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1、实验：探究功与速度变化的关系,学习目的： 1、理解探究性实验中的探究思路、操作技巧和数据处理，能够自主设计实验。 2、会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。 3、利用物理图象探究功与物体速度变化的关系。,思考,力引起了物体动能的改变,力对物体做了功,探究功与动能的关系,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,实验方案设计,明确实验目的,探究功与速度变化的关系,实验目的：,实验仪器,打点计时器、小车、长木板、纸带、 橡皮条、刻度尺,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
2、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条同样的橡皮筋进行实验，保持每次实验中橡皮筋拉长的长度相同。 4、由纸带算出小车获得的速度，把小车第一次获得的功计为W，第2次，第3次计为2W，3W 5、对测量数据进行估算，大致判断两个量可能的关系，然后以W为纵坐标，v，v2（或其它）为横坐标作图。,探 究的 思 路,1、测量橡皮筋对小车做的功W 2、测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度v 3、数据处理，寻找W与v的关系,1、测量橡皮筋对小车做的功W,问题b：能否测量出橡皮条做功的具体数值？,F为变力，做的功很难测量。,问题a：橡皮筋对小车在哪个阶段做功
3、？,橡皮筋有形变时,问题d：每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求？,相同,问题c：探究过程中，我们如何对橡皮筋 做的功进行测量？,措施： 设法让橡皮筋每次对小车做的功分别为 W、2W、3W,2、测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度v,问题a：小车的运动性质是什么？,先做加速运动，后作匀速运动。,问题b：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,3、数据处理，寻找W与v的关系,实验操作注意事项：,（2）每次实验小车都要从同一位置由 静止开始运动；,（3）橡皮筋的拉伸长度要适度；,（1）适度平衡小车受到的摩擦力；,该实验的优缺点：,优点：
4、该实验方法巧妙地避开了功的计算，直接确定了橡皮筋拉力对小车所做功的倍数关系。设计思路充分体现了探究的精神。,缺点：“橡皮筋的长度、粗细不一；橡皮条条数多时很难从纸带上找到点迹均匀的点；实验误差较大。,思考：若给出以下实验装置，你能利用本实验装置研究功与速度变化间的关系吗？请说说你的设想。,？,基本步骤,(1)如图所示，把打点计时器竖直地固定在置于桌边的铁架台上，将打点计时器与电源连接好。,(2)将纸带穿过电火花记时器或打点计时器的限位孔，并把纸带的一端固定在重物上，使重物停靠在打点计时器的地方，先用手提着纸带。,(3)先接通电源，后松开纸带，让重物带着纸带自由下落，计时器就在纸带上打下一列小点
5、。,(4)重复几次，得到35条纸带。,(5)在打好点的纸带中挑选“点迹清楚且第一、二两点间距离约为2mm”的一条纸带，记下第一个点的位置O，并在纸带上从任意点开始依次选取几个点1、2、3，并用刻度尺依次测出各点到位置O的距离，这些距离就是物体运动到点1、2、3、时下落的高度h1、h2、h3。,(6)应用平均速度就是中间时刻的瞬时速度的方法 ，计算出各点对应的瞬时速度v1、v2、v3。,(7)把得到的数据记入表格里，并计算从O点到各点对应的重力做的功mgh。,实验结论：,力对原来静止的物体做的功与 物体获得的速度的平方成正比,例1用如图所示的装置，探究功与物体速度变化的关系。实验时先适当垫高木板
6、，然后由静止释放小车，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行。小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带，记录其运动情况。观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比较均匀，回答下列问题：,典型例题,1、适当垫高木板是为了,2、通过纸带求小车速度时，应使用纸带的 （填“全部”、“前面部分” 或“后面部分”)。,3、若实验做了n此，所用橡皮条分别为1根、 2根n根，通过纸带求出小车的速度分别 为V1、V2Vn，用W表示橡皮条对小车所做 的功，作出W-V2图线是一条过原点的直线， 这说明W与V2的关系是，,平衡摩擦,后面部分,功正比于速度的平方,例2 如图所示，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，
7、沿木板滑行。小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带，记录其运动情况,小车的运动情况可描述 为AB之间为 运动 ， CD之间为 运动 。,加速运动,匀速运动,通过这节课你学到了什么？,1、利用橡皮条的拉力对小车做功探究功与速度变化的关系。,2、巧妙地解决了变力做功问题,3、利用重力做功探究功与速度变化的关系。 知道可通过不同的实验装置探究功与速度变 化的关系。,自我测评,学的好不好，测完就知道,作业,1、拓展：通过纸带计算任意两点间重力做的功与速度变化的关系。 2、导学提升案,谢谢,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，用重力的分力（下滑力）来平衡小车运动过程中受到的阻力。,操作要点,1、把打点计时器固定在长木板上。,2、平衡摩擦力,3、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v1，设此时橡皮筋对小车做的功为w，记入表格。,4、用两条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同，这样橡皮筋对小车做的功为2w，测出小车的速度v2，记入表格。,5、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。,6、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。,
