探究功与物体速度变化的关系精选课件.ppt

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1、关于探究功与物体速度变化的关系第一页，本课件共有25页 木板、小车、橡皮筋木板、小车、橡皮筋(若干）、打点若干）、打点计时器、电源、纸带、钉子计时器、电源、纸带、钉子2枚枚 探究的器材探究的器材第二页，本课件共有25页探探 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获得的速度、测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度v 3、数据处理，寻找、数据处理，寻找W与与v的关系的关系第三页，本课件共有25页如何使拉力做的功等于合力做的功？即如如何使拉力做的功等于合力做的功？即如何抵消摩擦力。何抵消摩擦力。思考小车在运动过程中，有哪些力做功？小车在

2、运动过程中，有哪些力做功？把木板的一把木板的一端垫高，使端垫高，使重力沿斜面重力沿斜面向下的力与向下的力与摩擦力平衡摩擦力平衡F阻阻FGF阻阻FN拉力和摩拉力和摩擦力做功擦力做功FF2F1第四页，本课件共有25页1、小车在木板上运动过程中，哪一阶段橡皮、小车在木板上运动过程中，哪一阶段橡皮筋对小车做功？这个功能否直接求解？筋对小车做功？这个功能否直接求解？方案一：方案一：第一次，橡皮筋拉长一定距离做功第一次，橡皮筋拉长一定距离做功W 第二次，可把橡皮筋拉长为原来的第二次，可把橡皮筋拉长为原来的2倍，倍，做功为做功为2W。方案二：第一次用一条橡皮筋拉小车，第二次用两方案二：第一次用一条橡皮筋拉小

3、车，第二次用两条完全相同的橡皮筋并联起来，栓到小车上拉小车，条完全相同的橡皮筋并联起来，栓到小车上拉小车，且两次使每条橡皮筋伸长是一样的，这样就可以使且两次使每条橡皮筋伸长是一样的，这样就可以使第二次的功的功为第一次功的两倍，利用倍数关系第二次的功的功为第一次功的两倍，利用倍数关系可以巧妙地避开直接测量变力做功的问题可以巧妙地避开直接测量变力做功的问题第五页，本课件共有25页利用倍数关系可以巧妙地避开直接测量变力做利用倍数关系可以巧妙地避开直接测量变力做功的问题功的问题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？橡皮筋的弹力做功不不

4、容易计算，然而改用橡皮筋的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，则弹力功的大小与条数，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，橡皮筋对小车做的功分别橡皮筋的条数成正比。即，橡皮筋对小车做的功分别为为W、2W、3W这是本实验的精妙之处这是本实验的精妙之处第六页，本课件共有25页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：为了使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正比，弹力功的大小与橡皮筋的条数成正比，因此，因此，每次拉长橡皮筋的长度应该每次拉长橡皮筋的长度应该相

5、等。相等。第七页，本课件共有25页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度可以由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。而且测量小车的速度一纸带和打点计时器测出。而且测量小车的速度一定是小车匀速运动时速度。即小车的末速度。定是小车匀速运动时速度。即小车的末速度。第八页，本课件共有25页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：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。

6、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九页，本课件共有25页 例例:为研究功与物体速度变化的关系，在某次为研究功与物体速度变化的关系，在某次实验中某同学得到了如图所示的一条纸带实验中某同学得到了如图所示的一条纸带,（1）应选哪些点间距进行测量？）应选哪些点间距进行测量？（2）怎样根据测得的数据进行确定小车的速度）怎样根据测得的数据进行确定小车的速度？.A B C D E F G（1）选用）选用DG段段 （2）V=LDG/tDG第十页，本课件共有25页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，分别找出小车开条纸带中，分别

7、找出小车开始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的速度，并分别测出匀速运动时的速度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 条橡皮条橡皮筋重做实验，保证筋重做实验，保证每次释放小车的位置相同每次释放小车的位置相同，即橡皮，即橡皮筋被拉长的长度相同。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，让纸带的一端夹、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。将平板安在小车后端，另一端穿过打点计时

8、器。将平板安装有打装有打点计时器的一端适当垫高点计时器的一端适当垫高，调整高度，直至轻推小车后使，调整高度，直至轻推小车后使小车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。接通打点计时器接通打点计时器电源电源，释放小车释放小车。实验过程?C B A第十一页，本课件共有25页实验完毕后，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变化的关系？小车做的功和小车速度变化的关系？先对测

9、量数据进行估算，或者做出先对测量数据进行估算，或者做出Wv的图象，分析这条曲线，可以得知的图象，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橡皮筋对小车做的功与小车获得速度的定量关系。量关系。第十二页，本课件共有25页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：第十三页，本课件共有25页（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

10、.89 6实验数据实验数据Wv图象图象第十四页，本课件共有25页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图象图象探究功与物体速度变化的关系探究功与物体速度变化的关系探究功与物体速度变化的关系探究功与物体速度变化的关系第十五页，本课件共有25页课堂练习课堂练习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

11、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第十六页，本课件共有25页课堂练习课堂练习2、对橡皮筋做的功来说，直接测量是有困难的，我们可以、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做的功是第一次的多少倍，使用的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

12、次、第2 2次、第次、第3 3次次实验时，力对物体做的实验时，力对物体做的功就是功就是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次次力为力为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、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、次、第第3 3次次实

13、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，利用直尺测量小车在力作用下移动的距离用下移动的距离s s，便可以求出每次实验中力对小车做的功，便可以求出每次实验中力对小车做的功，可控制为可控制为W W、2W2W、3W 3W C第十七页，本课件共有25页课堂练习课堂练习3、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

14、阻力做功，这样便会给实验带来误差，我们在实验还有阻力做功，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，对于木板的倾斜程中想到的办法是，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：即重力使、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

15、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第十八页，本课件共有25页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：第十九页，本课件共有25页1、小车在木板上运动时会受到阻力

16、，可以采用、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？什么方法进行补偿？2、测量橡皮筋拉力做功时、测量橡皮筋拉力做功时利用倍数关系巧妙利用倍数关系巧妙地避开直接测量变力做功的问题（地避开直接测量变力做功的问题（但必须注意但必须注意实验时，实验时，每次拉长橡皮筋每次拉长橡皮筋的长度应该相等。的长度应该相等。3、纸带上的点距并不都是均匀的，应该采用那、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？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：第二十页，本课件共有25页误差是不可避免的，但我们可误差是不可避免的，

17、但我们可以尽量减少它。我们需要注意：以尽量减少它。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根以根以上时弹力过大，使打出的纸带点数过少，以致找不出小上时弹力过大，使打出的纸带点数过少，以致找不出小车在不受弹力做匀速时所打出的点。可以选择服装中使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橡皮筋的松紧带，外形有带状和圆柱状。用的多股橡皮筋的松紧带，外形有带状和圆柱状。2、实验时可用、实验时可用6根橡皮筋，打出根橡皮筋，打出6条纸带，连同条纸带，连同O点可以有点可以有7个点，在描绘曲线时比较容易判断曲线的

18、个点，在描绘曲线时比较容易判断曲线的性质。性质。第二十一页，本课件共有25页误差是不可避免的，但我们可误差是不可避免的，但我们可以尽量减少它。我们需要注意：以尽量减少它。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，以保证打在纸带上的点便于处置应调整适当，以保证打在纸带上的点便于处理，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。第二十二页，本课件共有25页误差是不可避免的，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

19、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（或可加砝码），以保证打出的点便于处理。理。6、纸带上的点并不是均匀的，应该选用点迹均匀、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。的部分来确定小车的速度。第二十三页，本课件共有25页实验目标实验目标：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、打点计时器、小车、打点计时器、橡皮筋、电源、导线、刻度尺、木板橡皮筋、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 第二十四页，本课件共有25页感感谢谢大大家家观观看看第二十五页，本课件共有25页