高中物理人教版必修二7.6“传递-接受”式教学【教学课件】《实验：探究功与速度变化的关系》

1、第七章 机械能守恒定律6.实验：探究功与速度变化的关系人民教育出版社 必修2 人民教育出版社 必修2 弹性势能弹性势能重力势能重力势能动能动能重力做功重力做功弹力做功弹力做功外力做功外力做功速度速度W WG GE EP1P1E EP2P2W WF FE EP1P1E EP2P2复习旧课人民教育出版社 必修2 实验目的：实验目的：通过实验探究橡皮筋对小车做功与小车速度的关系通过实验探究橡皮筋对小车做功与小车速度的关系实验器材：实验器材：橡皮筋、小车、木板、打点计时器、铁钉等橡皮筋、小车、木板、打点计时器、铁钉等橡皮筋橡皮筋小车小车打点计时器打点计时器纸带纸带木板木板铁钉铁钉激发学习动机人民教育出

2、版社 必修2 小车在木板上运动的过程小车在木板上运动的过程中，哪一阶段橡皮筋对小中，哪一阶段橡皮筋对小车做功车做功？橡皮筋对小车拉力橡皮筋对小车拉力做的功能否直接测做的功能否直接测量？量？橡皮筋的弹力是变力，且弹力与伸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长量的关系也不严格遵守胡克定律律 ，不容易计算。，不容易计算。? ? ? ?C B A橡皮筋被拉伸直到橡皮筋被拉伸直到恢复原长的过程中恢复原长的过程中怎样设计实验才能解决怎样设计实验才能解决这一问题这一问题? ?激发学习动机人民教育出版社 必修2 解决方案解决方案: :第一次用一条橡皮筋拉小车第一次用一条橡皮筋拉小车第二次

3、用两条完全相同的橡皮筋并联第二次用两条完全相同的橡皮筋并联起来栓到小车上拉小车，且使每条橡起来栓到小车上拉小车，且使每条橡皮筋的伸长都和第一次的伸长量一样皮筋的伸长都和第一次的伸长量一样做功做功W W做功做功2W2W依次类推，并联三条、四条依次类推，并联三条、四条橡皮筋，且拉伸的长度都一橡皮筋，且拉伸的长度都一样，做的功为样，做的功为3W3W、4W 4W 激发学习动机人民教育出版社 必修2 小车在木板上做什么性质的运动？小车在木板上做什么性质的运动？先加速后匀速再减速先加速后匀速再减速我们要取的速度是哪个阶段的速度？这个速度该如何测我们要取的速度是哪个阶段的速度？这个速度该如何测量？量？橡皮筋

4、恢复原长时的速度。利用打点橡皮筋恢复原长时的速度。利用打点计时计时器器，用橡皮筋恢复原长时的一段，用橡皮筋恢复原长时的一段位移与所位移与所用用时间的比值近似计算该点的时间的比值近似计算该点的瞬时速度瞬时速度。激发学习动机人民教育出版社 必修2 如何使拉力做的功等于合力做的功？即如何抵消摩擦力如何使拉力做的功等于合力做的功？即如何抵消摩擦力。橡皮筋对小车做的功是合力做的功吗橡皮筋对小车做的功是合力做的功吗？把木板的一端把木板的一端垫垫高高，使重力沿，使重力沿斜斜面向面向下的力与下的力与摩摩擦擦力平衡力平衡F阻阻FGF阻阻FN还有还有摩擦力摩擦力做功做功FF2F1激发学习动机人民教育出版社 必修2

5、 2 2、将橡皮筋固定、将橡皮筋固定在小车前端。拉长在小车前端。拉长橡皮筋使小车位于橡皮筋使小车位于靠近打点计时器靠近打点计时器处，处，记下小车位置记下小车位置。接接通打点计时器电源，释放小车通打点计时器电源，释放小车。1 1、将打点计时器固定在一块平板上，让纸带的一端夹在小、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。将平板安装车后端，另一端穿过打点计时器。将平板安装有打点计时有打点计时器的一端适当垫高器的一端适当垫高，调整高度，直至轻推小车后使小车，调整高度，直至轻推小车后使小车恰恰能能在板上在板上做匀速直线运动做匀速直线运动为止。为止。实验过程：实验过程

6、：? ? ?C B A讲授新知识人民教育出版社 必修2 3 3、用、用2 2 条、条、3 3 条、条、4 4 条、条、5 5 条橡皮筋分别代替条橡皮筋分别代替1 1 条橡条橡皮筋重做实验，保证每次释放小车的位置相同，即橡皮皮筋重做实验，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。筋被拉长的长度相同。实验过程：实验过程：? ? ?C B A4 4、在上述实验中打出的、在上述实验中打出的5 5 条纸带中，分别找出小车开始条纸带中，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近似做匀速运动的点，并分别测出匀速运动时的速度v v1 1 、v v2 2 、v v3 3 、v

7、v4 4 、v v5 5 。讲授新知识人民教育出版社 必修2 数据记录：数据记录：实验实验次数次数橡皮筋做橡皮筋做的功的功位移位移l l /m/m时间间隔时间间隔t t /s/s匀速运动时的速度匀速运动时的速度v v /(m/s)/(m/s)1 12 23 34 45 54W4WW W2W2W3W3W5W5W. . . . . . . . . . 弹力做功刚弹力做功刚完毕时完毕时小车小车的速度的速度用什么用什么方法处理方法处理数据数据比较直观比较直观? ?讲授新知识人民教育出版社 必修2 图象法图象法处理处理数据数据做做W W - -v v 图图若为曲线若为曲线若为直线，则若为直线，则W W与

8、与v v成正比成正比做做W W- -v v2 2图图若为曲线若为曲线若为直线，则若为直线，则W W与与v v2 2成正比成正比做做W W- -v v3 3图图为什么不做为什么不做 W- W- 图图? ?V1讲授新知识人民教育出版社 必修2 数据处理：数据处理：W Wv /(m/s)v /(m/s)1 12 23 34 45 56 60.800.80 1.10 1.10 1.28 1.281.531.53 1.76 1.761.891.89W W- -v v图图0 00 0为什么图象会通过原点为什么图象会通过原点? ?讲授新知识人民教育出版社 必修2 W W- -v v2 2图图W Wv v2

9、2/(m/(m2 2ss -2 -2) )0 00 01 10.64 0.64 2 21.211.213 31.641.644 42.342.345 53.103.106 63.573.57表明表明W W与与 v v2 2 成正比成正比数据处理：数据处理：讲授新知识人民教育出版社 必修2 1 1、橡皮筋的选择橡皮筋的选择2 2、平衡摩擦力平衡摩擦力 3 3、误差分析误差分析4 4、橡皮筋的条数橡皮筋的条数5 5、实验装置的选取实验装置的选取 注意事项：注意事项：人民教育出版社 必修2 巩固运用在探究在探究“外力做功与物体速度变化关系外力做功与物体速度变化关系”的实验中，下列叙的实验中，下列叙述正确的是（述正确的是（ ）A.A.每次实验都必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值每次实验都必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值B.B.实验中，橡皮筋第二次伸长的长度是第一次伸长长度的二倍实验中，橡皮筋第二次伸长的长度是第一次伸长长度的二倍C.C.放置长木板时应尽量使其水平放置长木板时应尽量使其水平D.D.安装光电门时，应尽量靠近小车的初始位置安装光电门时，应尽量靠近小车的初始位置人民教育出版社 必修2 巩固运用如图所示，小车的运动情况可描述为如图所示，小车的运动情况可