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1、第六节实验探究功与物体速度变化的关系第1页，此课件共17页哦重力势能重力势能弹性势能弹性势能重重 力力 做做 功功弹簧弹力做功弹簧弹力做功动动 能能合外力对物体做功合外力对物体做功第2页，此课件共17页哦 物体的动能与它的速度是密切相关物体的动能与它的速度是密切相关 速度的变化又与它的受力有关速度的变化又与它的受力有关 所以，我们首先来探究：所以，我们首先来探究：力对物体做功与物体速度变化的关系力对物体做功与物体速度变化的关系第3页，此课件共17页哦 木板、小车、橡皮筋木板、小车、橡皮筋(若干）、打点若干）、打点计时器、电源、纸带、钉子计时器、电源、纸带、钉子2枚枚 探究的器材探究的器材第4页
2、，此课件共17页哦探探 究的究的 思思 路路1、测量橡皮筋对小车做的功、测量橡皮筋对小车做的功W 2、测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度、测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度v 3、数据处理，寻找、数据处理，寻找W与与v的关系的关系第5页，此课件共17页哦探究的技巧探究的技巧1、测量橡皮筋对小车做的功、测量橡皮筋对小车做的功W 问题问题a：橡皮筋对小车做的功如何测量？：橡皮筋对小车做的功如何测量？F为变力，做的功很难测量。为变力，做的功很难测量。问题问题b：探究过程中，我们是否需要测出橡皮：探究过程中，我们是否需要测出橡皮筋筋 做功的具体数值？做功的具体数值？措施：措施：设法让橡皮筋每次对小
3、车做的功分设法让橡皮筋每次对小车做的功分别为别为 W、2W、3W 问题问题c：每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么：每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要要 求？求？不需要不需要相同相同第6页，此课件共17页哦探究的技巧探究的技巧 小车在木板上运动时会受到阻力，可以采用什么方小车在木板上运动时会受到阻力，可以采用什么方法进行补偿？法进行补偿？使木板稍微倾斜，用重力的分力（下滑力）来平衡使木板稍微倾斜，用重力的分力（下滑力）来平衡小车运动过程中受到的阻力。小车运动过程中受到的阻力。第7页，此课件共17页哦2、测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度、测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度v 问题问题：如何测量
4、小车的速度？：如何测量小车的速度？利用打点计时器打出的纸带利用打点计时器打出的纸带 问题问题：纸带上打出的点并不都是均匀的，：纸带上打出的点并不都是均匀的，应该采用那些点来计算小车的速度？应该采用那些点来计算小车的速度？为什么？为什么？取点迹清晰且间距均匀的部分取点迹清晰且间距均匀的部分第8页，此课件共17页哦 例例:为研究功与物体速度变化的关系，在某次实验中某同为研究功与物体速度变化的关系，在某次实验中某同学得到了如图所示的一条纸带学得到了如图所示的一条纸带,（1）应选哪些点间距进行测量？）应选哪些点间距进行测量？（2）怎样根据测得的数据进行确定小车的速度？）怎样根据测得的数据进行确定小车的
5、速度？.A B C D E F G（1）选用）选用DE段段 （2）V=LDE/tDE第9页，此课件共17页哦 3、数据处理，寻找、数据处理，寻找W与与v的关系的关系 问题问题：如何找到功与速度的关系？：如何找到功与速度的关系？方法一：计算法方法一：计算法 方法二：图像法方法二：图像法 比较麻烦比较麻烦简便直观，可以减少偶然误简便直观，可以减少偶然误差差画画Wv图像图像画画Wv2图像图像第10页，此课件共17页哦结结 论论弹簧弹力对小车做的功与速度的平方成正比弹簧弹力对小车做的功与速度的平方成正比注：这里的弹力就是物体受到的合外力注：这里的弹力就是物体受到的合外力 因为小车从静止开始运动，初速度
6、为零，末速度就是因为小车从静止开始运动，初速度为零，末速度就是小车速度的变化。小车速度的变化。拓展：如果小车的初速度不为零，功与速度之拓展：如果小车的初速度不为零，功与速度之 间应该有什么样的关系？间应该有什么样的关系？第11页，此课件共17页哦参考实验步骤参考实验步骤1、按图装好实验器材，把木板稍微倾斜，平衡阻、按图装好实验器材，把木板稍微倾斜，平衡阻力力2、先用一条橡皮筋做实验，把橡皮筋拉长到一、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。定的位置，理好纸带，接通电源，释放小车。3、换用纸带，改用、换用纸带，改用2条、条、3条条同同样的橡皮筋的橡皮筋进行行
7、实验，保持每次，保持每次实验中橡皮筋拉中橡皮筋拉长的的长度相同。度相同。4 4、由、由纸带算出小算出小车获得的速度，把小得的速度，把小车第一次第一次获得的功得的功计为W W，第，第2 2次，第次，第3 3次次计为2W2W，3W 3W 5 5、对测量数据量数据进行估算，大致判断两个量可能行估算，大致判断两个量可能的关系，然后以的关系，然后以W W为纵坐坐标，v v，v v2 2（或其它）（或其它）为横坐横坐标作作图。第12页，此课件共17页哦课堂练习课堂练习1、本节是一个探究性实验，探究的目的是、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、探究力与物体运动速度的关系B、探究
8、力与物体运动加速度的关系、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、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、探究力对物体做功与物体速度变化的关系D第13页，此课件共17页哦课堂练习课堂练习2、对橡皮筋做的功来说，直接测量是有困难的，我们、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，使用的方法是的多少倍，使用的方法是A、用同样的力对小车做功，让
9、小车通过的距离依次是、用同样的力对小车做功，让小车通过的距离依次是s、2s、3s进行第进行第1 1次、第次、第2 2次、第次、第3 3次次实验时，力实验时，力对物体做的功就是对物体做的功就是W W、2W2W、3W 3W B B、让小车通过相同的距离，第、让小车通过相同的距离，第1 1次力为次力为F F、第、第2 2次力为次力为2F2F、第第3 3次力为次力为3F3F实验时，力对小车做的功就是实验时，力对小车做的功就是W W、2W2W、3W 3W C C、选用相同的橡皮筋，在实验中每次橡皮筋拉伸的长、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，当用度保持一致，当用1 1条、条、2 2
10、条、条、3 3条条同样的橡皮筋同样的橡皮筋进行第进行第1 1次、第次、第2 2次、第次、第3 3次次实验时，橡皮筋对物体实验时，橡皮筋对物体做的功就是做的功就是W W、2W2W、3W 3W D D、利用弹簧秤测量对小车的拉力、利用弹簧秤测量对小车的拉力F F，利用直尺测量小车在，利用直尺测量小车在力作用下移动的距离力作用下移动的距离s s，便可以求出每次实验中力对小车，便可以求出每次实验中力对小车做的功，可控制为做的功，可控制为W W、2W2W、3W 3W C第14页，此课件共17页哦3、在本实验中，小车在运动中会受到阻力作用，这样，在小、在本实验中，小车在运动中会受到阻力作用，这样，在小车沿
11、木板滑行的过程中，除橡皮筋对其做功以外，还有阻力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，下面说法正确的是的是A、木板只要稍微倾斜一些即可，没有什么严格的要求、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、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斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力C、如果小车
12、不受拉力时在滑行的木板上能做匀速运动，这木板、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、其实木板不倾斜，问题也不大，因为实验总是存在误差的BC第15页，此课件共17页哦 4、有一只小老鼠离开洞穴沿直线前进，它的速度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与到洞穴的距离成反比，当它行进到离洞穴距离为为d d1 1的甲处时速度为的甲处时速度为v v1 1，试求：，试求：（1 1）老鼠行进到离洞穴距离为）老鼠行进到离洞穴距离为d d2 2的乙处时速度
13、的乙处时速度v v2 2多多大？大？（2 2）从甲处到乙处要用去多少时间？）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体会图象法在物理解题中的应用第16页，此课件共17页哦解析：（解析：（1）由老鼠的速度与到洞穴的距离成反比，得）由老鼠的速度与到洞穴的距离成反比，得v2 d2=v1d1所以老鼠行进到离洞穴距离为所以老鼠行进到离洞穴距离为d2的乙处时速度的乙处时速度v2=d1v1/d2（2）由老鼠的速度与到洞穴的距离成反比，作出图象，如图所示）由老鼠的速度与到洞穴的距离成反比，作出图象，如图所示由图线下方的面积代表的物理意义可知，从由图线下方的面积代表的物理意义可知，从d1到到d2的的“梯形面积梯形面积”就等就等于从甲处到乙处所用的时间，易得于从甲处到乙处所用的时间，易得第17页，此课件共17页哦