《新设计物理必修二浙江专用课件：第七章 机械能守恒定律 第6节》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新设计物理必修二浙江专用课件：第七章 机械能守恒定律 第6节（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课堂导学 第6节节 实验实验 探究功与速度变变化的关系 学考报告 知识识内容探究做功与物体速度变变化的关系考试试要求 学考选选考 基本要求 1 知道探究中需测测定的物理量 2 知道实验实验 方案一中改变牵变牵 引力做功大小的方法 3 知道实验实验 方案一中测测量牵牵引力做功数值值的方法 4 知道实验实验 方案二中改变弹变弹 力做功大小的方法 5 知道实验实验 方案二中弹弹力做功大小与橡皮筋的条数成正比的操作要求 体会取一根橡皮筋所做 的功为单为单 位来简简化问题问题 的思想方法 6 知道实验实验 方案中平衡摩擦力的方法 7 会选择选择 合适的计计数点并计计算速度 8 能根据实验实验 数据 分析
2、 总结总结 出实验结论实验结论 发发展要求体会从寻寻找W v的关系转转向寻寻找W v2关系所蕴蕴含的思想和方法 课堂导学 基 础 梳 理 重力 方案一 借助恒力做功探究功与速度变化的关系 1 原理 重物通过过滑轮牵轮牵 引小车车 当小车车的质质量比重物大得多时时 可以把重物所受的 当做小车车受到的牵牵引力 如图图1所示 图1 课堂导学 改变变重物的质质量或者改变变小车车运动动的 也就改变变了牵牵引力做的功 从而探究 牵牵引力做的功与小车获车获 得的速度间间的关系 2 实验步骤 1 按如图图1所示安装好实验仪实验仪 器 2 平衡摩擦力 将安装有打点计时计时 器的长长木板的一端垫垫高 让纸带让纸带
3、 穿过过打点计时计时 器连连在小车车后端 不挂重物 接通电电源 轻轻推小车车 直到打点计时计时 器在纸带纸带 上打 出间间隔均匀的点为为止 3 在小车车中放入砝码码 把纸带纸带 穿过过打点计时计时 器 连连在小车车后端 用细线绕过细线绕过 滑 轮连轮连 接小车车和钩码钩码 4 将小车车停在打点计时计时 器附近 先接通电电源 再释释放小车车 当小车车运动动至定滑轮轮 附近及时时控制住小车车 关闭电闭电 源 取下纸带纸带 5 改变钩码变钩码 的数量 更换纸带换纸带 重复4的操作 距离 课堂导学 3 数据处理 1 选选取点迹清晰的纸带纸带 选纸带选纸带 上第一个点及距离第一个点较远较远 的点 并依次
4、标标 上0 1 2 3 3 确定此纸带纸带 所挂的钩码钩码 的重力G 利用Wn Gxn 分别别求出小车车的位移为为x1 x2 x3 时牵时牵 引力所做的功W1 W2 W3 4 先对测对测 量数据进进行估算 或作Wv草图图 大致判断两个量可能的关系 如果认为认为 是W v2或其他 然后以W为纵为纵 坐标标 v2 或其他 为为横坐标标作图图 从而判定结论结论 课堂导学 4 注意事项 1 平衡摩擦力时时 不挂重物 轻轻推小车车后 小车车能做匀速直线线运动动 2 必须须保证证所悬悬挂重物的质质量远远小于小车车的质质量 课堂导学 方案二 借助变力做功探究功与速度变化的关系 1 原理 使小车车在橡皮筋的作
5、用下弹弹出 由橡皮筋提供牵牵引力 如图图2所示 图2 改变变橡皮筋的条数 橡皮筋对对小车车做的功分别别是一条橡皮筋做功时时的相应应 测测出小车车被弹弹出后的速度 能够够找到橡皮筋对对小车车做的功与小车车速度的关系 倍数 课堂导学 2 实验步骤 1 按如图图2所示安装仪仪器 2 第一次先用一条橡皮筋做实验实验 用打点计时计时 器和纸带测纸带测 出小车获车获 得的速度v1 设设此时时橡皮筋弹弹力对对小车车做功为为W 并将测测得的数据记记入表格 3 换换用2条 3条 4条 同样样的橡皮筋做实验实验 并使橡皮筋拉伸的长长度都和第一 次相同 测测出v2 v3 v4 橡皮筋对对小车车做功分别为别为 2W
6、3W 4W 将数 据记记入表格 4 小车车运动动中会受到阻力 可以使木板略微倾倾斜 作为补偿为补偿 需首先平衡摩擦力 然后再进进行实验实验 课堂导学 3 数据处理 图图3 课堂导学 课堂导学 4 注意事项 1 实验时选择实验时选择 粗细细 形状 长长度 材料完全相同的橡皮筋 2 每次实验时实验时 都让让小车车从同一位置由静止释释放 即保证证每次实验实验 中橡皮筋拉伸的 长长度都保持一致 3 实验实验 中不必测测出功和速度的具体数值值 只要测测出以后各次实验时实验时 做的功是第一 次实验时实验时 的多少倍即可 4 平衡摩擦力时时 不要拴橡皮筋 但应连应连 着纸带纸带 且接通电电源 5 打出的纸带
7、纸带 上的点间间距并不都是均匀的 应选应选 取点间间距均匀部分来求小车车的速 度 课堂导学 5 实验结论 无论论是通过计过计 算法还还是作图图法都可以得出力对对物体做的功与物体速度的平方成正比 的结论结论 即W v2 6 误差分析 1 误误差来源 忘记记平衡摩擦力或没有完全平衡摩擦力对实验对实验 有影响 橡皮筋长长度 粗细细不一 使得拉力及拉力做的功与橡皮筋条数不成正比带带来误误 差 纸带纸带 上所打点的间间距测测量也会带带来误误差 描点不准确带带来误误差 课堂导学 2 减小误误差的办办法 实验实验 前要先平衡掉摩擦力 尽量选选用同一规规格的橡皮筋 选选用间间距均匀的几个间间隔 测测量其总长总
8、长 度 求得平均速度 描点时时既要观观察各点的位置关系 又要考虑应虑应 有的函数关系 若拉力大 小车车速 度大 点数少 可能会使W与v成线线性关系 控制小车车速度 增大纵纵坐标单标单 位长长度 可减小误误差 课堂导学 典 例 精 析 例1 1 用如图图4 a 所示的仪仪器探究做功与速度变变化的关系 实验实验 步骤骤如下 将木板固定有打点计时计时 器的一端垫垫起适当高度 消除摩擦力的影响 小车钩车钩 住一条橡皮筋 往后拉至某个位置 记录记录 小车车的位置 先 后 小车车拖动纸带动纸带 打点计时计时 器打下一系列点 断开电电 源 改用同样样的橡皮筋2 条 3条 重复 的实验实验 操作 每次操作一定
9、要将小 车车 课堂导学 2 打点计时计时 器所接交流电电的频频率为为50 Hz 图图 b 所示是四次实验实验 打出的纸带纸带 a b 图4 课堂导学 3 根据纸带纸带 完成下表尚未填入的数据 次数1234 橡皮筋做的功W2W3W4W v m s 1 001 42 2 00 v2 m2 s2 1 002 01 4 00 从表中数据可得出什么样样的结论结论 课堂导学 答案 1 接通电电源 释释放小车车 从相同位置由静止释释放 3 1 73 2 99 橡皮 筋做的功与速度的平方成正比 课堂导学 例2 在探究 功和速度变变化关系 的实验实验 中 小张张同学用如图图5所示装置 尝试尝试 通过测过测 得细
10、绳细绳 拉力 近似等于悬悬挂重物重力 做的功和小车获车获 得的速度的值进值进 行探 究 则则 图5 课堂导学 1 多选 下列说说法正确的是 A 该该方案需要平衡摩擦力 B 该该方案需要重物的质质量远远小于小车车的质质量 C 该该方案操作时细线应该时细线应该 与木板平行 D 该该方案处处理数据时应选择时应选择 匀速时时的速度 2 某次获获得的纸带纸带 如图图6所示 小张张根据点迹标标上了计计数点 相邻邻两计计数点间间的时时 间间间间 隔为为0 1 s 请读请读 出C计计数点在刻度尺上的读读数 cm 并求出C点的速度为为 m s 计计算结结果保留3位有效数字 图6 课堂导学 答案 1 ABC 2 9 80 9 78 9 82范围围内都可 0 178 0 175 0 180范围围内都可
