《2018年高中物理必修二教案：7.6 实验：探究功与速度变化的关系 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018年高中物理必修二教案：7.6 实验：探究功与速度变化的关系 （3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、7. .6 实验：探究功与速度变化的关系实验：探究功与速度变化的关系 教学目标教学目标 一、知识与技能一、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。 二、过程与方法二、过程与方法 通过用纸带与打点计时器来探究功与速度变化的关系，体验知识的探究过程和物理学 的研究方法。 三、情感、态度与价值观三、情感、态度与价值观 通过实验探究，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”的科学观。 教学重点教学重点 学习探究功与速度变化关系的物理方法，并会利用图像法处理数据。 教学难点教学难点 实验数据的处理方
2、法图像法。 教学方法教学方法 实验观察法、图像法、迁移法。 教具准备教具准备 长木板，橡皮筋（若干） ，小车，打点计时器（带纸带、复写纸等） ，计算机等。 教学过程教学过程 一、导入新课一、导入新课 前面几节课研究了重力做功与重力势能变化之间的关系，从而确立了重力势能的表达 式。探究了弹力做功与弹性势能的关系，从而确立了弹性势能的表达式。这一节和下一节 我们来探究功与物体动能的关系。我们知道物体的动能和速度有关，我们还不能马上研究 力对物体做的功和动能的关系，我们先来研究力对物体做的功和速度变化的关系。 二、新课教学二、新课教学 （一）探究的思路（一）探究的思路 如图所示： 1. 设法让橡皮筋
3、对小车做的功分别为 W、2W、3W 2. 由纸带和打点计时器分别测出小车获得的速度 v1、v2、v3 3. 以橡皮筋对小车做的功为纵坐标（以第一次实验时的功 W 为单位） ，小车获得的速 度为横坐标，作出 W-v 曲线。 4. 如果 W-v 曲线是一条直线，表明 Wv；如果不是直线，可着手考虑是否存在下列 关系：Wv2、Wv3、Wv 5. 根据 W-v 草图，大致判断两个量可能是什么关系。如果认为很可能是 Wv2，就做 出 W-v2曲线，如果这条曲线是一条直线，就可以证明你的判断是正确的。 （二）操作与作图技巧（二）操作与作图技巧 1. 小车运动中会受到阻力，可以采用什么方法进行补偿？ 可以采
4、用平衡摩擦力的方法。具体操作是：使木板略微倾斜，将小车（车后拴纸带） 放到木板上，轻推小车，小车运动，观察纸带的点距。调节木板的倾角，观察纸带的点距， 直到点距相等，表明恰平衡摩擦力（若用气垫导轨，调节导轨的倾角，若挡光条遮光的时 间通过数字毫秒计显示时间相等，即恰平衡摩擦力） 。 （2）探究中，我们是否需要橡皮筋做功的具体数值？不需要。因为实验是以倍增的思 想方法设计，若橡皮筋第一次做功为 W，则橡皮筋第二次做功为 2W，橡皮筋第 n 次做 功为 nW。且实验巧妙地将倍增的物理方法应用于变力做功。 （三）数据的处理（三）数据的处理 教师活动：提出问题，让学生思考，回答。 问题： 1.对于实验
5、所得到的数据，我们如何处理？ 2.描绘图像时我们应注意哪些问题？ 学生分析、思考、回答。 师生互动：学生回答，教师点评，引导。 明确：1.将得到的一组（W，v）值描点于 W-v 坐标平面内，从点的分布情况来大致判 断应该是什么样的曲线，然后分别试探画出 W 与 v、W 与 v2、W 与 v3、W 与之间的图v 像。因为直线关系最容易判断两个物理量的关系，所以通过试探，找出哪一组是正比关系， 最后确定功与速度的最终关系，也可借助计算机来进行分析、整理。 2.数据处理同样体现了探究问题的思路，在 W-v 坐标系中描绘出 W、v 的各对应点后， 既要观察各点的位置关系，又要思考这些点之间应有的函数关
6、系。由于实验误差，这些点 的位置有可能表现为直线分布，也可能表现为曲线分布。一般呈直线分布的原因是由于橡 皮筋的拉力较大，小车的速度比较大，加之实验次数少，所取的点数也少，使 W、v 各对 应点近似成线性分布。可以从两方面解决：在小车上加砝码，增大小车质量，使小车速度 不致过快；另外在画图时加大纵坐标的单位长度。从原点 O 开始描绘图线也可以避免画成 直线。 画图线时应画成平滑的曲线，不能连成折线；在画直线时应尽可能使点落在直线上， 不能落在直线上的点应均匀分布在直线的两侧，如图甲、乙所示。 数据采集示例：数据采集示例： 1. 采集橡皮条分别为一根、两根、六根时的数据（匀速运动阶段，例如在 0
7、.1s 内的位移） ，记在自己设计的表格中。 2. 记录数据的方式示例 示例一 数据关系 123456 W/J 123456 X/m X1X2X3X4X5X6 v/m/s v1v2v3v4v5v6 示例二 倍数关系 123456 W/J 123456 X/m X1X2X3X4X5X6 v/m/s v（X2/X1）v（X3/X1）v（X4/X1）v（X5/X1）v（X6/X1）v 结论：功与速度的平方成正比。 （本实验为便于探究，设初速度为零。 ） 课堂小结课堂小结 通过本节探究实验，我们学会了一种巧妙的方法：橡皮筋的弹力做功不便于用公式来 计算，然而改变橡皮筋的条数，保持小车相同的运动距离，则弹力功的大小与橡皮筋的条 数成正比。 实验过程影响实验结果的原因主要是平衡摩擦是否恰当。轻推小车，恰好做匀速直线 运动才可以通过对数据的处理得知 Wv2。 三、布置作业三、布置作业 书写实验报告。
