打点计时器。将平板安装有打点计时器的一端适当垫高装有打点计时器的一端适当垫高，调整高度，直至，调整高度，直至轻推小车后使小车轻推小车后使小车恰能恰能在板上在板上做匀速直线运动做匀速直线运动为止。为止。2 2、将橡皮筋固定在小车前端。拉长橡皮筋使小车位、将橡皮筋固定在小车前端。拉长橡皮筋使小车位于于靠近打点计时器靠近打点计时器处，处，记下小车位置记下小车位置。接通打点计接通打点计时器电源时器电源，释放小车释放小车。? ? ?C B A实验实验次数次数橡皮筋橡皮筋做的功做的功匀速运动时的速度匀速运动时的速度v /(m/s)123454WW2W3W5W. . . . . . . . . . 弹力做功刚完毕弹力做功刚完毕时小车的速度时小车的速度用什么方用什么方法处理数法处理数据比较直据比较直观观?做做W- -v图图若为曲线若为曲线若为直线，则若为直线，则W与与v成正比成正比做做W- -v2图图若为曲线若为曲线若为直线，则若为直线，则W与与v2成正比成正比做做W- -v3图图为什么不为什么不做做 W- - 图图?1vWv /(m/s)1234560.80 1.10 1.281.53 1.761.89W- -v图图00为什么图象会通过原点为什么图象会通过原点? ?W- -v2图图Wv2/(m2s -2)0010.64 21.2131.6442.3453.1063.57表明表明W与与 v2 成正比成正比眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观结结 论论弹簧弹力对小车做的功与速度的平方成正比弹簧弹力对小车做的功与速度的平方成正比注：这里的弹力就是物体受到的合外力注：这里的弹力就是物体受到的合外力 因为小车从静止开始运动，初速度为零，因为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。末速度就是小车速度的变化。眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观课堂练习课堂练习 对橡皮筋做的功来说，直接测量是有困难的，我们可以巧对橡皮筋做的功来说，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的多少倍，使用次实验时橡皮筋对小车做的功是第一次的多少倍，使用的方法是的方法是A、用同样的力对小车做功，让小车通过的距离依次是、用同样的力对小车做功，让小车通过的距离依次是s、2s、3s进行第进行第1 1次、第次、第2 2次、第次、第3 3次次实验时，力对实验时，力对物体做的功就是物体做的功就是W W、2W2W、3W 3W B B、让小车通过相同的距离，第、让小车通过相同的距离，第1 1次力为次力为F F、第、第2 2次力为次力为2F2F、第第3 3次力为次力为3F3F实验时，力对小车做的功就是实验时，力对小车做的功就是W W、2W2W、3W 3W C C、选用相同的橡皮筋，在实验中每次橡皮筋拉伸的长度保、选用相同的橡皮筋，在实验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致，当用持一致，当用1 1条、条、2 2条、条、3 3条条同样的橡皮筋进行第同样的橡皮筋进行第1 1次、第次、第2 2次、第次、第3 3次次实验时，橡皮筋对物体做的功就实验时，橡皮筋对物体做的功就是是W W、2W2W、3W 3W D D、利用弹簧秤测量对小车的拉力、利用弹簧秤测量对小车的拉力F F，利用直尺测量小车在，利用直尺测量小车在力作用下移动的距离力作用下移动的距离s s，便可以求出每次实验中力对小车，便可以求出每次实验中力对小车做的功，可控制为做的功，可控制为W W、2W2W、3W 3W （ C ）眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观 在本实验中，小车在运动中会受到阻力作用，这样，在本实验中，小车在运动中会受到阻力作用，这样，在小车沿木板滑行的过程中，除橡皮筋对其做功以外，在小车沿木板滑行的过程中，除橡皮筋对其做功以外，还有阻力做功，这样便会给实验带来误差，我们在实还有阻力做功，这样便会给实验带来误差，我们在实验中想到的办法是，使木板略微倾斜，对于木板的倾验中想到的办法是，使木板略微倾斜，对于木板的倾斜程度，下面说法正确的是斜程度，下面说法正确的是A、木板只要稍微倾斜一些即可，没有什么严格的要求、木板只要稍微倾斜一些即可，没有什么严格的要求B、木板的倾斜程度在理论上应满足下列条件：即重力、木板的倾斜程度在理论上应满足下列条件：即重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力C、如果小车不受拉力时在滑行的木板上能做匀速运动，、如果小车不受拉力时在滑行的木板上能做匀速运动，这木板的倾斜程度是符合要求的这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、其实木板不倾斜，问题也不大，因为实验总是存在误差的误差的BC