高中物理 7.6《实验 探究功与物体速度变化的关系》学案1 新人教版必修2(1).doc

六、探究功与物体速度变化的关系 【要点导学】1、探究实验的设计思路：要求能够改变功和测量功w，能够对应地测量出物体的速度v。书本利用如图所示的装置来实验。本实验中改变功的办法是_，功的变化情况是一份功w、二份功2w、三份功3w等，为了是橡皮筋对物体做的功为总功，必须消除摩擦力做功对探究带来的影响，因此实验前必须将木板适当_，使小车能够在木板上作匀速运动为标准；物体速度的测量是通过_来实现的。2、探究实验的数据分析：为了清晰地显示出功与速度变化的关系，数据分析时可以采用图象分析法。如果作出_是一条直线，表明橡皮筋做的功与小车获得的速度的关系是正比例关系，即wv；如果不是直线，就可能是wv2、wv3，甚至w。因此记录实验数据时可以设计一个如图的表格。 范例精析例1 如图是本实验的装置示意图。（1）长木板的倾斜程度如何调试？（2）小车前上方的钩子在制作造型上有何要求？ 解析 （1）木板的倾斜程度应调节到轻推小车（拖着纸带），则小车恰能在木板上匀速下滑。（2）小车前上方的钩子是用于套橡皮筋的，制作造型上要求在橡皮筋松弛时，很容易从钩子上脱落下来。 例2 在用本节教材所示的实验装置进行的探究实验时，打出了如图5-6-3所示的一条纸带，请你说说：（1）利用这条纸带要测出哪个物理量？（2）要利用纸带上的哪一段，才能正确上述的物理量？ 解析 （1）在弹簧的弹力消失后，小车的运动近似是匀速运动，利用这条纸带要测出物体匀速运动的速度；（2）寻找哪些点的间距是均匀的，利用这些点距均匀的点来测量小车的速度，通过测量可以知道，在f-g-h之间点的间隔是均匀的，假设打点计时器的周期为t，则小车的最大速度为vm=fg/2t。 拓展 理论上讲，也可以利用纸带上的d-e-f段，先求出打e点时的速度ve，再求加速度a，再求打点f时的速度vf，但是这样做既麻烦，误差又大，所以这种做法不可取。 在做本实验时，打出点的纸带上应该写出打这条纸带时所用的橡皮筋的数目。某同学分别用一条橡皮筋、二条橡皮筋做实验，打出了如图所示的纸带，但是该同学忘了在纸带上记录橡皮筋的数目，你能否帮助该同学判断每条纸带对应的橡皮筋的数目？ 参考答案：因为实验中选取的橡皮筋都是相同的，所以每条橡皮筋的作用力也是相同的，用两条橡皮筋时的作用力是用一条橡皮筋时的作用力的两倍，那么加速度也是两倍。也就是说用两条橡皮筋时的速度变化得快。由图可知，下面的纸带的速度变化快，所以下面的纸带应该是用两条橡皮筋时打的点。 【能力训练】1、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( d )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 2、除了从实验探究功与物体速度变化的关系外，也可以从理论上作探究。如图所示，我们选用理想化模型来探究。设质量为m的物体放在光滑的水平地面上，用恒定的水平推力使物体移动l的水平距离，试根据牛顿运动定律和功的计算公式，推理功和物体速度变化的关系。3、设质量为m的物体放在倾角为的粗糙斜面上，用恒定的推力沿着斜面方向使物体移动l的距离，试根据牛顿运动定律和功的计算公式，推理功和物体速度变化的关系。本题与习题1的结论有什么不同？ 4、在小车牵引纸带运动过程中，打点计时器记录了小车的运动情况，如图所示，图中a、b、c、d、e为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔为t=0.1s试计算（l）各点瞬时速度：va=_m/s 0vb= _ m/s 0.6vc=_ m/s 1.2vd= _ m/s 1.8ve=_ m/s 2.4(2)设小车质量为m=1.0 kg，试作出从a点至b点、至c点、至d点、至e点的过程中，合外力的功w与各计数点速度平方v2的关系图线5、除了课本介绍的探究性实验装置外，请你设计一个探究