探究功与速的关系学习教案

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1、会计学1探究探究(tnji)功与速的关系功与速的关系第一页，共21页。钩码钩码小车小车(xioch)细绳细绳纸带纸带(zh di)打点打点(d din)计时器计时器一端附有定滑轮的长木一端附有定滑轮的长木板板第2页/共21页第二页，共21页。GfFNFF2F1 把木板的一端垫高把木板的一端垫高(din o)，使重，使重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡 当小车的质量当小车的质量(zhling)比钩码的质量比钩码的质量(zhling)大大很多很多( M m ) 时，小车所受绳子的牵引力时，小车所受绳子的牵引力 F 近似地近似地等于钩码的重力等于钩码的重力 G。 这时，小

2、车所受合力就这时，小车所受合力就等于绳子的牵引力等于绳子的牵引力 F第3页/共21页第三页，共21页。1. 本方案是怎样提供本方案是怎样提供(tgng)拉力的？拉力的？研究对象研究对象(duxing)是小车，由钩码提供是小车，由钩码提供拉力。拉力。2. 怎样计算功和速度？怎样计算功和速度？用刻度尺测量纸带得出运动距离用刻度尺测量纸带得出运动距离 l，读出钩码的重，读出钩码的重力力G，则有，则有 W = Gl。速度可由纸带。速度可由纸带上打出的上打出的点计算点计算得出。得出。3. 如何得到多组数据？如何得到多组数据？改变拉力或改变距离可得到不同的多组数据。改变拉力或改变距离可得到不同的多组数据。

3、第4页/共21页第四页，共21页。结论结论(jiln)(jiln)：W W与与v2 v2 成成正比正比第5页/共21页第五页，共21页。第6页/共21页第六页，共21页。实验目的：探究橡皮筋对小车做功实验目的：探究橡皮筋对小车做功(zugng)(zugng)与小车速度的关系与小车速度的关系实验实验(shyn)(shyn)器材：器材：橡皮筋、小车、电源橡皮筋、小车、电源木板、打点计时器、木板、打点计时器、纸带、铁钉等纸带、铁钉等实验实验(shyn)(shyn)方案方案( (二二) )第7页/共21页第七页，共21页。思考(sko)1：小车在木板上运动小车在木板上运动(yndng)的过程中，哪一阶

4、的过程中，哪一阶段橡皮筋对小车做功？段橡皮筋对小车做功？橡皮筋对小车橡皮筋对小车拉力做的功能拉力做的功能否直接否直接(zhji)测量？测量？橡皮筋的弹力是变力，且橡皮筋的弹力是变力，且弹力与伸长量的关系也不弹力与伸长量的关系也不严格遵守胡克定律，不容严格遵守胡克定律，不容易计算。易计算。橡皮筋被拉伸橡皮筋被拉伸直到恢复原长直到恢复原长的过程中的过程中第8页/共21页第八页，共21页。第一次用一条第一次用一条(y tio)橡皮橡皮筋拉小车筋拉小车第二次用两条完全相同的橡第二次用两条完全相同的橡皮筋并联起来栓到小车皮筋并联起来栓到小车(xioch)上拉小车上拉小车(xioch)，且使每条橡皮筋，且

5、使每条橡皮筋的伸长都和第一次的伸长量的伸长都和第一次的伸长量一样一样做功做功(zugng)W做功做功2W依次类推，并联依次类推，并联三条三条、四条四条橡皮筋，且拉伸的橡皮筋，且拉伸的长度都一样，做的功为长度都一样，做的功为3W、4W第9页/共21页第九页，共21页。橡皮筋的选择(xunz)？要选择较细的、均匀的，弹性要选择较细的、均匀的，弹性(tnxng)也比较一致的也比较一致的橡皮筋为好。橡皮筋为好。橡皮筋的个数不易过多。橡皮筋的个数不易过多。第10页/共21页第十页，共21页。如何使拉力做的功等于合力如何使拉力做的功等于合力(hl)做的功？做的功？即如何抵消摩擦力即如何抵消摩擦力橡皮筋对小

6、车橡皮筋对小车(xioch)做的功是合力做做的功是合力做的功吗？的功吗？把木板的一把木板的一端垫高，使端垫高，使重力沿斜面重力沿斜面向下的力与向下的力与摩擦力平衡摩擦力平衡F阻阻FGF阻阻FN还有摩擦还有摩擦力做功力做功FF2F1第11页/共21页第十一页，共21页。小车在木板上做什么小车在木板上做什么(shn me)性质性质的运动？的运动？先加速先加速(ji s)后匀速运后匀速运动动我们要取的速度是哪个阶段的速度？我们要取的速度是哪个阶段的速度？这个速度该如何测量？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速度。利用打点计时器，用橡皮筋恢复原长时的一段位

7、移与所用时间的比值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近似计算该点的瞬时速度第12页/共21页第十二页，共21页。1 1、将打点计时器固定在一块平板上，让纸带的一端夹在、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，调整高度计时器的一端适当垫高，调整高度(god)(god)，直至轻推小，直至轻推小车后使小车恰能在板上做匀速直线运动为止。车后使小车恰能在板上做匀速直线运动为止。2 2、将橡皮筋固定在小车前端。拉长橡皮筋使小车位于靠、将橡皮筋固定在小车前

8、端。拉长橡皮筋使小车位于靠近打点近打点(d din)(d din)计时器处，记下小车位置。接通打点计时器处，记下小车位置。接通打点(d din)(d din)计时器电源，释放小车。计时器电源，释放小车。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，保证皮筋重做实验，保证每次释放小车的位置相同每次释放小车的位置相同，即橡皮，即橡皮筋被拉长的长度相同筋被拉长的长度相同。橡皮筋对小车做功分别为2W、3W、4W，将数据计入表格4 4、在上述、在上述实验打出的纸带实验打出的纸带中，分别找出小车开始中，分别找出小车开始近

9、似近似做匀速运动的点做匀速运动的点，并分别测出匀速运动时的速度，并分别测出匀速运动时的速度v v1 1 、v v2 2 、v v3 3 、v v4 4 、v v5 5 。将数据计入表格第13页/共21页第十三页，共21页。第14页/共21页第十四页，共21页。第15页/共21页第十五页，共21页。六、误差六、误差(wch)分析分析1由于忘记由于忘记(wngj)平衡摩擦力或没有完全平衡摩擦力对实平衡摩擦力或没有完全平衡摩擦力对实验的影响验的影响2橡皮筋长度、粗细橡皮筋长度、粗细(cx)不一，使得拉力及拉力的功不一，使得拉力及拉力的功与条数不成正比带来误差与条数不成正比带来误差3纸带上的点之间间距

10、测量也会带来误差纸带上的点之间间距测量也会带来误差七、注意事项七、注意事项1适度平衡小车受到的摩擦力；适度平衡小车受到的摩擦力；2每次实验小车都要从同一位置由静止开始运动；每次实验小车都要从同一位置由静止开始运动；3应选择规格相同的橡皮筋；应选择规格相同的橡皮筋；4橡皮筋的拉伸长度要适度；橡皮筋的拉伸长度要适度；5使小车挂住橡皮筋的中点，放正小车，使小车使小车挂住橡皮筋的中点，放正小车，使小车沿木板的中间线运动沿木板的中间线运动第16页/共21页第十六页，共21页。1. 关于关于(guny)探究功与物体速度变化的关系实验中，探究功与物体速度变化的关系实验中，下列叙述正确的是（下列叙述正确的是（

11、 ）A. 每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值B. 每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致C. 放小车的长木板应该尽量使其水平放小车的长木板应该尽量使其水平D. 先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出D第17页/共21页第十七页，共21页。2. 在做在做“探究功与物体速度变化关系探究功与物体速度变化关系”的实验时，下列的实验时，下列说法正确的是说法正确的是 ( )A. 通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值B.

12、 通过改变橡皮筋的长度通过改变橡皮筋的长度(chngd)改变拉力做功的数改变拉力做功的数值值C. 通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度获得的最大速度D. 通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度获得的平均速度AC第18页/共21页第十八页，共21页。3. 在在“探究力对物体做功与速度变化的关系探究力对物体做功与速度变化的关系”的实验中每次橡的实验中每次橡皮筋的拉伸长度都保持不变，这样每次皮筋的拉伸长度都保持不变，这样每次 ( )A. 做的功一样做的功一样B. 每条橡皮

13、筋做的功是一样多每条橡皮筋做的功是一样多C. 每条橡皮筋的弹性势能是一样的每条橡皮筋的弹性势能是一样的D. 产生产生(chnshng)的重力势能相同的重力势能相同BC第19页/共21页第十九页，共21页。4. 为了为了(wi le)计算由于橡皮筋做功而使小车获得的速度，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下图所示的一条纸带，在在某次实验中某同学得到了下图所示的一条纸带，在 A、B、C、D 中应该选用哪个点的速度才符合要求？中应该选用哪个点的速度才符合要求？ 实验中所要求实验中所要求(yoqi)测量的速度应该是橡皮筋作用完毕以后小车的测量的速度应该是橡皮筋作用完毕以后小车的速度，也就是小车所获得的最大速度。由图可以看出，速度，也就是小车所获得的最大速度。由图可以看出，A、B 两点橡皮两点橡皮筋还没有作用完毕，而筋还没有作用完毕，而 D 点是橡皮筋作用完毕后经过了一段时间，所以点是橡皮筋作用完毕后经过了一段时间，所以最理想的应该是最理想的应该是 C 点的速度。点的速度。第20页/共21页第二十页，共21页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)！第21页/共21页第二十一页，共21页。