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1、第七章机械能守恒定律第七章机械能守恒定律海阳市第四中学海阳市第四中学6 6 6 6探求功与物体速度变化的关系重力做功重力做功WG重力重力势能能弹力做功力做功WF合力做合力做W弹性性势能能动能能EP=mghEP=1/2KX2温故知新温故知新演示与视频演示与视频结论：外力外力对物体做功使物体的物体做功使物体的动能能发生生变化。化。探求：外力探求：外力对物体做功与物体物体做功与物体动能能变化化 的的关系？关系？速度速度变化化 速速 度度明确明确实验实验目的目的设设置置实验实验情境情境 拟拟定定实验实验方法方法选选用用实验实验器材器材进进展展实验实验，得到数据，得到数据数据数据处处置，生成置，生成结论
2、结论实验设计方案实验设计方案一、实验目的一、实验目的探求功与速度的关系探求功与速度的关系实实验验：探探求求做做功功与与小小车车速速度度变变化化的的关关系系猜测实验验证二、设置实验情景，拟定实验方案二、设置实验情景，拟定实验方案实实 验验：探探求求做做功功与与小小车车速速度度变变化化的的关关系系方案一：方案一：方案二：方案二：方案三：方案三：三、选定实验器材三、选定实验器材实实验验：探探求求做做功功与与小小车车速速度度变变化化的的关关系系橡皮筋橡皮筋小车小车打点计时器打点计时器纸带纸带木板木板刻度尺刻度尺交流电源交流电源四、探求操作技巧四、探求操作技巧一丈量橡皮筋一丈量橡皮筋对小小车做的功做的功
3、W实实验验：探探求求做做功功与与小小车车速速度度变变化化的的关关系系问题1：小：小车在木板上运在木板上运动的的过程中，哪一程中，哪一阶段橡皮筋段橡皮筋对小小车做功？做功？? ? ? ?C B A橡皮筋被拉伸橡皮筋被拉伸直到恢复原长直到恢复原长的过程中的过程中实实验验：探探求求做做功功与与小小车车速速度度变变化化的的关关系系四、探求操作技巧四、探求操作技巧问题2 橡皮筋在运橡皮筋在运动过程中程中对小小车做的功是合做的功是合力做的功力做的功吗？还有摩擦还有摩擦力做功力做功FF阻阻如何消除摩擦力做功？如何消除摩擦力做功？补偿方案？方案？GF阻阻FNFF2F1把木板的把木板的一端垫高，一端垫高，轻推小
4、车轻推小车使小车可使小车可以匀速运以匀速运动动实实验验：探探求求做做功功与与小小车车速速度度变变化化的的关关系系问题3：橡皮筋：橡皮筋对小小车拉力做的功能否直拉力做的功能否直接丈量？接丈量？四、探求操作技巧四、探求操作技巧不能。橡皮筋的不能。橡皮筋的弹力是力是变力，且力，且弹力力与伸与伸长量的关系也不量的关系也不严厉遵守胡克定遵守胡克定律律 ，不容易，不容易计算。算。怎怎样设计实验才干才干处理理这一一问题? ?第一次用一条橡皮筋拉小第一次用一条橡皮筋拉小车第二次用两条完全一第二次用两条完全一样的橡的橡皮筋并皮筋并联起来栓到小起来栓到小车上拉上拉小小车，且使每条橡皮筋的伸，且使每条橡皮筋的伸长都
5、和第一次的伸都和第一次的伸长量一量一样做功做功W做功做功2W依次依次类推，并推，并联三条、四条、五条三条、四条、五条橡皮筋，且橡皮筋，且拉伸的拉伸的长度都一度都一样，做的功，做的功为3W、4W 、5W 实实验验：探探求求做做功功与与小小车车速速度度变变化化的的关关系系四、探求操作技巧四、探求操作技巧问题3 3处理方案：采用橡皮筋的并理方案：采用橡皮筋的并联使外力做使外力做功成倍添加，即倍增法功成倍添加，即倍增法实实验验：探探求求做做功功与与小小车车速速度度变变化化的的关关系系四、探求操作技巧四、探求操作技巧二二 丈量由于橡皮筋做功而使小丈量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度得的速度v问题1 如何
6、丈量小如何丈量小车的速度？的速度？利用打出的利用打出的纸带问题2 纸带上打出的点并不都是均匀的，上打出的点并不都是均匀的，应该采用那些点来采用那些点来计算小算小车的速度？的速度？我我们应该求小求小车匀速匀速阶段的速度。即：段的速度。即：弹力做功力做功终了了时小小车的速度的速度xtxv =四、探求操作技巧四、探求操作技巧实实 验验：探探求求做做功功与与小小车车速速度度变变化化的的关关系系三数据三数据处置：置：寻觅W与与v的关系的关系方法：方法：图像法像法WV图线 或或WV2图线 Wv3 图线等等做做W-v图假假设为直直线，那么，那么W与与v成成正比正比假假设为曲曲线做做W-v2图假假设为直直线，
7、那么，那么W与与v2成正比成正比假假设为曲曲线做做W-v3图五：实验留意问题：五：实验留意问题：实验实验前要先平衡摩擦力，不要栓橡皮筋，前要先平衡摩擦力，不要栓橡皮筋，但但应连应连着着纸带纸带且接通且接通电电源源尽量尽量选选用同一用同一规规格的橡皮筋且保格的橡皮筋且保证证每次橡每次橡皮筋的伸皮筋的伸长长量一量一样样选选用用间间距均匀的几个距均匀的几个间间隔，丈量其隔，丈量其总长总长度，度，求得平均速度求得平均速度描点描点时时既要察看各点的位置关系，又要思既要察看各点的位置关系，又要思索索应应有的函数关系，假有的函数关系，假设设拉力大，小拉力大，小车车速度大，速度大，点数少，能点数少，能够够使使
8、W与与v成成线线性关系，控制小性关系，控制小车车速速度，加大度，加大纵纵坐坐标单标单位位长长度，可减小度，可减小误误差差(1)(1)将打点将打点计时计时器固定在器固定在长长平板上，平板上，让纸带让纸带的一端的一端夹夹在小在小车车后端，另一端穿后端，另一端穿过过打点打点计时计时器。将平板安器。将平板安装有打点装有打点计时计时器的一端适当器的一端适当垫垫高，高，调调整高度，直至整高度，直至轻轻推小推小车车后使其恰能在板上做匀速直后使其恰能在板上做匀速直线线运运动为动为止止(2)(2)先用一条橡皮筋做先用一条橡皮筋做实验实验，用打点，用打点计时计时器和器和纸带纸带测测出小出小车获车获得的速度得的速度
9、v1v1，设设此此时时橡皮筋橡皮筋对对小小车车做的做的功功为为W1W1，将，将这这一一组组数据数据记记入表格入表格(3)(3)用用2 2条完全一条完全一样样的橡皮筋做的橡皮筋做实验实验，实验实验中橡皮筋中橡皮筋拉伸的拉伸的长长度与第一次一度与第一次一样样，这时这时橡皮筋橡皮筋对对小小车车做的做的功功为为W2W2，测测出小出小车获车获得速度得速度v2v2，将数据，将数据记记入表格入表格(4)(4)用用3 3条、条、4 4条条橡皮筋做橡皮筋做实验实验，用同，用同样样的方法的方法测测出功和速度，出功和速度，记记入表格入表格六分组实验，采集数据(5)(5)以橡皮筋以橡皮筋对对小小车车做的功做的功为纵为
10、纵坐坐标标( (以以第一次第一次实验时实验时的功的功W W为单为单位位) )，小，小车获车获得的速度得的速度为为横坐横坐标标，作出，作出W Wv v曲曲线线(6)(6)假假设设W Wv v曲曲线线是一条直是一条直线线，阐阐明明WvWv；假；假设设不是直不是直线线，可着手思索能，可着手思索能否存在以下关系：否存在以下关系：Wv2Wv2、Wv3Wv3、WW六分组实验，采集数据结论：过原点的直原点的直线，阐明明七、数据处置 得出结论W v2 课堂练习课堂练习1、本节是一个探求性实验，探求的目的、本节是一个探求性实验，探求的目的是是 A、探求力与物体运动速度的关系、探求力与物体运动速度的关系 B、探求
11、力与物体运动加速度的关、探求力与物体运动加速度的关 C、探求力对物体做功与物体加速度变、探求力对物体做功与物体加速度变化的关系化的关系 D、探求力对物体做功与物体速度变化、探求力对物体做功与物体速度变化的关系的关系D2、对对橡皮筋做的功来橡皮筋做的功来说说，直接丈量是有困，直接丈量是有困难难的，我的，我们们可可以巧妙地避开以巧妙地避开这这个个难题难题而不影响而不影响问题问题的的处处理，只需求理，只需求测测出每次出每次实验时实验时橡皮筋橡皮筋对对小小车车做的功是第一次的多少倍，做的功是第一次的多少倍，运用的方法是运用的方法是A、用同、用同样样的力的力对对小小车车做功，做功，让让小小车经过车经过的
12、的间间隔依次是隔依次是s、2s、3s进进展第展第1次、第次、第2次、第次、第3次次实验时实验时，力，力对对物体做的功就是物体做的功就是W、2W、3W B、让让小小车经过车经过一一样样的的间间隔，第隔，第1次力次力为为F、第、第2次力次力为为2F、第第3次力次力为为3F实验时实验时，力，力对对小小车车做的功就是做的功就是W、2W、3W C、选选用一用一样样的橡皮筋，在的橡皮筋，在实验实验中每次橡皮筋拉伸的中每次橡皮筋拉伸的长长度度坚坚持一致，当用持一致，当用1条、条、2条、条、3条条同同样样的橡皮筋的橡皮筋进进展展第第1次、第次、第2次、第次、第3次次实验时实验时，橡皮筋，橡皮筋对对物体做的物体做的功就是功就是W、2W、3W D、利用、利用弹弹簧秤丈量簧秤丈量对对小小车车的拉力的拉力F，利用直尺丈量小，利用直尺丈量小车车在力作用下挪在力作用下挪动动的的间间隔隔s，便可以求出每次，便可以求出每次实验实验中力中力对对小小车车做的功，可控制做的功，可控制为为W、2W、3W C1、假、假设设物体的初速度物体的初速度V00，功与速度的，功与速度的变变化关系化关系又是怎又是怎样样的呢？的呢？2、运用已学的知、运用已学的知识识，他能从，他能从实际实际上推上推导导功与速度功与速度变变化的关系化的关系吗吗？作业设置作业设置
