实验：探究做功与速度变化的关系PPT课件

.,1,.,2,情景导入,.,3,实验目的,1.通过实验探究力对物体做的功与物体速度变化的关系,2.体会探究的过程和所用的方法,.,4,设计实验,橡皮筋,小车,打点计时器,纸带,木板,铁钉,小组讨论，你会设计一个怎样的实验，来探究做功和速度变化之间的关系？,.,5,思考,小车在木板上运动的过程中，哪一阶段橡皮筋对小车做功？,橡皮筋对小车拉力做的功能否直接测量？,橡皮筋的弹力是变力，且弹力与伸长量的关系也不严格遵守胡克定律，不容易计算。,橡皮筋被拉伸直到恢复原长的过程中,怎样设计实验才能解决这一问题?,.,6,解决方案,第一次用一条橡皮筋拉小车,设橡皮筋对小车做功为W,第二次用两条完全相同的橡皮筋并列栓到小车上拉小车，且使每条橡皮筋的伸长都和第一次的伸长量一样，则橡皮筋以小车做的功为2W,依次类推，并联三条、四条橡皮筋，且拉伸的长度都一样，做的功为3W、4W,倍增法,.,7,思考,小车在木板上做什么性质的运动？,先加速后匀速再减速,我们要取的速度是哪个阶段的速度？这个速度该如何测量？,橡皮筋恢复原长时的速度。利用打点计时器，用橡皮筋恢复原长时的一段位移与所用时间的比值近似计算该点的瞬时速度,.,8,在实验中小车要受到阻力，为了使橡皮筋的力为小车的合外力我们应该怎么办？,思考,把木板的一端垫高，使重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡,.,9,4、在上述实验中打出的5条纸带中，分别找出小车开始近似做匀速运动的点，并分别测出匀速运动时的速度v1、v2、v3、v4、v5。,3、用2条、3条、4条、5条橡皮筋分别代替1条橡皮筋重做实验，保证每次释放小车的位置相同，即橡皮筋被拉长的长度相同。,1、将打点计时器固定在一块平板上，让纸带的一端夹在小车后端，另一端穿过打点计时器。将平板安装有打点计时器的一端适当垫高，调整高度，直至轻推小车后使小车恰能在板上做匀速直线运动为止。,2、将橡皮筋固定在小车前端。拉长橡皮筋使小车位于靠近打点计时器处，记下小车位置。接通打点计时器电源，释放小车。,实验过程,CBA,.,10,数据记录,4W,W,2W,3W,5W,弹力做功刚完毕时小车的速度,用什么方法处理数据比较直观?,图象法,.,11,图象法处理数据,做W-v图,若为曲线,若为直线，则W与v成正比,做W-v2图,若为曲线,若为直线，则W与v2成正比,做W-v3图,.,12,下面是某物理实验小组做的实验，测出的实验数据,.,13,数据处理,.,14,数据处理,表明W与v2成正比,.,15,注意事项,1、橡皮筋的选择2、平衡摩擦力3、误差分析4、橡皮筋的条数5、实验装置的选取,.,16,实验：探究功与速度变化的关系,.,17,1、功的测量,2、速度测量,位移相同,力不同,橡皮筋法,力相同,位移不同,重力法,打点计时器,光电门,探究力对物体做功和速度变化的关系,归纳与拓展,探究牛顿第二定律装置,验证机械能守恒定律装置,.,18,参考实验步骤,1、按图装好实验器材，把木板稍微倾斜，平衡阻力2、先用一条橡皮筋做实验，把橡皮筋拉长到一定的位置，理好纸带，接通电源，释放小车。3、换用纸带，改用2条、3条同样的橡皮筋进行实验，保持每次实验中橡皮筋拉长的长度相同。4、由纸带算出小车获得的速度，把小车第一次获得的功计为W，第2次，第3次计为2W，3W5、对测量数据进行估算，大致判断两个量可能的关系，然后以W为纵坐标，v，v2（或其它）为横坐标作图。,.,19,课堂练习,1、本节是一个探究性实验，探究的目的是A、探究力与物体运动速度的关系B、探究力与物体运动加速度的关系C、探究力对物体做功与物体加速度变化的关系D、探究力对物体做功与物体速度变化的关系,D,.,20,课堂练习,2、对橡皮筋做的功来说，直接测量是有困难的，我们可以巧妙地避开这个难题而不影响问题的解决，只需要测出每次实验时橡皮筋对小车做的功是第一次的多少倍，使用的方法是A、用同样的力对小车做功，让小车通过的距离依次是s、2s、3s进行第1次、第2次、第3次实验时，力对物体做的功就是W、2W、3WB、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，力对小车做的功就是W、2W、3WC、选用相同的橡皮筋，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，橡皮筋对物体做的功就是W、2W、3WD、利用弹簧秤测量对小车的拉力F，利用直尺测量小车在力作用下移动的距离s，便可以求出每次实验中力对小车做的功，可控制为W、2W、3W,C,.,21,课堂练习,3、在本实验中，小车在运动中会受到阻力作用，这样，在小车沿木板滑行的过程中，除橡皮筋对其做功以外，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，使木板略微倾斜，对于木板的倾斜程度，下面说法正确的是A、木板只要稍微倾斜一些即可，没有什么严格的要求B、木板的倾斜程度在理论上应满足下列条件：即重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力C、如果小车不受拉力时在滑行的木板上能做匀速运动，这木板的倾斜程度是符合要求的D、其实木板不倾斜，问题也不大，因为实验总是存在误差的,BC,.,22,课堂练习,4、有一只小老鼠离开洞穴沿直线前进，它的速度与到洞穴的距离成反比，当它行进到离洞穴距离为d1的甲处时速度为v1，试求：（1）老鼠行进到离洞穴距离为d2的乙处时速度v2多大？（2）从甲处到乙处要用去多少时间？,体会图象法在物理解题中的应用,.,23,解析：（1）由老鼠的速度与到洞穴的距离成反比