2019-2020年高中物理 探究功与物体速度变化的关系导学案 新人教版必修2

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1、2019-2020年高中物理探究功与物体速度变化的关系导学案新人教版必修2【学习目标】1、领会探究功与速度变化关系的设计思路，经历探究学习的情感体验过程2、知道以一根橡皮筋所做的功为“单位功”，利用倍增法研究变力的功3、巩固速度测量的方法，平衡摩擦力的方法4、能进行简单的探究方案设计，并通过正确的实验操作，采集实验数据5、掌握实验数据处理的合理方法——化曲为直，通过数据处理探寻物理规律。【学习重点】1、再次体会功和能量变化的关系。2、实验方案的制定和实施。3、实验数据的图像处理。【学习难点】1、橡皮筋的弹力

2、做功的处理。2、数据的处理。……………………………………………………………………………………………………【学习流程】1、课题引入（1）物体由于运动而具有的能叫动能，速度越大，动能越。在下面的生活实例中，足球、箭的动能改变的原因是什么？（2）外力做功与动能变化的关系如何呢？物体的动能与速度密切联系。因此探究功与动能变化的关系也可转化为探究的关系。2、设计探究方案（1）生活实例：弹弓.如果使弹弓弹射出的纸团速度再大些，应该怎么办？（2）如果使橡皮筋的条数增加一倍，在拉伸长度相等的情况下，橡皮绳对纸团做的功就变为

3、原来的倍。猜想：纸团的速度变为原来的几倍？（2）请各组同学们交流讨论，设计出一个实验方案，画在草纸上：方案既能测出力的功，又能测出物体获得的速度。方案1方案1方案1:竖直恒力的功与速度变化（1）怎样确定外力对物体所做的功？物体受到的重力mg即为外力，用刻度尺测量物体下降的高度，如OA，则外力对物体所做的功W=。（2）怎样确定物体获得的速度？学生：测量出与A点上、下相邻的两点间的位移x和时间t，算出纸带在这两点间的平均速度v=，用这个平均速度代表纸带经过A点时的瞬时速度。方案2方案2：水平恒力的功与速度变化（

4、1）小车受到的拉力由什么力提供？必须具备什么条件？解答：（2）怎样测量小车运动的位移？解答：（3）怎样测小车获得的速度？解答：（4）为减少阻力的影响应怎样改进实验装置？解答：方案3方案3：变力的功与速度变化（1）这个实验方案需要平衡摩擦力吗？怎样平衡？解答：（2）能否直接测量橡皮筋对小车做的功？应如何解决这个问题？解答：（3）小车做什么运动？橡皮筋在哪个过程中对小车做功？解答：（4）怎样选择计时点测量小车获得的速度？解答：更多方案……3、数据处理方法图象法：根据实验测得的数据，猜想可能的函数关系。分别作出W

5、—v曲线、W—v2曲线、W—v3曲线……。如果哪一种图象更接近于，功与速度之间就是哪一种正比关系。——“化曲为直”法4、探究方案实施（1）参考步骤①按图装好器材，把木板稍微倾斜，平衡摩擦力②先用一条橡皮筋做实验，把橡皮筋拉到一定位置，理好纸带，接通电源，释放纸带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根据纸带计算小车获得的速度，把橡皮筋第一次做功记为W，第2次，第3次……分别记为2W、3W……，并计入设计好的表格。⑤根据数据作图，探究功与速度的关系，并得出实验

6、结论。（2）数据表格橡皮筋条数0123456力对车做功0W2W3W4W5W6W速度v速度平方v2（3）参考坐标WvWv25.得出实验结论结论：三、课堂小结四、课外探究（1）如下图所示，物体在外力F作用下，由静止开始运动，并获得速度v。设地面是光滑的。试利用我们学过的牛顿定律和运动学方程推导得出功与速度变化的关系。mFFv（2）如果物体的初速度不为零，功与物体速度变化的关系又怎样呢？（3）猜想：物体的动能与物体的速度存在怎样的定量关系？