76探究功與物體速度變化的關(guān)系(郁森炎)

1、 3 7.6探究功與物體速度變化的關(guān)系 【教學(xué)目標(biāo)】 1 會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的速度； 2、 學(xué)習(xí)利用物理圖像探究功與物體速度變化的關(guān)系。 3、 通過(guò)用紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)探究功與物體速度相關(guān)量變化的關(guān)系，體驗(yàn)知識(shí)的探究過(guò)程和物理學(xué)的研 究方法。 【重點(diǎn)難點(diǎn)】 1 學(xué)習(xí)探究功與物體速度變化的關(guān)系的物理方法倍增法，并會(huì)利用圖像法處理數(shù)據(jù)。 2、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法一一圖像法 【實(shí)驗(yàn)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 【探究思路】 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？ 問(wèn)題 b:探究過(guò)程中，我們是否需要測(cè)出橡皮筋做

2、功的具體數(shù)值? 措施： 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？ 問(wèn)題 d：小車在木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)受到阻力，可以采用什么方法進(jìn)行補(bǔ)償? 2、測(cè)量由于橡皮筋做功而使小車獲得的速度 v 問(wèn)題 a：如何測(cè)量小車的速度？ 問(wèn)題 b：紙帶上打出的點(diǎn)并不都是均勻的，應(yīng)該采用那些點(diǎn)來(lái)計(jì)算小車的速度？為什么? 【例】 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？ ABCD E FGH 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? 【實(shí)驗(yàn)步驟】 1 按圖裝好實(shí)驗(yàn)器材，把木板

3、稍微傾斜，平衡阻力 2、 先用一條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，把橡皮筋拉長(zhǎng)到一定的位置，理好紙帶，接通電源，釋放小車。 3、 換用紙帶，改用 2 條、3 條同樣的橡皮筋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，保持每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉長(zhǎng)的長(zhǎng)度相同。 4、 由紙帶算出小車獲得的速度，把小車第一次獲得的功計(jì)為 W，第 2 次，第 3 次計(jì)為 2W, 3W 3 5、 對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行估算，大致判斷兩個(gè)量可能的關(guān)系，然后以 W 為縱坐標(biāo)，v, v2 （或其它）為橫坐標(biāo)作 圖。 【鞏固練習(xí)】 1 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、

4、探究力對(duì)物體做功與物體速度變化的關(guān)系 2、對(duì)橡皮筋做的功來(lái)說(shuō)，直接測(cè)量是有困難的，我們可以巧妙地避開(kāi)這個(gè)難題而不影響問(wèn)題的解決，只 需要測(cè)出每次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功是第一次的多少倍，使用的方法是 A、 用同樣的力對(duì)小車做功，讓小車通過(guò)的距離依次是 s、2s、3s進(jìn)行第 1 次、第 2 次、第 3 次 實(shí)驗(yàn)時(shí)，力對(duì)物體做的功就是 W、2W、3W B、 讓小車通過(guò)相同的距離，第 1 次力為 F、第 2 次力為 2F、第 3 次力為 3F實(shí)驗(yàn)時(shí)，力對(duì)小車做的 功就是W、2W、3W C、 選用相同的橡皮筋，在實(shí)驗(yàn)中每次橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度保持一致，當(dāng)用 1 條、2 條、3 條同樣的橡 皮筋進(jìn)行第 1

5、次、第 2 次、第 3 次實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)物體做的功就是 W、2W、3W D、 利用彈簧秤測(cè)量對(duì)小車的拉力 F,利用直尺測(cè)量小車在力作用下移動(dòng)的距離 s,便可以求出每次實(shí)驗(yàn) 中力對(duì)小車做的功，可控制為 W、2W、3W 3、在本實(shí)驗(yàn)中，小車在運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力作用，這樣，在小車沿木板滑行的過(guò)程中，除橡皮筋對(duì)其做功 以外，還有阻力做功，這樣便會(huì)給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)誤差，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中想到的辦法是，使木板略微傾斜，對(duì)于木 板的傾斜程度，下面說(shuō)法正確的是 A、 木板只要稍微傾斜一些即可，沒(méi)有什么嚴(yán)格的要求 B、 木板的傾斜程度在理論上應(yīng)滿足下列條件：即重力使物體沿斜面下滑的分力應(yīng)等于小車受到的阻力 C、 如果小車不受拉力時(shí)在滑行的木板上能做勻速運(yùn)動(dòng)，這木板的傾斜程度是符合要求的 D、 其實(shí)木板不傾斜，問(wèn)題也不大，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)總是存在誤差的 4 .下表是在探究功與物體速度變化的關(guān)系得到的數(shù)據(jù)，請(qǐng)根據(jù)以下數(shù)據(jù)在圖 2 中完成 2 3 W v,W v ,W v圖象,并由圖象確定功與速度變化的關(guān)系 WL條橡皮做的功） 1 2