探究功与速度变化的关系

1 / 7 探究功与速度变化的关系 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址 实验：探究功与速度变化的关系学案（人教版必修 2） 1物体由于运动而具有的能称为 _，动能的大小与速度的大小有关，速度越大， 动能 _；通过做功能够改变物体的动能，因此，对物体做功也就意味着物体的速 度发生 _ 2探究功与速度变化关系的思路： (1)使平板上的小车在力的作用下从 _开始运 动 ， 测 量 力 的 大 小 及 小 车_，可以计算力做的功，改变 力 的 大 小 或 小 车 运 动 的 距 离 ， 也 就 改 变 了_ (2)小车的速度可以由 _和纸带测出 (3)以 _为纵坐标，以 _为横坐标，作出图线，由图线特征了解两者的定 量关系 3操作技巧： (1)平衡摩擦力如果纸带上打出的点距是_的，说明纸带的运动是 2 / 7 匀速的，小车重力沿斜面方向的分力就刚好平衡了小车所受的摩擦力 (2)选择纸带对纸带上的点进行分析，选择相邻距离 基本_的若干个点作为小车 匀速运动阶段的点，用这些点计算小车的速度 4数据处理：根据实验测得的数据，分别作出 W v 图线、W 1v 图线、 W v2 图线、 W v3 图线 . 如果哪一种图线更接近于过原点的倾斜直线，功与速度的某相关量之间 可能就是一种 _关系 【概念规律练】 知识点一 实验原理 1在本实验中，我们并不需要测出橡皮筋做的功到底是多少，只需测出以后各次实验时 橡皮筋对小车做的功是第一次实验的多少倍，使用的方法是( ) A用同样 的力对小车作用，让小车通过的距离为 s、 2s、3s 进行第 1 次，第 2 次，第 3 次 实验时，力对小车做的功就是 W、 2W、 3W B让小车通过相同的距离，第 1 次力为 F、第 2 次力为 2F，第 3 次力为 3F 实验时， 3 / 7 力对小车做的功就是 W、 2W、 3W c选用同样的橡皮筋，在实验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致，当用 1 条、 2 条、 3 条 同样的橡皮筋进行第 1 次、第 2 次、第 3 次 实验时，橡皮筋对小车做的功就是 W、 2W、 3W D利用弹簧测力计测量对小车的拉力 F，利用直尺测量小车在力的作用下移动的距离 s， 便可求出每次实验中力对小车做的功，可控制为 W、 2W、 3W 2关于探究功与物体速度变化的关系实验中，下列叙述正确的是 ( ) 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 知识点二 实验的注意事项 3实验时小车在运动中会受到阻力作用在小车沿长木板滑行的过程中，除橡皮筋对其 做功外，还有阻力做功，这样便会给实验带来误差，我们在实验中想到的办法是使长木 板略为倾斜对于长木板的倾斜程度，下列说法正确的是( ) 4 / 7 木板只要稍微倾斜一下即可，没有什么严格要求 木板的倾斜角度在理论上应满足 以下条件，即重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力 如果小车在倾斜 的木板上做匀速运动，则木板的倾斜程度是符合要求的 其实木板不倾斜，问题也不 大，因为实验总是存在误差的 A B c D 【方法技巧练】 一、实验数据的处理方法 4某同学在探究功与物体速度变化的关系时得到了 W 与 v的几组数据，请你对这些数 据进行处理，并确定 W 与 v 之间的关系 (W1 为物体速度由变化到 /s 时所做的 功 ). W/ v/(m/s) v2/(m2/s2) 二、用其他方法探究功与速度变化的关系 5质量为 1kg 的重物自由下落，通过打点计时器在纸带上记录运动过程，打点计时器 5 / 7 所接电源为 6V、 50Hz 的交流电源，如图 1 所示，纸带上 o点为重物自由下落时纸带打 点的起点，选取的计数点 A、 B、 c、 D、 E、 F、 G 依次间隔一个点 (图中未画出 )，各计 数点与 o 点之间的距离依次为、，单位为 mm.则： 图 1 (1)求出 B、 c、 D、 E、 F 各点速度并填入下表； 计数点 BcDEF 速度 (ms 1) (2)求出物体下落时从 o 点到图中各点过程中重力所做的功，并填入下表； 计数点 BcDEF 功 (j) (3)适当选择坐标轴，在图 2 中作出物体重力做的功与物体速度之间的关系图象图中 纵坐标表示 _，横坐标表示 _，由图可得重力所做的功与 _成 _关系 参考答案 6 / 7 课前预习练 1动能 越大 变化 2 (1)静止 在力的作用下运动的距离 力对小车做的功的大小 (2)打点计时器 (3)功 W 速度 v 3 (1)均匀 (2)相同 4正比 课堂探究练 1 c 实验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致，就可以保证每根橡皮筋所产生的拉力相等，且每次实验时小车在力的方向上发生的位移相等， c 正确 2 D 本实验没有必要测出橡皮筋做的功到底是多少焦耳，只要测出以后各次实验时橡皮筋做的功是第一次实验时的多少倍就已经足够了， A 错；每次实验橡皮筋拉伸的长度必须保持一致，只有这样才能保证以后 各次实验时，橡皮筋做的功是第一次实验时的整数倍， B 错；小车运动中受到阻力，只有使木板倾斜到一定程度，才能减小误差， c 错；实验时，应该先接通电源，让打点计时器开始工作，然后再让小车在橡皮筋的作用下弹出， D 正确 3 B 由动力学知识可以知道，要平衡摩擦力，就应使物体的重力沿斜面向下的分力等于物体受到的阻力，使小车能够匀速运动 4见解析 7 / 7 解析 以 W 为纵坐标， v 为横坐标，作出 W v 图线 (如图甲 )以 W 为纵坐标， v2 为横坐标，作出 W v2 图线 (如图乙 )由图象可看出： Wv2. 方法总结 用图 象分析两个物理量间的关系很直观，也很清晰，通过图线的形状确定 W 和 v 以及 W 和 v2 的关系 5 (1) (2) (3)如图所示 重力做的功 WG 物体速度的平方 v2 物体速度的平方 v2