探究功与物体速度变化的关系.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,7.6 实验,探究做功与速度变化的关系,重力做功W,G,重力势能mgh,弹力做功W,F,外力做功W,动能,速度,弹性势能,复习回顾,外力做功W与速度变化的关系,猜想：外力做功与速度变化间的关系,射箭比赛中为什么箭会有不同的出射速度？,探究一：实验方案的确定,请根据已学过的知识设计出一种实验方案，把草图画在纸上。要求既能,测外力做的功,，又能测物体的,末速度,，,方案1,（自由落体法）,纸带,夹子,重物,电火花,计时器,方案2（水平牵引法）,方案3（橡皮筋弹射法）,探究一：实验方案的确定,10,装置,器材,1、,长木板，带有铁钉；,2、,橡皮筋；,3、,小车（前面带小钩）；,4、,电火花计时器,及纸带；,5、,笔和刻度尺,探究二：器材的选择,2,方案3（橡皮筋弹射法）,探究五：小车获得的速度怎样计算,由于橡皮筋做功而使小车获得的速度可以由纸带和打点计时器测出。,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12,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？,3,1、按图装好实验器材，把木板稍微倾斜，平衡摩擦力,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、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。,4、由纸带算出小车获得的末速度，把小车第一次获得的功计为W，第2次，第3次计为2W，3W,实验步骤参考,10,探究六：实验数据的处理及猜想,先对测量数据进行估计，或者做出,W,v,的图象，分析这条曲线，可以得知橡皮筋对小车做的功与小车获得速度的定量关系。,数据处理,0.80,1.10,1.28,1.53,1.76,W,-,v,图,表明,W,与,v,2,成正比,数据处理,做,W,-,v,图,若为曲线,若为直线，则,W,与,v,成正比,做,W,-,v,2,图,若为曲线,若为直线，则,W,与,v,2,成正比,做,W,-,v,3,图,为什么不做,W,-,图?,1,v,探究六：实验数据的处理及猜想,探究结果,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,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。,拓展：刚才是实验上证明功与速度的平方成正比，我们从理论上也来证明一下。,思考：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？,例：一质量为m的小车在光滑水平面上，从某时起小车受到一个恒力F的作用，小车从静止开始做匀加速运动，当小车移动位移为s时，求,（1）小车在运动过程中F所做的功，,（2）小车的末速度为多少？,课堂训练,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,课堂训练,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、3W,B、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、3W,C、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、3W,D、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,课堂训练,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,方案3（斜面滑行法）,光电门,滑块,气垫导轨,