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1、学习必备 欢迎下载 7.6 实验：探究功与速度变化的关系 导学案【学习目标】1、领会探究功与速度变化的关系实验的设计思路，经历探究学习的情感体验过程 2、知道用一根橡皮筋所做的功为“单位的功”3、理解小车做匀速运动阶段测量速度比较合理 4、能进行实验操作，会采集实验数据 5、理解实验数据处理时寻找 W 与 v 的关系【学习重点】实验方案的设计【学习难点】通过对实验数据的分析得出功与速度变化的关系【新课探究】（一）自主探究，提出方案 利用实验探究“外力做功和速度变化的关系”（可参考“实验：探究小车速度随时间变化的规律”、“用铁架台打点计时器研究自由落体”等实验方案和课本方案一和方案二。画出草图提
2、出你的设计方案）（二）合作探究，分组实验（本课实验采用教材 70 页参考案例二，稍作改进：将长木板换成铝合金导轨，小车在橡皮筋的作用下弹出）1、实验仪器：铝合金导轨、小车、打点计时器（包括纸带、复写纸、电源和导线）、直尺 2、思考讨论：（1）探究中，我们能否测出橡皮筋做功的具体数值？若不需要，可采取什么措施？。（2）为了达到各次实验中橡皮筋做的功成倍增加，即实现倍增，对各次实验中橡皮筋的伸长量有什么要求？你想出了什么办法？。（3）小车在导轨上运动时会受到阻力，可以采用什么方法进行补偿？。（4）纸带上的点距并不都是均匀的，应该采用那些点距来计算小车的速度？为什么？。（5）小车获得的速度怎样计算？
3、。（6）实验完毕后，用什么方法分析橡皮筋对小车做的功与小车速度的关系？。3、拟定步骤，进行实验 A.先将轨道置于水平桌面上，将打点计时器固定在轨道上，让纸带的一端夹在小车后端，学习必备 欢迎下载 另一端穿过打点计时器。将轨道安装有打点计时器的一端适当 ，直至轻推小车后使小车恰能在导轨上做 运动为止。B.拉长橡皮筋使小车位于靠近打点计时器处，先 ，再 ，记录本次橡皮筋做的功为 W。C.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 ，即橡皮筋每次拉伸长度都 一致，以保证第 2 次、第 3 次橡皮筋的功是 、，记录数据。D.在上述实验中打出的 5 条
4、纸带中，分别找出小车开始近似做 的点，并分别测出小车的速度为 v1、v2、v3、v4、v5，记录数据。F.以功为纵轴（第一次橡皮筋做的功 W 为纵轴的单位长度），以速度为横轴，建立坐标系，用描点法作出 W-v图像，看是否是直线。若不是，再做 、图像，最终确定功与速度的函数关系。4、处理数据，得出规律（1）记录实验数据（参考表格）橡皮筋条数 对小车做功 W 小车速度 V 速度的平方 V2 （2）根据数据描点画图，得出功与速度变化的关系 实验结论：。5.误差分析：（三）反馈练习，巩固提高 为了计算由于橡皮筋做功而使小车获得的速度，在某次实验中某同学得到了如图 1 所示的一条纸带，在 A、B、C、D
5、 中应该选用哪个点的速度才符合要求？图 1 行实验操作会采集实验数据理解实验数据处理时寻找与的关系学习重点究小车速度随时间变化的规律用铁架台打点计时器研究自由落体等实验用下弹出实验仪器铝合金导轨小车打点计时器包括纸带复写纸电源和导学习必备 欢迎下载【课堂总结】请同学们自己总结通过这节探究课你都学到了什么？领悟了什么？【课外探究作业】1、本节课是以实验来探究功与速度变化的关系的，能根据以前所学知识从理论上推导两者的关系吗？2、如果物体初速度不为零，外力做功与速度变化的关系又怎样？【温馨提示】1、当用 2 条、3 条同样的橡皮筋进行第 2 次、第 3 次实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长度都保持和第
6、一次一致，以保证第 2 次、第 3 次橡皮筋的功是 2W、3W 2、可参考下列方法：在长木板的有打点计时器的一端下面垫一块木板，反复移动木板的位置，直至小车在斜面上向下运动时可以保持匀速直线运动状态。（此时小车上不挂橡皮筋）。这时小车在向下运动时，受到的摩擦阻力恰好与小车所受的重力在斜面方向上的分力平衡。3、在用纸带确定由于橡皮筋做功而使小车获得的速度时，应该是橡皮筋恢复形变以后小车的速度，所以在纸带上应选用那些间距较大，具相对均匀的点来确定小车的速度。4、本探究实验中的重要方法及技巧 研究两个物理量的比例关系是探究两个量数量关系的重要方法，研究比例关系可以为实验测量提供很大的方便和可能。例如
7、，一根橡皮条对小车做的功是很难确定的，如果改用两根橡皮条在完全相同的情况下做的功的具体数值仍是很难确定的。但是，若以一根橡皮条对小车做的功为功的单位 W，两根橡皮条做的功无疑是 2W。将问题转化以简化实验过程：探究的任务是外力对物体做的总功与速度变化的关系。本实验总是让小车从静止开始运动，使测定两个速度（初速度和末速度）的问题转化为测定一个末态速度的问题，非常有利于操作和数据处理发现规律（也有不足之处）。设法减小实验误差：实验误差的大小直接关系着探究工作是否成功，是否能正确地建立变量之间的关系，揭示事物的本质。本实验注重了两个方面：平衡小车在木板上运动的摩擦力保证小车脱离橡皮条后做匀速运动；在纸带上选取点迹清楚、间距均匀的部分计算小车的速度。利用物理图象，适当地进行坐标交换，探索物理量之间的关系。行实验操作会采集实验数据理解实验数据处理时寻找与的关系学习重点究小车速度随时间变化的规律用铁架台打点计时器研究自由落体等实验用下弹出实验仪器铝合金导轨小车打点计时器包括纸带复写纸电源和导