人教版 (新课标)必修26.实验：探究功与速度变化的关系学案设计

这是一份人教版 (新课标)必修26.实验：探究功与速度变化的关系学案设计

预习导学问题一：动能的定义是什么？与什么物理量有关？问题二：什么是合力的功？如何求合力的功？问题三：探究合力的功与速度变化的关系，需要测量哪些物理量？采用什么实验方法和器材？1．阅读教材P69-71页，明确以下几个问题。(1)小车运动过程中受几个力？为使橡皮筋的拉力充当合力，其他力应怎样处理？(2)实验中，是什么力对小车做功？小车做什么性质的运动？初速度是多少，末速度如何求？ 如何处理实验数据，得到合力的功与速度变化的关系？ 2．探究过程(1)学生合作按教材70页图7.6-1所示将器材连接好。 (2)先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车的速度，设此时橡皮筋对小车做的功为，记入表格。(3)用两条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同，这样橡皮筋对小车做的功为，测出小车的速度，记入表格。(4)用三条、四条……橡皮筋做实验，用同样的方法测出功和速度，记入表格。(5)建立直角坐标系，用纵坐标表示力对物体做的功，用横坐标表示物体的速度或速度的平方，描点、连线，得出结论。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∝；如果不是直线，就可能是W∝、W∝，甚至W∝。因此记录实验数据时可以设计一个如图的表格。课堂合作探究例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例2.某同学在探究功与物体速度变化的关系时得到了W与v的一组数据,请你对这些数据进行处理,并确定W与v之间的关系.巩固提高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.探究力对物体做的功与物体加速度变化的关系D.探究力对物体做的功与物体速度变化的关系2.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3.在“探究功与物体速度变化的关系”实验时，以下应保持不变的是（ ）A.每次实验把橡皮筋拉伸的长度 B.橡皮筋的规格C.橡皮筋的根数 D.下车的质量4. 在“探究功与物体速度变化的关系”实验中，小车会受到阻力，可以使木板倾斜作为补偿，则下面操作正确的是（ ）A.使拖着纸带的小车由静止释放，下车不下滑即可B. 使拖着纸带的小车由静止释放，下车下滑即可C.沿木板向下推拖着纸带的小车，放手后打点计时器在纸上打下的点距均匀即可D.以上说法都不对5. 在“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.先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出B.放小车的长坂应该尽量使其水平C.每次实验时，橡皮筋拉伸的长度可以不一致D.每次实验时，可以不求出橡皮筋对小车做功的具体数值6.对于橡皮筋做的功来说,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实验的多少倍，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为l、2l、3l……进行第1次、第2次、第3次……实验时,力对小车做的功就是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.选用同样的橡皮筋，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，橡皮筋对小车做的功就是W、2W、3W……D.利用弹簧测力计测量对小车的拉力F，利用直尺测量小车在力作用下移动的距离l，便可以求出每次实验中力对小车做的功，可控制为W、2W、3W……7.在探究功与物体速度变化关系的实验中，某同学在一次实验中得到了一条如图所示的纸带,这条纸带上的点两端较密，中间稀疏.出现这种情况的原因可能是( )A.电源的频率不稳定 B.木板倾斜程度太大C.没有使木板倾斜或倾斜角太小 D.小车受到的阻力较大 课后巩固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、在“探究功与速度变化的关系”的实验中，得到的纸带如图1所示，小车的运动情况可描述为：A、B之间为________运动；C、D之间为________运动，应选________来计算小车的速度v.图13、在做“探究功与物体速度变化关系”的实验时，下列说法正确的是(　　)A．通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值B．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值C．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D．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4、在课本实验中，小车会受到阻力，但可使木板倾斜作为补偿．则下列操作正确的是(　　)A．放开小车，能够自由下滑即可B．放开小车，能够匀速下滑即可C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可5、在“探究力对物体做功与速度变化的关系”的实验中每次橡皮筋的拉伸长度都保持不变，这样每次(　　)A．做的功一样B．每条橡皮筋产生的弹性势能相同C．产生的动能相同D．产生的重力势能相同6、对于橡皮筋做的功来说，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实验的多少倍，具体做法是(　　)A．用同样的力对小车做功，让小车通过的距离依次为x、2x、3x……进行第1次、第2次、第3次……实验时，力对小车做的功就是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．选用同样的橡皮筋，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，橡皮筋对小车做的功就是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F作用下移动的距离x，便可以求出每次实验中力对小车做的功，可控制为W、2W、3W……7、在做“探究功与物体速度变化的关系”的实验时，小车的质量为m，使用橡皮筋6根，每次增加一根，实验中W、v、v2的数据已填在下面表格中.(1)试在图7－6－3中作出图象．(2)从图象可以得出的实验结论是____________________．图7－6－3答案例1：本实验没有必要测出橡皮筋做的功到底是多少焦耳,只要测出以后各次实验时橡皮筋做的功是第一次实验时的多少倍就已经足够了,A错.每次实验橡皮筋拉伸的长度必须保持一致,只有这样才能保证以后各次实验时,橡皮筋做的功是第一次实验时的整数倍,B错.小车运动中会受到阻力,只有使木板倾斜到一定程度,才能减小误差,C错.实验时,应该先接通电源,让打点计时器开始工作,然后再让小车在橡皮筋的作用下弹出,D正确.答案：D例2：以W为纵坐标,v为横坐标,作出W-v曲线.以W为纵坐标,v2为横坐标,作出W-v2曲线. 由图象可看出:W∝v2.巩固提高：1.D 2.D 3.ABD 4.C 5.AD 6.C 7.CD课后反思W0.001.002.003.004.005.006.00v/(m·s-1)0.000.801.101.281.531.761.89v20.000.641.211.642.343.103.57Wv/m·s－1v2/m2·s－20001.000.800.642.001.101.213.001.281.644.001.532.345.001.763.106.001.893.57