第7.6《实验：探究功与速度变化的关系》导学案.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date第7.6实验：探究功与速度变化的关系导学案高一物理 WL10010387.6实验：探究功与速度变化的关系自学提纲年级：49级 学科：物理 时间：2016.5.16 班级： 姓名： 【学习目标】1.会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度；2.会利用物理图像探究功与物体速度变化的关系；3.通过用纸带与打点计时器来探究功与速度的关系。【知识链接】1、复习必修一第二章实验

2、“1 实验：探究小车速度随时间变化的规律”，知道怎样通过纸带求小车的瞬时速度的方法。2、复习必修一第四章实验“2 实验：探究加速度与力、质量的关系”中的参考案例二，知道怎样平衡摩擦力及得到小车合力的方法。【学习过程】探究一：与动能相关的因素问题1、物体的动能与哪些因素有关？问题2、物体由静止匀加速运动L距离时，物体的速度和加速度大小有什么定性关系？物体由静止匀加速运动L距离时，物体的速度越大，则加速度 。问题3、由牛顿第二定律可知，物体的加速度a由哪些因素决定？问题4、在前面，我们通过研究重力做功来寻求重力势能的表达式，通过研究弹力做功来寻求弹簧的弹性势能的表达式。现在，我们应该通过研究物体受

3、到的哪个力做功来寻求动能的表达式呢？探究二：实验方案 图1 由重力提供牵引力 图2由橡皮筋提供牵引力问题5、在两种实验方案中，如何平衡摩擦力？为什么要平衡摩擦力？问题6、如何求解小车运动到某一点时的速度大小？问题7、在图1的方案中，假设小车质量M，重物质量m，小车的摩擦力已经平衡。尝试利用牛顿第二定律求解绳子的拉力F与重物的重力mg的关系，并说明什么情况下可以近似用mg代表F。问题8、在图1和图2两种方案中，如何求解和记录牵引力对小车做的功？问题9、在图1的实验中，能不能只用一条纸带来记录拉力做功不同及对应的速度？问题10、在图2的实验中，为什么每次试验要把小车拉到相同的位置释放？【例题1】实

4、验中，小车会受到阻力，可以使木板倾斜作为补偿则下面操作正确的是 ( )A使拖着纸带的小车由静止释放，小车不下滑即可B使拖着纸带的小车由静止释放，小车能下滑即可C沿木板向下推拖着纸带的小车，放手后打点计时器在纸带上打下的点距均匀即可D以上说法都不对【变式1】在“探究功与物体速度变化的关系”实验中，某同学在一次实验中得到了一条如图所示的纸带，这条纸带上的点两端较密，中间疏，出现这种情况的原凶可能是 ( )A电源的频率不稳定B木板倾斜程度太大C没有使木板倾斜或倾斜角太小D小车受到的阻力没有平衡掉探究三：实验步骤1、 安装器材。按图2所示安装号实验器材。2、平衡摩擦力。将安装有打点计时器的长木板的一端

5、垫起，纸带穿过打点计时器，不挂橡皮筋，闭合电源，轻推小车，打点计时器在纸带上打出间隔均匀的点。3、操作和记录。第一次先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度v1，设此时橡皮筋弹力对小车做功为W，并将得到的数据计入表格。换用2条、3条、4条、同样的橡皮筋做实验，并将橡皮筋拉伸的长度都和第一次相同，测出v2、v3、v4、，橡皮筋对小车做功分别为2W、3W、4W、,将数据记入表格。4、分析数据。尝试做W-v，W-v2等图象，探究W和v的关系。【例题2】关于“探究功与物体速度变化的关系”实验中，下列叙述正确的是 ( )A每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值B每次实验中，橡皮

6、筋拉伸的长度没有必要保持一致C放小车的长木板应该尽量使其水平D先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出探究四：数据处理1、计算法。 根据测出的速度分别按Wv，Wv2，Wv3，W，算出相应的功的值，并与实际的功进行比较，找出功W与速度v的关系。2、图像法。根据测得的数据，分别作出W-v图象，W-v2图象，W-v3图象，W-图象，如果哪一种图象更接近于过原点的倾斜直线，功与速度之间就是哪一种正比关系。橡皮筋做功n个间隔距离x(m)n个间隔时间T(s)v(m/s)v2(m2/s2)v3(m3/s3)1W22W33W44W55W 知识点五：误差分析1、由于忘记平衡摩擦力或没有完全平衡摩擦力对实验的影响

7、。2、橡皮筋长度、粗细不一，使得拉力及拉力的功与条数不成正比带来的误差。3、纸带上所打点的间距测量也会带来误差。4、作图描点带来的误差。【当堂检测】 （温馨提示：选择题有一个或多个选项正确）1、如图所示，是某研究性学习小组做探究“功和物体速度变化的关系”的实验，图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形，这时，橡皮筋对小车做的功记为W。 当我们用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放。小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。（1）除了图中的已给出的实验器材外，还需要的器材有 ；(填“秒表”、“天平”或“刻度尺”)（2）实验

8、时为了使小车只在橡皮筋作用下运动，应采取的措施是 ；（3）每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的末速度，应选用下图所示纸带的 部分进行测量；（4）下面是本实验的数据记录表，请将第2次、第3次实验中橡皮筋做的功填写在对应的位置；（5）从理论上讲，橡皮筋做的功Wn和物体速度vn变化的关系应是：Wn 。请你运用数据表中测定的数据在下图所示的坐标系中作出相应的图象验证理论的正确性；以下各物理量单位均是国际基本单位。橡皮筋做的功10个间隔的距离x/m10个间隔的时间t/s小车获得的速度vn小车速度的平方vn21W0.2000.220.2800.230.3000.240.4000.250.4500.22、某实验小组采用如图所示的装置探究“做功与物体速度变化的关系”，图中小车可放置砝码实验中，小车碰到制动装置时，钩码未到达地面，打点计时器工作频率为50 Hz。如图所示为与小车相连，穿过打点计时器的一条纸带上的点并不都是均匀的，下面说法正确的是()A.纸带的左端是与小车相连的B.纸带的右端是与小车相连的C.利用E、F、G、H、I、J这些点之间的距离来确定小车的速度D.利用A、B、C、D这些点之间的距离来确定小车的速度-