人教版 (新课标)必修22.功导学案

这是一份人教版 (新课标)必修22.功导学案，共3页。

知识与技能
1、会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。
2、学习利用物理图象探究功与物体速度变化的关系。
过程与方法
通过用纸带与打点计时器来探究功与速度的关系，体验知识的探究过程和物理学的研究方法。
情感、态度与价值观
通过实验探究，体会学习的快乐，激发学习的兴趣；通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观。
◇课前导学◇
1、本节通过探究性实验来发现功与物体速度变化的关系，理解实验的设计思路是重点，探究过程中的实验操作技巧及数据分析是难点。
2、探究实验的设计思路：要求能够改变功和测量功W，能够对应地测量出物体的速度v。书本利用如图所示的装置来实验。本实验中改变功的办法是________________________，功的变化情况是一份功W、二份功2W、三份功3W等，为了是橡皮筋对物体做的功为总功，必须消除摩擦力做功对探究带来的影响，因此实验前必须将木板适当____________，使小车能够在木板上作匀速运动为标准；物体速度的测量是通过_____________来实现的。
3、探究实验的数据分析：为了清晰地显示出功与速度变化的关系，数据分析时可以采用图象分析法。如果作出______________是一条直线，表明橡皮筋做的功与小车获得的速度的关系是正比例关系，即W∝v；如果不是直线，就可能是W∝v2 、W∝v3 ，甚至W∝。因此记录实验数据时可以设计一个如图的表格。
◇例题精析◇
例1 如图是本实验的装置示意图。（1）长木板的倾斜程度如何调试？（2）小车前上方的钩子在制作造型上有何要求？
解析
例2 在用本节教材所示的实验装置进行的探究实验时，打出了如图所示的一条纸带，请你说说：（1）利用这条纸带要测出哪个物理量？（2）要利用纸带上的哪一段，才能正确上述的物理量？
解析
拓展 理论上讲，也可以利用纸带上的d-e-f段，先求出打e点时的速度ve，再求加速度a，再求打点f时的速度vf，但是这样做既麻烦，误差又大，所以这种做法不可取。
在做本实验时，打出点的纸带上应该写出打这条纸带时所用的橡皮筋的数目。某同学分别用一条橡皮筋、二条橡皮筋做实验，打出了如图5-6-4所示的纸带，但是该同学忘了在纸带上记录橡皮筋的数目，你能否帮助该同学判断每条纸带对应的橡皮筋的数目？

◇学习小结◇
实验目标 探究功与速度变化的关系．
仪器及器材 长木板、橡皮筋(若干)、小车、打点计时器(带纸带、复写纸等)、橡皮筋、电源、导线、刻度尺、木板．
注意事项：
1．橡皮筋的选择．
2．平衡摩擦力．
3．误差分析．
4．橡皮筋的条数．
5．实验装置的选取．
◇自我评价◇
1、关于探究功与物体速度变化的关系实验中，下列叙述正确的是【 】
A、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
C、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
2、除了从实验探究功与物体速度变化的关系外，也可以从理论上作探究。如图所示，我们选用理想化模型来探究。设质量为m的物体放在光滑的水平地面上，用恒定的水平推力使物体移动L的水平距离，试根据牛顿运动定律和功的计算公式，推理功和物体速度变化的关系。
3、设质量为m的物体放在倾角为α的粗糙斜面上，用恒定的推力沿着斜面方向使物体移动L的距离，试根据牛顿运动定律和功的计算公式，推理功和物体速度变化的关系。本题与习题1的结论有什么不同？
4、在小车牵引纸带运动过程中，打点计时器记录了小车的运动情况，如图A 、 B 、 C 、 D 、 E 为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔为 T=0.1s ．试计算
（l）各点瞬时速度：vA=___________m/s vB= ___________ m/s vC=___________ m/s
vD= ___________ m/s vE=___________ m/s
(2)设小车质量为m=1.0 kg ，试作出从 A 点至 B 点、至 C 点、至 D 点、至 E 点的过程中，合外力的功 W 与各计数点速度平方v2的关系图线．
5、除了课本介绍的探究性实验装置外，请你设计一个探究功与物体速度变化关系的实验：（1）应指出实验中如何测定速度和功；（2）实验数据处理时采用什么样的方法可以看出功与速度变化的关系；（3）你设计的实验中应注意写什么问题？