探究功与物体速度变化的关系

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1、探究功与物体速度变化的关系探究功与物体速度变化的关系【学习目标】1知识与技能：通过本节的学习，学会探究功与物体速度变化关系的方法。2过程与方法：通过本节的学习，学会通过建立坐标系、描点、连线寻找一些量之间的变化关系。3情感、态度与价值观：通过本节的学习，感受探究过程中避繁就简的方法选择，培养学生的逻辑思维能力。【重点】探究思路 功与速度变化的关系【难点】图像法寻求功与速度变化的关系【前复习】前面学习了两种功能关系:重力做功引起重力势能的变化，并且确立了重力势能的表达式。弹簧弹力做功引起弹性势能的变化，并且确立了弹性势能的表达式。本节我们研究另一种功能关系即合力做功与动能的关系。【-】一、新引入

2、问题一：动能的定义是什么？与什么物理量有关？（引导学生回答：物体由于运动而具有的能量叫做动能；速度、质量）问题二：什么是合力的功？如何求合力的功？（引导学生回答：物体所受合力做的功叫合力的功；若恒力做功用公式,若变力则不容易求）问题三：探究合力的功与速度变化的关系，需要测量哪些物理量？采用什么实验方法和器材？（引导学生回答：需要测量速度、合力的功；测速度可用打点计时器。研究物理量之间的关系可以用半定量的方法，不需要测出具体值。同时引导学生思考，如何改变合力的功）二、新学习1学生阅读教材 P17-18 页，明确以下几个问题。(1)小车运动过程中受几个力？为使橡皮筋的拉力充当合力，其他力应怎样处理

3、？（重力、支持力、摩擦力、橡皮条的弹力；将其他力平衡掉。引导学生思考平衡摩擦力的方法）(2)实验中，是什么力对小车做功？小车做什么性质的运动？初速度是多少，末速度如何求？（引导学生回答：橡皮条的弹力做功；现时加速度逐渐减小的加速运动，后做匀速运动；初速设为零，末速可通过处理纸带求得）(3)如何处理实验数据，得到合力的功与速度变化的关系？（引导学生回答：用图像法处理实验数据，通过图像可以直观的看出物理量之间的关系）2探究过程(1)学生合作按教材 17 页图6-1 所示将器材连接好。(2)先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车的速度，设此时橡皮筋对小车做的功为，记入表格。(3)用两条橡皮

4、筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同，这样橡皮筋对小车做的功为，测出小车的速度，记入表格。(4)用三条、四条橡皮筋做实验，用同样的方法测出功和速度，记入表格。()建立直角坐标系，用纵坐标表示力对物体做的功，用横坐标表示物体的速度或速度的平方，描点、连线，得出结论。3注意事项：根据实验过程思考。(1)如何平衡摩擦力，平衡到什么程度，如何验证？（让木板有一个微小的倾角；使重力沿斜面向下的分力等于阻力；轻推小车使之匀速运动。 ）(2)如何做到每根橡皮条的功都相等？（使橡皮条完全相同，且伸长量也一样。 ）(3)思考纸带上打点的分布情况，如何计算末速度？（打点之间的距离先增大后不变，通过不变的点

5、间距求末速度。 ）(4)如何通过图像处理数据？（将图像做成直线，有利于判断物理量间的关系）4典型例题：例 1 如图所示，小车的运动情况可描述为、之间为_运动，、之间为_运动。例 2 小车质量，使用橡皮筋 16 根，每次实验增加一根，实验中、 、的数据已填在表格中，试作出图像。000100080064200110121300128164400132340017631060018937【-说明】 探究性实验是以获取物理新知识为目的的教学方式，所以安排在学习新知识之前，这样就比验证性实验的难度要大，其中难就难在要确立哪些物理量之间的关系上。学生需要在类比、推理的前提下，确立自己研究的题和方法。首先在老师所设置问题的引导下，逐步展现问题并思考实验的大体方案。然后根据方案设计实验步骤，并分析步骤中的注意事项，尤其是处理数据的方法，图像法使物理量之间的关系直观，好判断。