探究功與速度變化的關(guān)系

人教版必修第二冊(cè)76實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系第七章機(jī)械能守恒定律動(dòng)能變化速度變化復(fù)習(xí)彈性勢(shì)能變化重力勢(shì)能變化重力做功彈力做功外力做功？WG=Ep1-Ep2W彈=Ep1-Ep2猜想1物體的動(dòng)能與哪些因素有關(guān)？物體的動(dòng)能可能與其質(zhì)量和速度有關(guān)。2如何進(jìn)行研究？用控制變量法，先控制質(zhì)量不變，用實(shí)驗(yàn)研究物體的動(dòng)能與速度的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)的目的實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)探究力對(duì)物體做的功與物體速度的關(guān)系1物體動(dòng)能的變化由做功引起。那么，實(shí)驗(yàn)中如何對(duì)物體作功？又怎樣來(lái)表示功的大小呢？思路引導(dǎo)1可以是恒力做功用砝碼盤(pán)牽引著小車(chē)重物在重力作用下做自由落體運(yùn)動(dòng)W=Fl2也可以是變力做功參考案例二實(shí)驗(yàn)器材：橡皮筋、小車(chē)、木板、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、鐵釘?shù)却螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶小車(chē)鐵釘木板橡皮筋思考2如何測(cè)量物體的速度呢？1可以用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車(chē)的速度。2可以用與氣墊導(dǎo)軌配套的光電門(mén)的方法來(lái)測(cè)量小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度。探究的思路1功的測(cè)量：橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功W2測(cè)量小車(chē)的速度：由于橡皮筋做功而使小車(chē)獲得速度v3數(shù)據(jù)處理：尋找W與v的關(guān)系功的測(cè)量問(wèn)題：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：讓幾條相同的橡皮筋并聯(lián)，每次做功分別為W、2W、3W……不需要解決方案第一次用一條橡皮筋拉小車(chē)第二次用兩條完全相同的橡皮筋并聯(lián)起來(lái)栓到小車(chē)上拉小車(chē)，且使每條橡皮筋的伸長(zhǎng)都和第一次的伸長(zhǎng)量一樣做功W做功2W依次類(lèi)推，并聯(lián)三條、四條……橡皮筋，且拉伸的長(zhǎng)度都一樣，做的功為3W、4W……思考1每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度有什么要求？相同2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。還有摩擦力做功如何使橡皮筋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(chē)的力是合力嗎？把木板的一端墊高，使重力沿斜面向下的分力與摩擦力平衡F阻FGF阻FNFF2F1測(cè)量小車(chē)的速度問(wèn)題：如何測(cè)量小車(chē)的速度？利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶問(wèn)題：為什么紙帶上打出的點(diǎn)不均勻？

取點(diǎn)跡清晰且間距均勻的部分..............小車(chē)先加速，再勻速，最后減速。實(shí)驗(yàn)過(guò)程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(chē)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(chē)后使小車(chē)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(chē)前端。拉長(zhǎng)橡皮筋使小車(chē)位于靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，記下小車(chē)位置。接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，釋放小車(chē)。??CBA實(shí)驗(yàn)過(guò)程4在上述實(shí)驗(yàn)中打出的5條紙帶中，分別找出小車(chē)開(kāi)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(chē)的位置相同，即橡皮筋被拉長(zhǎng)的長(zhǎng)度相同。??CBA數(shù)據(jù)處理實(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-1)123454WW2W3W5W..........

彈力做功剛完畢時(shí)小車(chē)的速度用什么方法處理數(shù)據(jù)比較直觀圖象法圖象法處理數(shù)據(jù)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數(shù)據(jù)處理Wv/(m/s)1234560.80

1.10

1.281.53

1.761.89W-v圖00為什么圖象會(huì)通過(guò)原點(diǎn)數(shù)據(jù)處理W-v2圖Wv2/(m2·s-2)0010.6421.2131.6442.3453.1063.57表明W與v2成正比實(shí)驗(yàn)結(jié)論：即：力對(duì)原來(lái)靜止的物體做的功與物體獲得的速度的二次方成正比。注意事項(xiàng)1實(shí)驗(yàn)裝置的選?。鹤兞Ω毡?橡皮筋的選擇：相同3平衡摩擦力：墊高4橡皮筋的條數(shù)：1、2、3、……5不需要求出功的數(shù)值6誤差分析1單選關(guān)于“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，下列敘述正確的是A每次實(shí)驗(yàn)必須設(shè)法求出橡皮筋對(duì)小車(chē)做功的具體數(shù)值B每次實(shí)驗(yàn)中，橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度沒(méi)有必要保持一致C放小車(chē)的長(zhǎng)木板應(yīng)該盡量使其水平D先接通電源，再讓小車(chē)在橡皮筋的作用下彈出D2單選在探究功與速度變化的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法中不正確的是A長(zhǎng)木板要適當(dāng)傾斜，以平衡小車(chē)運(yùn)動(dòng)中受到的阻力B重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，雖然用到橡皮筋的條數(shù)不同，但每次應(yīng)使橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度相同C利用紙帶上的點(diǎn)計(jì)算小車(chē)的速度時(shí)，應(yīng)選用紙帶上打點(diǎn)最密集的部分進(jìn)行計(jì)算D利用紙帶上的點(diǎn)計(jì)算小車(chē)的速度時(shí)，應(yīng)選用紙帶上打點(diǎn)最稀疏的部分進(jìn)行計(jì)算C3雙選在探究功與速度變化的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是A通過(guò)改變橡皮筋的條數(shù)改變拉力做功的數(shù)值B通過(guò)改變橡皮筋的長(zhǎng)度改變拉力做功的數(shù)值C通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來(lái)測(cè)定小車(chē)加速過(guò)程中獲得的最大速度D通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來(lái)測(cè)定小車(chē)加