2019版高中物理 第七章 機械能守恒定律 7.6 實驗探究功與速度變化的關(guān)系教案 新人教版必修2.doc

《2019版高中物理 第七章 機械能守恒定律 7.6 實驗探究功與速度變化的關(guān)系教案 新人教版必修2.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019版高中物理 第七章 機械能守恒定律 7.6 實驗探究功與速度變化的關(guān)系教案 新人教版必修2.doc（5頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

2019版高中物理 第七章 機械能守恒定律 7.6 實驗探究功與速度變化的關(guān)系教案 新人教版必修2 1.明確實驗原理,通過實驗探究W與v的關(guān)系; 2.通過實驗掌握平衡摩擦力的方法; 3.學(xué)習(xí)利用物理圖象探究功與物體速度變化的關(guān)系. 1.對物體做功需要具備什么條件? 2.根據(jù)初中所學(xué)請回憶,物體由于運動而具有的能叫什么能?它與哪些因素有關(guān)? 3.在前幾節(jié)通過對做功的探究,得到了重力勢能和彈性勢能的表達(dá)式,能否利用同樣的思路和方法得到動能的表達(dá)式? 合作探究 一、研究分析,提出預(yù)案 要通過實驗探究“外力做功和速度變化的關(guān)系”,你能提出什么預(yù)案? (可參考實驗“用打點計時器測速度”、“用打點計時器研究自由落體運動”等實驗方案) 二、合作探究,分組實驗(本課實驗借鑒教材第70頁參考案例二) 1.實驗儀器: 2.思考與討論: (1)探究中,我們能否測出橡皮筋做功的具體數(shù)值?若不能,可采取什么措施? (2)為了達(dá)到各次實驗中橡皮筋做的功成倍增加,即實現(xiàn)倍增,對每次實驗中橡皮筋的伸長量有什么要求?你想出了什么辦法? (3)小車在木板上運動時會受到阻力,可以采用什么方法進(jìn)行補償? (4)紙帶上的點距并不都是均勻的,應(yīng)該采用哪些點距來計算小車的速度?為什么? (5)小車獲得的速度怎樣計算? (6)實驗完畢后,用什么方法分析橡皮筋對小車做的功與小車速度的關(guān)系? 3.擬定步驟,進(jìn)行實驗 A.先將軌道置于水平桌面上,將打點計時器固定在軌道上,讓紙帶的一端夾在小車后端,另一端穿過打點計時器.將軌道安裝有打點計時器的一端適當(dāng)調(diào)高,直至輕推小車后使小車恰能在板上做勻速直線運動為止. B.將橡皮筋固定在小車前端.拉長橡皮筋使小車位于靠近打點計時器處,接通計時器電源,釋放小車. C.用2條、3條、4條、5條橡皮筋分別代替1條橡皮筋重做實驗,保證每次釋放小車的位置相同,即橡皮筋被拉長的長度相同. D.在上述實驗中打出的5條紙帶中,分別找出小車開始近似做勻速運動的點,并分別測出勻速運動時的速度v1、v2、v3、v4、v5. E.以功為縱軸(第一次橡皮筋做的功為縱軸的單位長度),以速度為橫軸,建立坐標(biāo)系,用描點法作出Wv圖象,看是否是直線.若不是,再作Wv2、Wv3……圖象,最終確定功與速度的函數(shù)關(guān)系. 三、處理數(shù)據(jù),得出規(guī)律 1.自主設(shè)計記錄實驗數(shù)據(jù)的表格: W/J x/m v/(ms-1) v2/(m2s-2) 1 2 3 4 5 6 探究實驗的數(shù)據(jù)分析:為了清晰地顯示出功與速度變化的關(guān)系,數(shù)據(jù)分析時可以采用圖象分析法.如果作出　　　　　　　　　　　　　　　是一條直線,表明橡皮筋做的功與小車獲得的速度的關(guān)系是正比例關(guān)系,即W∝v如果不是直線,就可能是W∝v2、W∝v3,甚至W∝.因此記錄實驗數(shù)據(jù)時可以設(shè)計一個如(1)中的表格. 2.根據(jù)數(shù)據(jù)描點畫圖,找出功與速度關(guān)系 3.結(jié)論: 課堂檢測 1.關(guān)于探究功與速度變化的關(guān)系實驗中,下列敘述正確的是(　　) A.每次實驗必須設(shè)法算出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值 B.每次實驗中,橡皮筋拉伸的長度沒有必要保持一致 C.放小車的長木板應(yīng)該盡量使其水平 D.先接通電源,再讓小車在橡皮筋的作用下彈出 2.在做 “探究功與速度變化關(guān)系”的實驗時,下列說法正確的是(　　) A.通過改變橡皮筋的條數(shù)改變拉力做功的數(shù)值 B.通過改變橡皮筋的長度改變拉力做功的數(shù)值 C.通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度 D.通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度 3.在本節(jié)實驗中,小車會受到阻力,但可使木板傾斜作為補償.則下列操作正確的是(　　) A.放開小車,能夠自由下滑即可 B.放開小車,能夠勻速下滑即可 C.放開拖著紙帶的小車,能夠自由下滑即可 D.放開拖著紙帶的小車,能夠勻速下滑即可 4.在“探究力對物體做功與速度變化的關(guān)系”的實驗中每次橡皮筋的拉伸長度都保持不變,這樣每次(　　) A.做的功一樣 B.每條橡皮筋產(chǎn)生的彈性勢能相同 C.產(chǎn)生的動能相同 D.產(chǎn)生的重力勢能相同 5.對于橡皮筋做的功來說,直接測量是有困難的.我們可以巧妙地避開這個難題而不影響問題的解決,只需要測出每次實驗時橡皮筋對小車做的功是第一次實驗的多少倍,具體做法是(　　) A.用同樣的力對小車做功,讓小車通過的距離依次為x、2x、3x……,力對小車做的功就是W、2W、3W…… B.讓小車通過相同的距離,第1次力為F、第2次力為2F、第3次力為3F……,力對小車做的功就是W、2W、3W…… C.選用同樣的橡皮筋,在實驗中每次橡皮筋拉伸的長度保持一致,當(dāng)用1條、2條、3條……同樣的橡皮筋進(jìn)行第1次、第2次、第3次……實驗時,橡皮筋對小車做的功就是W、2W、3W…… D.利用彈簧測力計測量對小車的拉力F,利用刻度尺測量小車在力F作用下移動的距離x,便可以求出每次實驗中力對小車做的功,可控制為W、2W、3W…… 6.在“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗中,得到的紙帶如圖所示,小車的運動情況可描述為A、B之間為　　　　運動,C、D之間為　　　　運動,應(yīng)選　　　　來計算小車的速度v. 7.在做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗時,小車的質(zhì)量為m,使用橡皮筋6根,每次增加1根,實驗中W、v、v2的數(shù)據(jù)已填在表格中. W/條 v/(m) v2/(m2) 0 0 0 1 0.80 0.64 2 1.10 1.21 3 1.28 1.64 4 1.53 2.34 5 1.76 3.10 6 1.89 3.57 (1)試在圖甲、乙中作出圖象. (2)從圖象可以得出的實驗結(jié)論是　. 參考答案 自主探究 1.有力并且在力的方向上有位移 2.動能　物體的質(zhì)量和速度 3.略 合作探究 一、研究分析,提出預(yù)案 預(yù)案:用鐵架臺和打點計時器研究自由落體運動來探究恒力做的功和速度變化的關(guān)系;利用橡皮筋彈射法研究變力做的功與速度變化的關(guān)系. 二、合作探究,分組實驗 1.橡皮筋、小車、木板、打點計時器、紙帶、鐵釘?shù)? 2.(1)不能,采用倍增法來研究. (2)用相同的2條、3條、4條、5條橡皮筋分別代替1條橡皮筋重做實驗,保證每次釋放小車的位置相同,即橡皮筋被拉長的長度相同. (3)可以將軌道安裝有打點計時器的一端適當(dāng)調(diào)高,直至輕推小車后使小車恰能在板上做勻速直線運動為止. (4)紙帶上的點應(yīng)選點距均勻部分來研究,此時小車勻速運動,橡皮筋已經(jīng)不再做功. (5)利用紙帶中分布均勻的點來求速度. (6)用描點法作出Wv圖象,看是否是直線.若不是,再作Wv2、Wv3……圖象,最終確定功與速度的函數(shù)關(guān)系. 三、處理數(shù)據(jù),得出規(guī)律 1.功與小車獲得的速度 2.略 3.功和物體的速度的二次方成正比 課堂檢測 1.D　2.AC　3.D　4.B　5.C 6.加速　勻速直線　CD段 7.解析:(1)將表中的數(shù)據(jù)分別描在題圖甲、乙所示的兩個坐標(biāo)系中,然后在題圖甲中用平滑曲線連接;在題圖乙中用斜直線連接,并且使盡可能多的點分布在曲線上或?qū)ΨQ分布在直線兩側(cè),如圖甲和乙所示. (2)從(1)中乙圖看出W∝v2 答案:(1)見解析圖　(2)W∝v2