探究功与物体速度的关系1

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1、新县高中高一年级物理导学案(42)编写人：余海珠时间：2016年05月EI班级姓名教学课题：§5.7实验：探究功与速度变化的关系(1)【学习目标】1、会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度；2、会利用物理图像探究功与物体速度变化的关系；3、通过用纸带与打点计吋器來探究功与速度的关系。【自主学习】1、复习“实验：探究小车速度随时间变化的规律”，知道怎样通过纸带求小车的瞬时速度的方法。2、复习“实验：探究加速度与力、质量的关系”，知道怎样平衡摩擦力及得到小车合力的方法。【合作探究】探究一、与动能相关的因素问题1、物体的动能

2、与哪些因素有关？问题2、物体山静止匀加速运动L距离时，物体的速度和加速度大小有什么定性关系？物体由静止匀加速运动L距离时，物体的速度越人，则加速度o问题3、由牛顿第二左律可知，物体的加速度a由哪些因索决定？问题4、在前而，我们通过研究重力做功来寻求重力势能的表达式，通过研究弹力做功来寻求弹簧的弹性势能的表达式。现在，我们应该通过研究物体受到的哪个力做功来寻求动能的表达式呢？探究二、实验方案图1由重力提供牵引力图2由橡皮筋提供牵引力问题5、在两种实验方案中，如何平衡摩擦力？为什么要平衡摩擦力？问题6、如何求解小车运动到某一点

3、时的速度人小？问题7、在图1的方案中，假设小车质量M,重物质量m,小车的摩擦力已经平衡。尝试利用牛顿第二定律求解绳了的拉力F与重物的重力mg的关系，并说明什么情况下可以近似用mg代表Fo问题8、在图1和图2两种方案中，如何求解和记录牵引力对小车做的功？问题9、在图1的实验中，能不能只用一•条纸带來记录拉力做功不同及对应的速度？问题10、在图2的实验屮，为什么每次试验要把小车拉到相同的位置释放？【例11实验中,小车会受到阻力，可以使木板倾斜作为补偿.则下而操作正确的是A.使拖着纸带的小车由静止释放，小车不下滑即可B.使拖着纸

4、带的小车由静止释放，小车能下滑即可C.沿木板向下推拖着纸带的小车,放手后打点计时器在纸带上打下的点距均匀即可D.以上说法都不对探究三、实验步骤1、安装器材。按图2所示安装好实验器材。2、平衡摩擦力。将安装有打点计时器的长木板的一端垫起，纸带穿过打点计时器，不挂橡皮筋,闭合电源，轻推小车，打点计吋器在纸带上打出的点。3、操作和记录。第一次先用一条橡皮筋做实验，用打点计吋器和纸带测出小车获得的速度vl,设此时橡皮筋弹力对小车做功为W,并将得到的数据计入表格。换用2条、3条、4条、……同样的橡皮筋做实验，并将橡皮筋拉伸的长度都和

5、第一次相同，测岀V2、也、v.k……，橡皮筋对小车做功分别为2W、3W、4W、……，将数据记入表格。4、分析数据。尝试做W-v,W-v2等图象，探究W和v的关系。【例2】关于“探究功与物体速度变化的关系”实验中，下列叔述正确的是（）A.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值B.每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致C.放小车的长木板应该尽量使其水平D.先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出探究四、数据处理1、计算法。根据测出的速度分别按W-V,W-v2,W-v3,WoeTv,……算出相应的功的值，并与实际的

6、功进行比较，找出功W与速度v的关系。2、图像法。根据测得的数据，分别作出W-v图象，归/图象，W-J图象，W-J?图象，……，如果哪一种图象更接近于过原点的倾斜总线，功与速度之间就是哪一种正比关系。橡皮筋做功n个间隔距离x(m)n个间隔时间T(s)v(m/s)v2(m2/s2)v‘(m1/s')1W22W33W44W55W探究五、误差分析1、由于忘记平衡摩擦力或没有完全平衡縻擦力对实验的影响。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的谋差。3、纸带上所打点的间距测量也会带来误差。4、作图描点带来的误差

7、。【例3】如图所示，是某研究性学习小组做探究“功和物体速度变化的关系”的实验，图屮是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形，这时，橡皮筋对小车做的功记为W。当我们用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在-•起进行第2次、第3次……实验吋，每次橡皮筋都拉伸到同一位置禅放。小车每次实验屮获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。（1）除了图屮的已给出的实验器材外，还需要的器材有;（填“秒表”、“天平”或“刻度尺”）（2）实验时为了使小车只在橡•皮筋作用下运动，应采取的措施是；（3）每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的，为了测量

8、小车获得的末速度，•应选用下图所示纸带的部分进行测＞;（4）下而是本实验的数据记录表，请将第2次、第3次…实验中橡皮筋做的功填写在对应的位置;（5）从理论上讲，橡皮筋做的功Wn和物体速度Vn变化的关系应是：Wnoc。请你运用数据表屮测定的数据在下图所示的坐标系屮作出札I应的图象验证理论的正确性；以下各物