探究功与速度变化的关系 (2)讲稿.ppt

关于探究功与速度变化的关系(2)第一页，讲稿共二十三页哦我们已经知道了：我们已经知道了：重力做功重力做功WG重力势能重力势能mgh弹力做功弹力做功WF外力做功外力做功W弹性势能弹性势能动能动能速度速度第二页，讲稿共二十三页哦1.通过实验探究力对物体做的功与物体通过实验探究力对物体做的功与物体 速度变化的关系速度变化的关系2.体会探究的过程和所用的方法体会探究的过程和所用的方法我们将用实验的方法来探究：我们将用实验的方法来探究：第三页，讲稿共二十三页哦请大家阅读教材请大家阅读教材 “探究的思路探究的思路”部分部分 1、探究过程中，我们是否需要测出橡皮筋做功的、探究过程中，我们是否需要测出橡皮筋做功的 具体数值？具体数值？2、每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求？、每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求？3、小车获得的速度怎样计算？、小车获得的速度怎样计算？4、实验完毕后，我们用什么方法分析橡皮筋对小、实验完毕后，我们用什么方法分析橡皮筋对小 车作的功和小车速度的关系？车作的功和小车速度的关系？第四页，讲稿共二十三页哦探究过程中，我们是否需要测出橡皮探究过程中，我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值？筋做功的具体数值？问题1 橡皮筋的弹力做功不不容易计算，然而改用橡橡皮筋的弹力做功不不容易计算，然而改用橡皮筋的条数，保持小车相同的运动距离，则弹力皮筋的条数，保持小车相同的运动距离，则弹力功的大小与橡皮筋的条数成正比。即，橡皮筋对功的大小与橡皮筋的条数成正比。即，橡皮筋对小车做的功分别为小车做的功分别为W、2W、3W这是本实验的精妙之处这是本实验的精妙之处第五页，讲稿共二十三页哦问题2每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求？每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求？我们由问题一可以知道：为了我们由问题一可以知道：为了使弹力功的大小与橡皮筋的条数成使弹力功的大小与橡皮筋的条数成正比，因此，正比，因此，每次拉长橡皮筋的长每次拉长橡皮筋的长度应该相等度应该相等。第六页，讲稿共二十三页哦问题3小车获得的速度怎样计算？小车获得的速度怎样计算？由于橡皮筋做功而使小车获得的速由于橡皮筋做功而使小车获得的速度可以由纸带和打点计时器测出。度可以由纸带和打点计时器测出。进行若干次测量，就得到若干组功进行若干次测量，就得到若干组功和速度的数据和速度的数据第七页，讲稿共二十三页哦问题4实验完毕后，我们用什么方法分析橡皮筋对实验完毕后，我们用什么方法分析橡皮筋对小车做的功和小车速度的关系？小车做的功和小车速度的关系？先对测量数据进行估计，或者做出先对测量数据进行估计，或者做出Wv的图象，分析这条曲线，可以得知橡皮的图象，分析这条曲线，可以得知橡皮筋对小车做的功与小车获得速度的定量关筋对小车做的功与小车获得速度的定量关系。系。第八页，讲稿共二十三页哦1、小车在木板上运动时会受到阻力，可以、小车在木板上运动时会受到阻力，可以 采用什么方法进行补偿？采用什么方法进行补偿？2、纸带上的点距并不都是均匀的，应该采、纸带上的点距并不都是均匀的，应该采 用那些点距来计算小车的速度？为什么用那些点距来计算小车的速度？为什么？学生分组实验，并思考下面的问题：学生分组实验，并思考下面的问题：第九页，讲稿共二十三页哦问题1小车在木板上运动时会受到阻力，可以小车在木板上运动时会受到阻力，可以采用什么方法进行补偿？采用什么方法进行补偿？平衡摩擦力时，可使木板略微倾斜，作为补偿平衡摩擦力时，可使木板略微倾斜，作为补偿轻推一下小车，观察小车是否做匀速直线运动轻推一下小车，观察小车是否做匀速直线运动第十页，讲稿共二十三页哦问题2应该采用那些点距来计算小车的速度？应该采用那些点距来计算小车的速度？.小车的运动情况：变加速直线运动（加速度越来越小的加速运动）变加速直线运动（加速度越来越小的加速运动）匀速运动匀速运动减速运动减速运动如图：我们应该求小车匀速阶段的速度。即：我们应该求小车匀速阶段的速度。即：弹力做功刚完毕时小车的速度弹力做功刚完毕时小车的速度第十一页，讲稿共二十三页哦WV2 ，即功与物体的速度的平方成正比。，即功与物体的速度的平方成正比。做出做出Wv的图象，如果不是直线。的图象，如果不是直线。做出做出Wv2的图象，如果是一条直线的图象，如果是一条直线实验结论：实验结论：第十二页，讲稿共二十三页哦（电火花计时器）（电火花计时器）v/(ms1)W 0.00 0 0.80 1 1.10 2 1.28 3 1.53 4 1.76 5 1.89 6实验数据实验数据Wv图象图象第十三页，讲稿共二十三页哦v2/(m2s2)W 0.00 0 0.64 1 1.21 2 1.64 3 2.34 4 3.10 5 3.57 6实验数据实验数据Wv图象图象第十四页，讲稿共二十三页哦1、长木板，两侧适当的对称位置钉两个铁钉、长木板，两侧适当的对称位置钉两个铁钉2、小车（前面带小钩）、小车（前面带小钩）3、砝码（应该使小车的质量大些）、砝码（应该使小车的质量大些）4、56条等长的橡皮筋条等长的橡皮筋5、打点计时器及纸带、打点计时器及纸带6、学生电源及导线、学生电源及导线7、刻度尺、刻度尺本节实验需要的器材有：本节实验需要的器材有：第十五页，讲稿共二十三页哦误差是不可避免的，但我们可以尽量误差是不可避免的，但我们可以尽量减少它。我们需要注意：减少它。我们需要注意：1、准备橡皮筋、准备橡皮筋 市售的橡皮筋规格不满足实验要求，而且用至市售的橡皮筋规格不满足实验要求，而且用至4根以上时根以上时弹力过大，使打出的纸带点数过少，以致找不出小车在不弹力过大，使打出的纸带点数过少，以致找不出小车在不受弹力做匀速时所打出的点。可以选择服装中使用的多股受弹力做匀速时所打出的点。可以选择服装中使用的多股橡皮筋的松紧带，外形有带状和圆柱状。橡皮筋的松紧带，外形有带状和圆柱状。2、实验时可用、实验时可用5根橡皮筋，打出根橡皮筋，打出5条纸带，连同条纸带，连同O点可以有点可以有6个点，在描绘曲线时比较容易判断曲线的性个点，在描绘曲线时比较容易判断曲线的性质。质。第十六页，讲稿共二十三页哦误差是不可避免的，但我们可以尽误差是不可避免的，但我们可以尽量减少它。我们需要注意：量减少它。我们需要注意：3、在长木板上，小车、铁钉、打点计时器的位、在长木板上，小车、铁钉、打点计时器的位置应调整适当，以保证打在织带上的点便于处置应调整适当，以保证打在织带上的点便于处理，求出小车运动的速度。理，求出小车运动的速度。4、平衡摩擦力时，可使木板略微倾斜，作为、平衡摩擦力时，可使木板略微倾斜，作为补偿。补偿。第十七页，讲稿共二十三页哦误差是不可避免的，但我们可以尽量误差是不可避免的，但我们可以尽量减少它。我们需要注意：减少它。我们需要注意：5、小车的质量较小，当用多条橡皮筋时，、小车的质量较小，当用多条橡皮筋时，打出的点过少，应改用质量稍大的小车（或打出的点过少，应改用质量稍大的小车（或可加砝码），以保证打出的点便于处理。可加砝码），以保证打出的点便于处理。6、纸带上的点并不是均匀的，应该选用点迹均、纸带上的点并不是均匀的，应该选用点迹均匀的部分来确定小车的速度。匀的部分来确定小车的速度。第十八页，讲稿共二十三页哦实验目标实验目标：探究功与速度变化的关系探究功与速度变化的关系实验器材实验器材：长木板、橡皮筋长木板、橡皮筋(若干若干)、小车、打点、小车、打点计时器、橡皮筋、电源、导线、刻度尺、木板计时器、橡皮筋、电源、导线、刻度尺、木板注意事项：注意事项：1橡皮筋的选择橡皮筋的选择 2平衡摩擦力平衡摩擦力 3误差分析误差分析 4橡皮筋的条数橡皮筋的条数 5实验装置的选取实验装置的选取 第十九页，讲稿共二十三页哦参考实验步骤参考实验步骤1、按图装好实验器材，把木板稍微倾斜，平衡阻力、按图装好实验器材，把木板稍微倾斜，平衡阻力2、先用一条橡皮筋做实验，把橡皮筋拉长到一定的位置，、先用一条橡皮筋做实验，把橡皮筋拉长到一定的位置，理好纸带，接通电源，释放小车。理好纸带，接通电源，释放小车。3、换用纸带，改用、换用纸带，改用2条、条、3条条同同样的橡皮筋的橡皮筋进行行实验，保，保持每次持每次实验中橡皮筋拉中橡皮筋拉长的的长度相同。度相同。4 4、由、由纸带算出小算出小车获得的速度，把小得的速度，把小车第一次第一次获得的功得的功计为W W，第，第2 2次，第次，第3 3次次计为2W2W，3W 3W 5 5、对测量数据量数据进行估算，大致判断两个量可能的关系，行估算，大致判断两个量可能的关系，然后以然后以W W为纵坐坐标，v v，v v2 2（或其它）（或其它）为横坐横坐标作作图。第二十页，讲稿共二十三页哦课堂练习课堂练习1、本节是一个探究性实验，探究的目的是、本节是一个探究性实验，探究的目的是A、探究力与物体运动速度的关系、探究力与物体运动速度的关系B、探究力与物体运动加速度的关系、探究力与物体运动加速度的关系C、探究力对物体做功与物体加速度变化的关、探究力对物体做功与物体加速度变化的关系系D、探究力对物体做功与物体速度变化的关系、探究力对物体做功与物体速度变化的关系D第二十一页，讲稿共二十三页哦课堂练习课堂练习2、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、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，只需要测出每次实验时橡皮筋对小车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，使用的方法是做的功是第一次的多少倍，使用的方法是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，力对物体做的功就实验时，力对物体做的功就是是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持一致，、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是实验时，橡皮筋对物体做的功就是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力作用下移，利用直尺测量小车在力作用下移动的距离动的距离s s，便可以求出每次实验中力对小车做的功，可控制为，便可以求出每次实验中力对小车做的功，可控制为W W、2W2W、3W 3W C第二十二页，讲稿共二十三页哦感谢大家观看第二十三页，讲稿共二十三页哦