2016-2017学年教科版必修244动能动能定理学案3

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1、4・4动能动能定理学案学习目标1•通过实验探究合外力对物体做的功与物体动能变化的关系.2.学习利用图像法研究合外力做功与物体动能变化的关系.学习重点1.通过实验探究合外力对物体做的功与物体动能变化的关系.2.学习利用图像法研究合外力做功与物体动能变化的关系.学习难点1•通过实验探究合外力对物体做的功与物体动能变化的关系.2.学习利用图像法研究合外力做功与物体动能变化的关系•课前预习使用说明与学法指导知识1•做功的两个要素是力和,功的计算公式为用=.2•在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，为了让砂桶的重力作为小车所受

2、的牵引力，须使砂桶的质量m和小车的质量M满足・3.实验原理：由重物通过滑轮牵引小车，当小车的质量比重物大得多吋，可以把重物所受的当做小车受到的牵引力•如图1所示.图1改变重物的质量或者改变小车运动的,也就改变了牵引力做的功,从而探究牵引力做的功与小车动能变化的关系.4.实验器材长木板（一端附有滑轮）、小车、小盘、祛码若干、打点计时器、纸带、复写纸片、刻度尺、细线.课内探究情景导入学始于疑合外力做功与动能有什么关系？质疑探究一、实验步骤1.如图1所示，把纸带的一端固定在小车后面，另一端穿过打点计时器，改变木板的倾角，让小

3、车重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力，使小车能做匀速运动.2•把细线系在小车上并绕过定滑轮，悬挂小盘，在小盘里放入适量祛码，使小车的质量远大于舷码和小盘的总质量，小车在细线的拉力作用下做匀加速运动.由于祛码和小盘质量很小，可认为小车所受拉力F的大小等于狀码和小盘所受重力的大小.3•接通电，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列点.4•重复以上实验，选择一条点迹清晰的纸带进行数据分析，由纸带可以找到位移和时间的信息，由祛码和小盘的质量可以知道小车所受的恒力.(小车质量己知)2.由实验数据得出结

4、论.二、数据处理1.小车速度及外力做功的确定通过实验获得打点的纸带，利用“匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度”这一结论计算纸带上选定的点的速度，测出小车在某段时间内的位移，然后乘以重物的重力，即得外力在该段时间内对小车做的功.2.实验的数据处理(1)计算各数据中v当/和相应的合外力做功W的数值并填入下表.数据编号物理量123456速度v/(m2•s~2)动能2仍,/J合外力做功妙J(2)比较各次实验中合外力做的功和物体动能变化三、误差分析实验中我们把拉力对小车做的功与祛码和小盘总重力

5、所做的功认为是一样的，但实际上二者并不相同，这是因为祛码和小盘的总重力与绳的拉力是不一样的.在m《M时，细绳的拉力近似等于舷码和小盘的总重力，误差较小；ni越大，误差越大•因此实验中应使小车的质量远大于祛码和小盘的总质量.四、注意事项1•平衡摩擦•当我们用一个恒力对物体做功时，应设法排除其他力的影响，如本实验中用祛码和小盘的重力对小车提供恒定拉力，研究这个拉力做功与小车动能改变的关系，小车和纸带在运动屮受的阻力就要消除.因为阻力不可避免，实际实验中是采用把木板的一端垫高，用小车重力的分力和阻力平衡的方法等效消除阻力.1

6、.尽量减小小车的加速度•因为祛码和小盘拉着小车加速运动时，祛码和小盘处于失重状态，小车受的拉力小于祛码和小盘的总重力•为减小这一系统误差，应使小车的加速度尽量小，也就是实验中必须满足舷码和小盘的质量远小于小车的质量.知识网络当堂检测【例1]科学规律的发现离不开科学探究，而科学探究可以分为理论探究和实验探究•下面我们追寻科学家的研究足迹用实验方法探究恒力做功和物体动能变化的关系.(1)某同学的实验方案如图2甲所示，他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带的实验误差，你认为在实验中还应该采取的两项措施是：①

7、②・(2)如图乙所示是某次实验屮得到的一条纸带，其屮A、B、C、D、E、F是计数点,相邻计数点间的吋间间隔为T,距离如图乙所示，则打C点吋小车的速度为;要验证合外力做的功和小车动能变化的关系，除位移、速度外、述要测出的物理量有・滑块下落高度H平抛水平位移Mem平抛水平位移的平方y/cm2x'/cm2500：400

8、//Vn%3Oo!200100II■III:■台二■I台III.I■2.某同学用如图2甲所示的装置验证动能定理.为了提高实验精度，该同学多次改变小滑块下落高度〃的值，测出对应的平抛运动水平位移乙并算出＜如下

9、表所示，进而画出#—〃图线如图乙所示.力5.530.252h9.182.813力11.7136.894力14.2201.645h15.9252.816力17.6309.767力19.0361.008力20.6424.369力21.7470.89h(1)原理分析：若滑块在下滑过程中所受阻力很小，则只要满足X甲謬i密事AMM4h5hb