海头高级中学-学年高一下学期物理《第七章 探究功与速度变化的关系》课件海头高级中学-学年高一下学期物理《第七章 探究功与速度变化的关系》课件.pptVIP

* 第六节　实验：探究功与速度变化的关系 目标导航 学习目标：1.通过实验得出功与物体速度变化的关系． 2．明确实验原理，学会数据处理． 重点难点：用图象法处理实验数据． 新知初探·自主学习 一、探究目的 1.通过实验探究功与速度变化的关系． 2.体会探究的过程和所用的方法． 二、实验器材(针对课本P70“参考案例二”) 木板、小车、橡皮筋、打点计时器、电源、 纸带等． 学.科.网 三、探究思路 1.分析与猜测 (1)通过研究重力做的功，我们确立了重力势能的表达式，通过分析弹力做的功，我们探究了弹性势能的表达式，那么，要研究动能的变化,也要从力做功开始． (2)物体在力的作用下通过一段位移时，力会对物体做功，物体的速度也会发生变化，所以二者之间存在联系． 2.探究的思路 (1)要探究功与物体速度变化的关系，就要改变力对物体做的功，测出力对物体做不同功时物体的速度． (2)为简化实验，可将物体初速度设置为零，利用如图7－6－1所示的装置进行实验，通过橡皮筋来对小车做功W，通过打点计时器打在纸带上的点测量小车获得的速度v，然后分析功W与速度v的关系． 学.科.网 图7－6－1 四、探究步骤 1.按图7－6－1所示安装好实验仪器． 2.第一次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,设此时橡皮筋弹力对小车做功为W,并将得到的数据记入表格． 3.换用2条、3条、4条……同样规格的橡皮筋做实验，并将橡皮筋拉伸的长度都和第一次相同,测出v2、v3、v4……，橡皮筋对小车做功分别为2W、3W、4W……将数据计入表格． 4.分析数据，尝试做W－v，W－v2等图象，探究W、v的关系． 学.科.网 要点探究·讲练互动 数据处理 1.速度数值的获得：实验获得的是如图7－6－2所示的纸带，为探究橡皮筋弹力做功与小车速度的关系，需要测量的是弹力做功结束时小车的速度，即小车做匀速运动的速度．所以，应该在纸带上测量的物理量是图中A1、A3间的距 学.科.网 下表是在探究功与速度变化的关系时得到的数据，请根据以下数据在图7－6－3中完成W－v，W－v2，W－v3图象，并由图象确定功与速度变化的关系. 例1 W(一条橡皮筋做的功) 1 2 3 4 5 6 7 8 v(m/s) 1.4 2.0 2.4 2.8 3.2 3.5 3.7 4.0 v2 v3 图7－6－3 【思路点拨】　作图时应注意合理确定标度，并将各点用平滑曲线或直线连接． 【精讲精析】　v2、v3的数值如下表所示： W 1 2 3 4 5 6 7 8 v(m/s) 1.4 2.0 2.4 2.8 3.2 3.5 3.7 4.0 v2(m2/s2) 1.96 4.0 5.76 7.84 10.24 12.25 13.69 16.0 v3(m3/s3) 2.74 8.0 13.82 21.95 32.77 42.88 50.65 64.0 W－v，W－v2，W－v3图象如图7－6－4所示． 由图可得力对物体做的功与速度的平方成正比. 图7－6－4 【答案】　见精讲精析 学.科.网 误差分析与注意事项 1.误差分析 (1)由于忘记平衡摩擦力或没有完全平衡摩擦力对实验的影响． (2)橡皮筋长度、粗细不一，使得拉力及拉力的功与条数不成正比带来误差． (3)纸带上的点间距的测量也会带来误差． 2.注意事项 (1)适度平衡小车受到的摩擦力； (2)每次实验小车都要从同一位置由静止开始运动; (3)应选择规格相同的橡皮筋； (4)橡皮筋的拉伸长度要适度； (5)使小车挂住橡皮筋的中点，放正小车，使小车沿木板的中间线运动． 在用如图7－6－5所示的装置做“探究功与速度变化的关系”的实验时，下列说法正确的是________． 图7－6－5 例2 学.科.网 A．为了平衡摩擦力，实验中可以将长木板的左端适当垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动 B．为简便起见，每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样 C．可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值 D．可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值 *