《高中物理 第7章 第6節(jié)實(shí)驗(yàn) 探究功與速度變化的關(guān)系課件 新人教版必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第7章 第6節(jié)實(shí)驗(yàn) 探究功與速度變化的關(guān)系課件 新人教版必修2（43頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、成才之路成才之路 物理物理路漫漫其修遠(yuǎn)兮路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索吾將上下而求索人教版人教版 必修必修2 萬(wàn)有引力與航天萬(wàn)有引力與航天第七章第七章1.1.1集合的概念第六節(jié)實(shí)驗(yàn)：探究功第六節(jié)實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系與速度變化的關(guān)系第七章第七章1.1.1集合的概念學(xué)習(xí)目標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1課堂情景切入課堂情景切入2知識(shí)自主梳理知識(shí)自主梳理3重點(diǎn)難點(diǎn)突破重點(diǎn)難點(diǎn)突破4考點(diǎn)題型設(shè)計(jì)考點(diǎn)題型設(shè)計(jì)5課后強(qiáng)化作業(yè)課后強(qiáng)化作業(yè)7學(xué)習(xí)目標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)定位*探究功與物體速度變化的關(guān)系探究功與物體速度變化的關(guān)系*能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，總結(jié)出功與物體能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，總結(jié)出功與物體速度平方的正比關(guān)系

2、速度平方的正比關(guān)系*通過(guò)本節(jié)的探究思路，體會(huì)科學(xué)方法通過(guò)本節(jié)的探究思路，體會(huì)科學(xué)方法課堂情景切入課堂情景切入如圖所示，讓鋼球從斜面上由靜止?jié)L下，打到一個(gè)小木塊上，能將木塊撞出一段距離。提高小球的初始高度h，小球滾下撞擊木塊的速度變大，木塊就會(huì)被撞的遠(yuǎn)些，說(shuō)明功與速度變化有著密切聯(lián)系。這一節(jié)我們將通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究功與速度變化的定量關(guān)系。 知識(shí)自主梳理知識(shí)自主梳理1.在如圖所示的裝置中，釋放小車(chē)，拉伸的橡皮筋對(duì)小車(chē)做功，使小車(chē)獲得速度。第一次實(shí)驗(yàn)設(shè)橡皮筋對(duì)小車(chē)所做的功為W，后面的實(shí)驗(yàn)中都保持橡皮筋的拉伸長(zhǎng)度與第一次_。橡皮筋的條數(shù)分別為原來(lái)的2倍、3倍，橡皮筋對(duì)小車(chē)所做的功分別為_(kāi)W、_W探究思路探究

3、思路 一致一致232由紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器分別測(cè)出小車(chē)獲得的速度v1、v2、v33以橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功為_(kāi)坐標(biāo)(以第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)的功W為單位)，小車(chē)獲得的速度為_(kāi)坐標(biāo)，作出Wv曲線?？v縱橫橫一條直線一條直線v21.小車(chē)運(yùn)動(dòng)中受到阻力，小車(chē)的速度在運(yùn)動(dòng)中是變化的。使木板傾斜，讓小車(chē)不受橡皮條的拉力時(shí)_下滑，也就是_摩擦力。2橡皮條做功完畢后，小車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)，則打在紙帶上的點(diǎn)應(yīng)是_分布的，利用紙帶點(diǎn)_和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄的_求出速度。操作的技巧操作的技巧 勻速勻速平衡掉平衡掉均勻均勻間距間距時(shí)間時(shí)間先對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行估計(jì)，或者作出Wv草圖，大致判斷兩個(gè)量可能有什么關(guān)系。如果認(rèn)為有可能是Wv2，就對(duì)每一個(gè)速度值算

4、出它的二次方，然后以_為縱坐標(biāo)，_為橫坐標(biāo)作圖(不是以v為橫坐標(biāo))。如果這樣作出的圖象是_，說(shuō)明兩者關(guān)系真的是Wv2數(shù)據(jù)的處理數(shù)據(jù)的處理 Wv2一條直線一條直線重點(diǎn)難點(diǎn)突破重點(diǎn)難點(diǎn)突破一、實(shí)驗(yàn)器材木板、小車(chē)、橡皮筋(若干)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、低壓交流電源、紙帶、刻度尺等。二、實(shí)驗(yàn)步驟1按實(shí)驗(yàn)要求安裝好實(shí)驗(yàn)儀器。2平衡摩擦力：將安裝有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的長(zhǎng)木板的一端墊起，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，不掛橡皮筋，閉合電源，輕推小車(chē)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出間隔均勻的點(diǎn)。3第一次先用一條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)出小車(chē)獲得的速度v1，設(shè)此時(shí)橡皮筋彈力對(duì)小車(chē)做功為W，并將得到的數(shù)據(jù)記入表格。4換用2條、3條、4條同樣

5、的橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，并將橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度都和第一次相同，測(cè)出v2、v3、v4，橡皮筋對(duì)小車(chē)做功分別為2W、3W、4W將數(shù)據(jù)記入表格。5分析數(shù)據(jù)，嘗試做Wv，Wv2等圖象，探究W、v的關(guān)系。四、誤差分析1誤差來(lái)源：一是由于忘記平衡摩擦力或沒(méi)有完全平衡摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，二是橡皮筋長(zhǎng)度、粗細(xì)不一，使得拉力及拉力的功與條數(shù)不成正比帶來(lái)誤差，三是紙帶上所打點(diǎn)的間距測(cè)量也會(huì)帶來(lái)誤差。四是描點(diǎn)不準(zhǔn)帶來(lái)誤差。2減小誤差的辦法(1)實(shí)驗(yàn)前要先平衡摩擦力。(2)盡量選用同一規(guī)格的橡皮筋。(3)選用間距均勻的幾個(gè)間隔，測(cè)量其總長(zhǎng)度，求得平均速度。(4)描點(diǎn)時(shí)既要觀察各點(diǎn)的位置關(guān)系，又要考慮應(yīng)有的函數(shù)關(guān)系，若拉力大，小

6、車(chē)速度大，點(diǎn)數(shù)少，可能使W與v呈線性關(guān)系，控制小車(chē)速度，加大縱坐標(biāo)單位長(zhǎng)度，可減小誤差。五、注意事項(xiàng)1平衡摩擦力的方法：將木板一端墊高，輕推小車(chē)，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打在紙帶上的點(diǎn)的均勻程度判斷小車(chē)是否做勻速運(yùn)動(dòng)，找到木板的一個(gè)合適的傾角。2測(cè)小車(chē)速度時(shí)，紙帶上的點(diǎn)應(yīng)選均勻部分的，也就是選小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)的。3橡皮筋應(yīng)選規(guī)格一樣的，力對(duì)小車(chē)做的功以一條橡皮筋做的功為單位即可，不必計(jì)算出具體數(shù)值。4每次釋放小車(chē)時(shí)，都要讓它從同一位置由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。5小車(chē)質(zhì)量應(yīng)大一些，使紙帶上打的點(diǎn)多一些?？键c(diǎn)題型設(shè)計(jì)考點(diǎn)題型設(shè)計(jì)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)過(guò)程的考查對(duì)實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)過(guò)程的考查 (1)適當(dāng)墊高木板是為了_。(2)通過(guò)紙

7、帶求小車(chē)速度時(shí)，應(yīng)使用紙帶的_(選填“全部”“前面部分”或“后面部分”)。(3)若實(shí)驗(yàn)做了n次，所用橡皮筋分別為1根、2根n根，通過(guò)紙帶求出小車(chē)的速度分別為v1、v2vn用W表示橡皮筋對(duì)小車(chē)所做的功，作出的Wv2圖線是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，這說(shuō)明W與v的關(guān)系是_ _。解析：(1)為使橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功等于合力對(duì)小車(chē)做的功，需利用小車(chē)重力沿木板方向的分力平衡摩擦力。(2)實(shí)驗(yàn)中需要求橡皮筋做功后小車(chē)獲得的速度，所以應(yīng)用紙帶的后面部分。(3)“過(guò)原點(diǎn)的直線”意味著縱橫坐標(biāo)軸對(duì)應(yīng)的兩個(gè)量成正比關(guān)系。答案：(1)平衡摩擦力(2)后面部分(3)W與速度v的平方成正比下面探究“功與物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)

8、步驟，其合理順序是_。將小車(chē)?yán)翀D中C處，使AB和BC間距離大致相等，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，放開(kāi)小車(chē)，小車(chē)帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)，打下一系列的小點(diǎn)，由紙帶分析求出小車(chē)通過(guò)B位置時(shí)的速度v，設(shè)第1次橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功為W。做出Wv、Wv2的圖象，分析圖象的特點(diǎn)，得出結(jié)論。如圖所示，先固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，在長(zhǎng)木板的兩側(cè)A處釘兩個(gè)小釘，小車(chē)放在B處掛上一根橡皮筋(即圖示情況)，使橡皮筋處于自由長(zhǎng)度。用2條、3條同樣的橡皮筋進(jìn)行第2次、第3次實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)保持橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度不變，用同樣的方法測(cè)出v2、v3記下2W、3W記入表格。答案：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 解析：通過(guò)試探與分析，確定W與v的關(guān)系：先試探畫(huà)出Wv圖

9、象，大致判斷一下W與v的關(guān)系，再畫(huà)出其他的圖象，找出哪一組的圖象是直線，從而確定功與速度的最終關(guān)系。Wv圖象如下圖所示。由圖象可以看出，W很可能與v2成正比，通過(guò)計(jì)算，列表如下：v2/(m2s2)W/J0.000.000.641.001.212.001.643.002.344.003.105.003.576.00解析：v2、v3的數(shù)值如下表所示：W(一條橡皮一條橡皮筋做的功作筋做的功作為功的單位為功的單位)12345678v(m/s)1.42.02.42.83.23.53.74.0v2(m2/s2)1.964.05.767.8410.24 12.2513.6916.0v3(m3/s3)2.74

10、8.0 13.82 21.95 32.77 42.8850.6564.0Wv、Wv2、Wv3圖象如圖所示。由圖可得力對(duì)物體做的功與速度的平方成正比。創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 解析：(1)實(shí)驗(yàn)方案：如圖固定好軌道，讓其末端保持水平讓小球從軌道的某一高度h處由靜止?jié)L下，最后落在置于水平面上的白紙及復(fù)寫(xiě)紙上。記下小球釋放點(diǎn)及最后落點(diǎn)的位置，用刻度尺測(cè)出釋放點(diǎn)的高度h及落點(diǎn)P到O點(diǎn)的距離x。多次改變小球的釋放點(diǎn)位置，記錄并測(cè)量每次的h、x的值。如圖所示，汽車(chē)已成為人們外出的重要交通工具之一，評(píng)價(jià)汽車(chē)性能的主要指標(biāo)有動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性、制動(dòng)性等，其中制動(dòng)性主要是指在良好的路面上，汽車(chē)迅速降低車(chē)速直到停車(chē)的距離，表中記錄的是汽車(chē)以不同速率行駛時(shí)，制動(dòng)后所經(jīng)過(guò)的距離。請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，用圖象分析推斷克服阻力做功與汽車(chē)速率變化之間的關(guān)系。汽車(chē)速率汽車(chē)速率v/(kmh1)制動(dòng)距離制動(dòng)距離s/m101204401650256036解析：制動(dòng)過(guò)程中阻力不變，設(shè)每制動(dòng)1m ，克服阻力做的功為W1、則制動(dòng)4m、16m、25m、36m，克服阻力做的功分別為4W1、16W1、25W1、36W1，作出Wv圖象如下圖所示?？梢?jiàn)W與v不是正比關(guān)系，猜想W與v2成正 比，作出Wv2圖象如下圖所示。可見(jiàn)W與v2成正比。