76《實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系》課件

課 件 制 作 ： 邵 陽(yáng) 市 二 中 譚 偉 卿 物 體 的 動(dòng) 能 與 它 的 速 度 是 密 切 相 關(guān) 速 度 的 變 化 又 與 它 的 受 力 有 關(guān) 所 以 ， 我 們 首 先 來(lái) 探 究 ： 力 對(duì) 物 體 做 功 與 物 體 速 度 變 化 的 關(guān) 系如 何 設(shè) 計(jì) 實(shí) 驗(yàn) 方 案 探 究 ？ 探 究 的 器 材 ： 木 板 、 小 車 、 橡 皮 筋 (若 干 ） 、打 點(diǎn) 計(jì) 時(shí) 器 、 電 源 、 紙 帶 、 釘 子 2枚橡 皮 筋小 車打 點(diǎn) 計(jì) 時(shí) 器紙 帶 木 板鐵 釘為 什 么 選 課 本 上 的 方 案 二 ？ 探 究 的 思 路1、 測(cè) 量 橡 皮 筋 對(duì) 小 車 做 的 功 W 2、 測(cè) 量 由 于 橡 皮 筋 做 功 而 使 小 車 獲 得的 速 度 v 3、 數(shù) 據(jù) 處 理 ， 尋 找 W與 v的 關(guān) 系 如 何 使 拉 力 做 的 功 等 于 合 力 做 的 功 ？ 即如 何 抵 消 摩 擦 力 。橡 皮 筋 對(duì) 小 車 做 的 功 是 合 力 做 的 功 嗎 ？ 把 木 板 的 一端 墊 高 ， 使 重 力沿 斜 面 向 下 的 力與 摩 擦 力 平 衡F阻 FGF阻 FN 還 有 摩 擦 力做 功FF2 F1 探 究 的 技 巧1、 測(cè) 量 橡 皮 筋 對(duì) 小 車 做 的 功 W 問(wèn) 題 a： 橡 皮 筋 對(duì) 小 車 做 的 功 如 何 測(cè) 量 ？ F為 變 力 ， 做 的 功 很 難 測(cè) 量 。 問(wèn) 題 b： 探 究 過(guò) 程 中 ， 我 們 是 否 需 要 測(cè) 出橡 皮 筋 做 功 的 具 體 數(shù) 值 ？ 措 施 ： 設(shè) 法 讓 橡 皮 筋 每 次 對(duì) 小 車 做 的 功分 別 為 W、 2W、 3W 問(wèn) 題 c： 每 次 實(shí) 驗(yàn) 中 橡 皮 筋 拉 伸 的 長(zhǎng) 度 有什 么 要 求 ？ 不 需 要相 同 請(qǐng) 你 思 考 怎 樣 選 擇 橡 皮 筋 比 較 好 呢 ？ 要 選 擇 粗 細(xì) 差 不 多 ， 彈 性 也 比 較一 致 的 橡 皮 筋 為 好 。 探 究 的 技 巧2、 測(cè) 量 由 于 橡 皮 筋 做 功 而 使 小 車 獲 得 的 速度 v問(wèn) 題 ： 如 何 測(cè) 量 小 車 的 速 度 ？ 利 用 打 點(diǎn) 計(jì) 時(shí) 器 打 出 的 紙 帶 問(wèn) 題 ： 紙 帶 上 打 出 的 點(diǎn) 并 不 都 是 均 勻 的 ， 應(yīng) 該 采 用 哪 些 點(diǎn) 來(lái) 計(jì) 算 小 車 的 速 度 ？為 什 么 ？取 點(diǎn) 跡 清 晰 且 間 距 均 勻 的 部 分 1、 將 打 點(diǎn) 計(jì) 時(shí) 器 固 定 在 一 塊 平 板 上 ， 讓紙 帶 的 一 端 夾 在 小 車 后 端 ， 另 一 端 穿 過(guò)打 點(diǎn) 計(jì) 時(shí) 器 。 將 平 板 安 裝 有 打 點(diǎn) 計(jì) 時(shí) 器的 一 端 適 當(dāng) 墊 高 ， 調(diào) 整 高 度 ， 直 至 輕 推小 車 后 使 小 車 恰 能 在 板 上 做 勻 速 直 線 運(yùn)動(dòng) 為 止 。2、 將 橡 皮 筋 固 定 在 小 車 前 端 。 拉 長(zhǎng) 橡皮 筋 使 小 車 位 于 靠 近 打 點(diǎn) 計(jì) 時(shí) 器 處 ， 記下 小 車 位 置 。 接 通 打 點(diǎn) 計(jì) 時(shí) 器 電 源 ， 釋放 小 車 。 ? ? 4、 在 上 述 實(shí) 驗(yàn) 中 打 出 的 5條 紙 帶 中 ，分 別 找 出 小 車 開 始 近 似 做 勻 速 運(yùn) 動(dòng) 的點(diǎn) ， 并 分 別 測(cè) 出 勻 速 運(yùn) 動(dòng) 時(shí) 的 速 度 v1 、v2 、 v3 、 v4 、 v5 。3、 用 2 條 、 3 條 、 4 條 、 5 條 橡 皮 筋分 別 代 替 1 條 橡 皮 筋 重 做 實(shí) 驗(yàn) ， 保 證 每次 釋 放 小 車 的 位 置 相 同 ， 即 橡 皮 筋 被 拉長(zhǎng) 的 長(zhǎng) 度 相 同 。 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 橡 皮筋 做的 功 位 移l /m 時(shí) 間間 隔 t /s 勻 速 運(yùn) 動(dòng) 時(shí) 的速 度 v /(m/s)12345 4WW2W3W5W. . . . . . . . . . 彈 力 做 功 剛 完畢 時(shí) 小 車 的 速度 探 究 技 巧 3、 數(shù) 據(jù) 處 理 ， 尋 找 W與 v的 關(guān) 系 問(wèn) 題 ： 如 何 找 到 功 與 速 度 的 關(guān) 系 ？ 方 法 一 ： 計(jì) 算 法 方 法 二 ： 圖 像 法 比 較 麻 煩簡(jiǎn) 便 直 觀 ， 可 以 減 少 偶 然 誤 差畫 W - V圖 像 畫 W - V2圖 像 做 W-v圖 若 為 曲 線若 為 直 線 ， 則 W與 v成正 比做 W-v2圖 若 為 曲 線若 為 直 線 ， 則 W與 v2成正 比做 W-v3圖 為 什 么 不做 W- 圖 ?1v W v /(m/s)123456 0.80 1.10 1.281.53 1.761.89 W-v圖0 0 為 什 么 圖 象 會(huì) 通 過(guò) 原 點(diǎn) ? W-v2圖W v2/(m2s -2)0 01 0.64 2 1.213 1.644 2.345 3.106 3.57 表 明 W與 v2 成 正 比 結(jié) 論橡 皮 筋 的 彈 力 對(duì) 小 車 做 的 功 與 速 度 的 平方 成 正 比注 ： 這 里 的 彈 力 就 是 物 體 受 到 的 合 外 力 因 為 小 車 從 靜 止 開 始 運(yùn) 動(dòng) ， 初 速 度為 零 ， 末 速 度 就 是 小 車 速 度 的 變 化 。 誤 差 分 析1、 為 了 減 少 誤 差 ， 應(yīng) 使 小 車 總 質(zhì) 量在 300g左 右 。2、 測(cè) 小 車 的 速 度 就 在 紙 帶 上 勻 速 運(yùn)動(dòng) 的 階 段 為 測(cè) 量 比 較 好 。3、 作 W-V或 W-V2圖 象 時(shí) ， 縱 坐 標(biāo) 的 單位 長(zhǎng) 度 可 拉 得 開 些 。 例 1: 為 研 究 功 與 物 體 速 度 變 化 的 關(guān) 系 ，在 某 次 實(shí) 驗(yàn) 中 某 同 學(xué) 得 到 了 如 圖 所 示 的一 條 紙 帶 ,（ 1） 應(yīng) 選 哪 些 點(diǎn) 間 距 進(jìn) 行 測(cè) 量 ？（ 2） 怎 樣 根 據(jù) 測(cè) 得 的 數(shù) 據(jù) 進(jìn) 行 確 定 小 車的 速 度 ？ . . . . . . . . A B C D E F G （ 1） 選 用 DE段 （ 2） V=L DE / tDE 例 2、 本 節(jié) 是 一 個(gè) 探 究 性 實(shí) 驗(yàn) ， 探 究 的 目 的是A、 探 究 力 與 物 體 運(yùn) 動(dòng) 速 度 的 關(guān) 系B、 探 究 力 與 物 體 運(yùn) 動(dòng) 加 速 度 的 關(guān) 系C、 探 究 力 對(duì) 物 體 做 功 與 物 體 加 速 度 變 化的 關(guān) 系D、 探 究 力 對(duì) 物 體 做 功 與 物 體 速 度 變 化 的關(guān) 系 答 案 ： D 作 業(yè) ：完 成 學(xué) 法 大 視 野 P65-67