高中物理 7.6 探究功與速度變化的關(guān)系課件 新人教版必修2.ppt

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探究功與物體速度變化的關(guān)系 木板 小車 橡皮筋 若干 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 電源 紙帶 釘子2枚 探究的器材 探究的思路 1 測(cè)量橡皮筋對(duì)小車做的功W2 測(cè)量由于橡皮筋做功而使小車獲得的速度v3 數(shù)據(jù)處理 尋找W與v的關(guān)系 探究的技巧 1 測(cè)量橡皮筋對(duì)小車做的功W問題a 橡皮筋對(duì)小車做的功如何測(cè)量 F為變力 做的功很難測(cè)量 問題b 探究過程中 我們是否需要測(cè)出橡皮筋做功的具體數(shù)值 措施 設(shè)法讓橡皮筋每次對(duì)小車做的功分別為W 2W 3W 問題c 每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度有什么要求 不需要 相同 探究的技巧 小車在木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)受到阻力 可以采用什么方法進(jìn)行補(bǔ)償 使木板稍微傾斜 用重力的分力 下滑力 來平衡小車運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力 探究的技巧 2 測(cè)量由于橡皮筋做功而使小車獲得的速度v問題 如何測(cè)量小車的速度 利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶問題 紙帶上打出的點(diǎn)并不都是均勻的 應(yīng)該采用那些點(diǎn)來計(jì)算小車的速度 為什么 取點(diǎn)跡清晰且間距均勻的部分 例 為研究功與物體速度變化的關(guān)系 在某次實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)得到了如圖所示的一條紙帶 1 應(yīng)選哪些點(diǎn)間距進(jìn)行測(cè)量 2 怎樣根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行確定小車的速度 ABCDEFG 1 選用DG段 2 V LDG tDG 探究技巧 3 數(shù)據(jù)處理 尋找W與v的關(guān)系問題 如何找到功與速度的關(guān)系 方法一 計(jì)算法方法二 圖像法 比較麻煩 簡(jiǎn)便直觀 可以減少偶然誤差 畫W v圖像 畫W v2圖像 結(jié)論 彈簧彈力對(duì)小車做的功與速度的平方成正比注 這里的彈力就是物體受到的合外力因?yàn)樾≤噺撵o止開始運(yùn)動(dòng) 初速度為零 末速度就是小車速度的變化 拓展 如果小車的初速度不為零 功與速度之間應(yīng)該有什么樣的關(guān)系 W V2 參考實(shí)驗(yàn)步驟 1 按圖裝好實(shí)驗(yàn)器材 把木板稍微傾斜 平衡阻力2 先用一條橡皮筋做實(shí)驗(yàn) 把橡皮筋拉長(zhǎng)到一定的位置 理好紙帶 接通電源 釋放小車 3 換用紙帶 改用2條 3條 同樣的橡皮筋進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 保持每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉長(zhǎng)的長(zhǎng)度相同 4 由紙帶算出小車獲得的速度 把小車第一次獲得的功計(jì)為W 第2次 第3次 計(jì)為2W 3W 5 對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行估算 大致判斷兩個(gè)量可能的關(guān)系 然后以W為縱坐標(biāo) v v2 或其它 為橫坐標(biāo)作圖 課堂練習(xí) 1 本節(jié)是一個(gè)探究性實(shí)驗(yàn) 探究的目的是A 探究力與物體運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系B 探究力與物體運(yùn)動(dòng)加速度的關(guān)系C 探究力對(duì)物體做功與物體加速度變化的關(guān)系D 探究力對(duì)物體做功與物體速度變化的關(guān)系 D 課堂練習(xí) 2 對(duì)橡皮筋做的功來說 直接測(cè)量是有困難的 我們可以巧妙地避開這個(gè)難題而不影響問題的解決 只需要測(cè)出每次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功是第一次的多少倍 使用的方法是A 用同樣的力對(duì)小車做功 讓小車通過的距離依次是s 2s 3s 進(jìn)行第1次 第2次 第3次 實(shí)驗(yàn)時(shí) 力對(duì)物體做的功就是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 實(shí)驗(yàn)時(shí) 力對(duì)小車做的功就是W 2W 3W C 選用相同的橡皮筋 在實(shí)驗(yàn)中每次橡皮筋拉伸的長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)時(shí) 橡皮筋對(duì)物體做的功就是W 2W 3W D 利用彈簧秤測(cè)量對(duì)小車的拉力F 利用直尺測(cè)量小車在力作用下移動(dòng)的距離s 便可以求出每次實(shí)驗(yàn)中力對(duì)小車做的功 可控制為W 2W 3W C 課堂練習(xí) 3 在本實(shí)驗(yàn)中 小車在運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力作用 這樣 在小車沿木板滑行的過程中 除橡皮筋對(duì)其做功以外 還有阻力做功 這樣便會(huì)給實(shí)驗(yàn)帶來誤差 我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中想到的辦法是 使木板略微傾斜 對(duì)于木板的傾斜程度 下面說法正確的是A 木板只要稍微傾斜一些即可 沒有什么嚴(yán)格的要求B 木板的傾斜程度在理論上應(yīng)滿足下列條件 即重力使物體沿斜面下滑的分力應(yīng)等于小車受到的阻力C 如果小車不受拉力時(shí)在滑行的木板上能做勻速運(yùn)動(dòng) 這木板的傾斜程度是符合要求的D 其實(shí)木板不傾斜 問題也不大 因?yàn)閷?shí)驗(yàn)總是存在誤差的 BC 課堂練習(xí) 4 有一只小老鼠離開洞穴沿直線前進(jìn) 它的速度與到洞穴的距離成反比 當(dāng)它行進(jìn)到離洞穴距離為d1的甲處時(shí)速度為v1 試求 1 老鼠行進(jìn)到離洞穴距離為d2的乙處時(shí)速度v2多大 2 從甲處到乙處要用去多少時(shí)間 體會(huì)圖象法在物理解題中的應(yīng)用 解析 1 由老鼠的速度與到洞穴的距離成反比 得v2d2 v1d1所以老鼠行進(jìn)到離洞穴距離為d2的乙處時(shí)速度v2 d1v1 d2 2 由老鼠的速度與到洞穴的距離成反比 作出圖象 如圖所示由圖線下方的面積代表的物理意義可知 從d1到d2的 梯形面積 就等于從甲處到乙處所用的時(shí)間 易得