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1、实验：探究功与速度变化的关系 沂水二中 贾光东1.领会探究功与物体速度变化关系的实验设计思路。 2.能进行实验操作，会采集实验数据。 3.学习利用物理图象探究功与物体速度变化的关系。 弹性势能重力势能动能重力做功弹力做功外力做功速度WGEP1EP2WFEP1EP2复习引入弹弓射箭一、探究目的探究合力做功与速度变化的关系，若初速度为零，实验转化为探究合力做功与末速度的关系。提示： 1.用什么实验器材测量速度？怎么测？2.测量功需要测什么物理量，用什么实验器材测量，怎么测？引导：用什么方案进行探究？需要什么器材？1. 测速度：打点计时器或光电门等.2. 测量功：用相同橡皮筋的拉力做功或利用重力做功
2、等.提示：钩码小车细绳纸带打点计时器一端附有定滑轮的长木板二、设计探究方案方案一：方案一的原理：让滑块在钩码的拉力作用下由静止开始做匀加速运动,用纸带记录下速度v1、v2,拉力做功分别为W1、W2, 保持滑块质量和所挂钩码的质量不变，保证绳子对滑块的拉力保持不变，让滑块从同一位置出发,同样记录下其它实验数据。橡皮筋小车打点计时器纸带木板铁钉方案二：用几根相同的橡皮筋拉动小车运动, 一根橡皮筋做功为W1,两根橡皮筋做功为W2,三根橡皮筋做功为W3，速度通过打点计时器打出的纸带计算得出。方案二的原理：通过每次增加一根橡皮筋的方法表示功的大小。探究过程中，我们是否需要测出橡 皮筋做功的具体数值？橡皮
3、筋的弹力做功不容易计算，如果改 用橡皮筋的条数时，保持小车每次从同一位 置释放，则弹力功的大小与橡皮筋的条数成 正比。即，橡皮筋对小车做的功分别为W、 2W、3W（倍增法）这是本实验的精妙之处三、完善探究方案每次实验中对橡皮筋及其拉伸的长度有 什么要求？为了使弹力功的大小与橡皮筋的 条数成正比，因此，每条橡皮筋 的规格（长度，粗细，劲度系数 ）都相同、每次拉长橡皮筋的伸 长量应该相等。三、完善探究方案小车获得的速度怎样计算？由于橡皮筋做功而使小车获得的速 度可以由纸带和打点计时器测出。 三、完善探究方案纸带上的点距并不都是均匀的，应该采用那些点距来计算小车的速度？为什么？我们应该求小车匀速阶段
4、的速度。即：弹力做功刚完毕时小车的速度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？ 三、完善探究方案？ 把木板的一端 垫高，使重力 沿斜面向下的 力与摩擦力平 衡如何判断恰好抵消了 阻力F阻FGF阻FN可以用拉 力抵消摩 擦力FF2F1三、完善探究方案平衡摩擦力 为了减小摩擦力，实验中可将木板放有打 点计时器的一端垫高，让小车重力沿斜面 方向的分力平衡摩擦力。具体办法是：将 木板放有打点计时器的一端垫高，脱开钩 在小车上的橡皮筋，在小车尾部固定一纸 带，释放小车使小车沿木板向下运动。如 果纸带上打出的点距是均匀的，说明小车 的运动是匀速的，小车重力沿斜面方向的 分力就刚好平衡了小
5、车所受的摩擦力。实验完毕后，我们用什么方法分析橡皮 筋对小车做的功和小车速度的关系？先对测量数据进行估计，然后做出 Wv WV2 等的图象，分析这些图 线，可以得知橡皮筋对小车做的功与小 车获得速度的关系。三、完善探究方案(1)按图示将实验仪器安装好，同时平衡摩擦力(2)先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度v1，设此时橡皮筋对小车做的功为W1，将这一组数据记入表格 (3)用2条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同，这时橡皮筋对小车做的功为W2，测出小车获得速度v2，将数据记入表格(4)用3条、4条橡皮筋做实验，用同样的方法测出功和速 度，记入表格四、实验步骤
6、实验次数12345橡皮筋个数 (根)12345对小车做功W2W3W4W5W小车获得的 速度V(m/s)小车获得的 速度的平方五、实验数据记录、处理实验次数12345橡皮筋个数( 根)12345对小车做功W2W3W4W5W小车获得的 速度V(m/s)速度的平方 V2实验数据处理五、数据处理实验结论实验结论 ：即力对对原来静止的物体做的功与物体获获得的速度的平方成正比。误差是不可避免的，但我们可以尽 量减少它。本实验的误差主要来自 ： 1.1.橡皮筋规格不完全相同（长度，劲橡皮筋规格不完全相同（长度，劲 度系数等）度系数等）2.2.平衡摩擦时未平衡好平衡摩擦时未平衡好3.3.长度测量不准，速度计算
7、不准确等长度测量不准，速度计算不准确等六 实验评价， 误差分析1.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 时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BC2.在做实验时，小车会因为受摩擦力而影响实验，我们可以使木板倾斜作为补偿。则下面操作正确的是（ ）A.使拖着纸带的小车由静止释放，小车不下滑即可B.使拖着纸带的小车由静止释放，小车能下滑即可C.沿木板向下推拖着纸带的小车，放手后打点计时器在纸带上打下的点间距均匀即可D.以上说法都不对C探究合力做功与速度变化的关系。一、探究目的二、设计探究方案，完善探究方案方案的原理，所用器材及注意事项三、采集数据 生成结论四、实验评价，误差分析本节课到此结束 感谢各位老师，祝身体健康，心情愉快 感谢各位同学，祝日有所得，天天进步
