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探究功与速度变化的关系

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1.领会探究功与物体的速度变化的关系实验的设计思路，经历探究学习的情感体验过程。

2.知道用一根橡皮筋所做的功为“单位的功”。

3.理解小车做匀速运动阶段测量速度比较合理。

4.能进行实验操作，会采集实验数据。

5.理解实验数据处理时寻找W与v的关系的方法。

4.学习探究

学习探究

★自主学习

1.本节内容是如何用一个实验来研究功与速度变化的关系。

2.影响实验误差的因素有哪些？怎样减小误差？

3.小车的速度是通过何种途径知道的？

4.得到实验数据应如何处理？

5.除本节推荐的实验方案外，你还能设计出哪些方案来探究功与速度变化的关系？

★新知探究

一、实验

1.实验原理

2.实验步骤

3.注意事项

二、实验数据处理及结论

1.猜想W与v的关系

2.作图分析几种可能性

3.结论是__________

★例题精析

【例题】如图7-20所示为探究功与物体速度变化关系时得出的一条纸带。图7－

图7－20

A

O

B

C

D

E

F

（1）应选哪些点距进行测量？

（2）怎样根据测得的数据确定小车的速度？

解析：

【训练】橡皮筋释放后，关于小车的运动，下列说法正确的是（）

A.一直做匀速直线运动

B.先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动

C.先做加速度减小的变加速直线运动，再做匀速直线运动

D.先做加速度增大的变加速直线运动，再做匀速直线运动

自我测评

自我测评

1.本节是一个探究性试验，探究的目的是（）

A.探究力与物体运动速度的关系

B.探究力与物体速度的关系

C.探究力对物体做的功与速度变化关系

D.探究力对物体做的功于物体速度变化的关系

2.对于橡皮筋做的功来说，直接测量是有困难的。我们可以巧妙地避开这个难题而不影响问题的解决，只需要测出每次实验时橡皮筋对小车做的功是第一次的多少倍，使用的方法是（）

A.用同样的力对小车做功，让小车通过的距离依次为s、2s、3s……进行第1次、第2次、第3次……实验时，力对小车做的功就是W、2W、3W……

B.让小车通过相同的距离，第1次力为F、第2次力为2F、第3次力为3F……实验时，力对小车做的功就是W、2W、3

C.选用同样的橡皮筋，在试验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致，当用1条、2条、3条……同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次……实验时，橡皮筋对小车做的功就是W、2W、3W……

D.利用弹簧测力计测量对小车的拉力F，利用直尺测量小车在力作用下移动的距离s，便可以求出每次实验中力对小车做的功，可控制为W、2W、3W……

3.在实验时，为平衡小车运动时所受的阻力，要将木板略微倾斜，关于倾斜的角度下列说法中正确的是（）

A.与小车与斜面间的动摩擦因数μ无关

B.与小车与斜面间的动摩擦因数μ有关

C.倾角θ应满足：tanθ=μ

D.角度无法判断

4.如图7-21所示，小车的运动情况可描述为A、B之间为___________运动，C、D之间为____运动。

图7－

图7－21

A

B

C

D

3.7

2.37

4.9

5.9

7.2

7.2

7.2

7.2

单位：mm

拓展提高

拓展提高

★思维升华

本实验的精妙之处就在于它的试验设计，橡皮筋的弹力做功不便于用公式计算，然而改变橡皮筋的条数，保持小车在弹力的作用下运动的距离不变，则弹力做功的大小与橡皮筋的条数成正比，这是研究的方法技巧。

★综合实践与创新

就你身边的某件你尚未明白的事件，设计一个探究方案，并亲自实践之，最终形成一份“科学探究报告”。

参考答案

★自主学习

1.若作用于初速度为零的物体上的合力不为零，产生加速度，则物体前进距离越大，做的功越多，物体的速度越大。

2.摩擦力、平衡摩擦力。

3.由纸带和打点计时器测出。

4.先对测量数据进行估计，大致判断两个量可能是什么关系，若认为。

5.还可借助于验证牛顿第二定律的实验装置来进行探究，以小车为研究对象，绳的拉力对小车做功引起小车速度的变化。

★新知探究

略

★例题精析

例题

解析：（1）橡皮筋做功过程结束时对应小车速度最大的状态，C、F之间点均匀分布，说明小车在CF之间做匀速直线运动，即匀速运动的速度为小车的最大速度；（2）根据匀速直线运动速度公式求解

答案：（1）选用CF段（2）

训练C

[自我测评]

1.D2.C3.BC4.加速直线，匀速直线