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1、高中物理新人教版 必修系列课件7.6实验：探究功与物 体速度变化的关系教学目标 1、知识与技能 （1）会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度； （2）学习利用物理图像探究功与物体速度变化的关系。 2、过程与方法：通过用纸带与打点计时器来探究功与物 体速度相关量变化的关系，体验知识的探究过程和物理学 的研究方法。 3、情感态度与价值观：体会学习的快乐，激发学习的兴 趣；通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯一标准”的 科学理念。 【教学重点】 学习探究功与物体速度变化的关系的物理方法倍增法 ，并会利用图像法处理数据。 【教学难点】 实验数据的处理方法图像法重力势能弹性势能重 力 做 功弹簧弹
2、力做功动 能合外力对物体做功物体的动能与它的速度是密切相关速度的变化又与它的受力有关所以，我们首先来探究：力对物体做功与物体速度变化的关系木板、小车、橡皮筋(若干）、打点 计时器、电源、纸带、钉子2枚探究的器材探 究的 思 路1、测量橡皮筋对小车做的功W2、测量由于橡皮筋做功而使小车获得的 速度v3、数据处理，寻找W与v的关系参考实验步骤1、按图装好实验器材，把木板稍微倾斜，平衡 阻力 2、先用一条橡皮筋做实验，把橡皮筋拉长到一 定的位置，理好纸带，接通电源，释放小车 。 3、换用纸带，改用2条、3条同样样的橡皮筋 进进行实验实验 ，保持每次实验实验 中橡皮筋拉长长的长长 度相同。 4、由纸带
3、纸带 算出小车获车获 得的速度，把小车车第一 次获获得的功计为计为 W，第2次，第3次计为计为 2W，3W 5、对测对测 量数据进进行估算，大致判断两个量可能 的关系，然后以W为纵为纵 坐标标，v，v2（或其它 ）为为横坐标标作图图。探究的技巧1、测量橡皮筋对小车做的功W问题a：橡皮筋对小车做的功如何测量？F为变力，做的功很难测量。问题b：探究过程中，我们是否需要测出 橡皮筋做功的具体数值？ 措施： 设法让橡皮筋每次对小车做的功 分别为W、2W、3W问题c：每次实验中橡皮筋拉伸的长度有 什么要求？ 不需要相同探究的技巧小车在木板上运动时会受到阻力，可以 采用什么方法进行补偿？使木板稍微倾斜，用
4、重力的分力（下滑 力）来平衡小车运动过程中受到的阻力。探究的技巧2、测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度v问题：如何测量小车的速度？利用打点计时器打出的纸带问题：纸带上打出的点并不都是均匀的，应该采用那些点来计算小车的速度？为什么？取点迹清晰且间距均匀的部分例: 为研究功与物体速度变化的关系，在某次 实验中某同学得到了如图所示的一条纸带, （1）应选哪些点间距进行测量？ （2）怎样根据测得的数据进行确定小车的速度 ？. . . . . . . . A B C D E F G（1）选用DE段 （2）V=LDE / tDE探究技巧3、数据处理，寻找W与v的关系问题：如何找到功与速度的关系？方法一：
5、计算法 方法二：图像法比较麻烦 简便直观，可以减少偶然 误差画Wv图像画Wv2图像结 论弹簧弹力对小车做的功与速度的平方成 正比 注：这里的弹力就是物体受到的合外力 因为小车从静止开始运动，初速度 为零，末速度就是小车速度的变化。 拓展：如果小车的初速度不为零，功与 速度之间应该有什么样的关系？课堂练习1、本节是一个探究性实验，探究的目的 是A、探究力与物体运动速度的关系B、探究力与物体运动加速度的关系C、探究力对物体做功与物体加速度 变化的关系D、探究力对物体做功与物体速度变 化的关系D课堂练习 2、对橡皮筋做的功来说，直接测量是有困难的 ，我们可以巧妙地避开这个难题而不影响问题 的解决，只
6、需要测出每次实验时橡皮筋对小车 做的功是第一次的多少倍，使用的方法是 A、用同样的力对小车做功，让小车通过的距离 依次是s、2s、3s进行第1次、第2次、第 3次实验时，力对物体做的功就是W、2W、 3W B、让小车通过相同的距离，第1次力为F、第2次 力为2F、第3次力为3F实验时，力对小车 做的功就是W、2W、3W C、选用相同的橡皮筋，在实验中每次橡皮筋拉 伸的长度保持一致，当用1条、2条、3条 同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次 实验时，橡皮筋对物体做的功就是W、2W、3W D、利用弹簧秤测量对小车的拉力F，利用直尺测 量小车在力作用下移动的距离s，便可以求出 每次实验中力对小车做
7、的功，可控制为W、2W 、3W C课堂练习3、在本实验中，小车在运动中会受到阻力作用 ，这样，在小车沿木板滑行的过程中，除橡 皮筋对其做功以外，还有阻力做功，这样便 会给实验带来误差，我们在实验中想到的办 法是，使木板略微倾斜，对于木板的倾斜程 度，下面说法正确的是 A、木板只要稍微倾斜一些即可，没有什么严格 的要求 B、木板的倾斜程度在理论上应满足下列条件： 即重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车 受到的阻力 C、如果小车不受拉力时在滑行的木板上能做匀 速运动，这木板的倾斜程度是符合要求的 D、其实木板不倾斜，问题也不大，因为实验总 是存在误差的BC课堂练习4、 有一只小老鼠离开洞穴沿直线前进 ，它的速度与到洞穴的距离成反比，当 它行进到离洞穴距离为d1的甲处时速度 为v1，试求： （1）老鼠行进到离洞穴距离为d2的乙处 时速度v2多大？ （2）从甲处到乙处要用去多少时间？体会图象法在物理解题中的应用 解析： （1）由老鼠的速度与到洞穴的距离成反 比，得v2 d2 = v1d1 所以老鼠行进到离洞穴距离为d2的乙处时 速度v2 = d1v1/d2 （2）由老鼠的速度与到洞穴的距离成反 比，作出图象，如图所示 由图线下方的面积代表的物理意义可知， 从d1到d2的“梯形面积”就等于从甲处到乙 处所用的时间，易得
