人教版高中物理必修二教案：7.6 实验：探究功与速度的变化关系

探究功与速度的变化的关系班课教案 【学习目标】 1. 理解功的定义． 2. 会推导功与动能变化的关系式 3. 能够灵活运用功与速度变化的关系式 知识回顾： 1. 做功的条件是什么？ 答：做功的条件是在力的方向上发生位移 2. 合力做功速度会发生怎样的变化？ 答：合力大于零速度增大，合力等于零速度不变，合力小于零速度减小。 3. 合力做功与动能之间的关系？ 答：合力大于零动能增大，合力等于零动能不变，合力小于零动能减小。 知识点一、探究功与速度的关系 实验探究 实验目的： (1)通过实验探究力对物体做的功与物体速度变化的关系. (2)体会探究的过程和所用的方法. 实验器材: 木板、小车、橡皮筋、打点计时器及电源、纸带等. 设计思路:如图所示 (1)设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W…… (2)由纸带和打点计时器分别测出小车获得的速度v1、v2、v3…… (3)以橡皮筋对小车做的功为纵坐标(以第一次实验时的功W为单位),小车获得的速度为横坐标,作出W-v曲线. (4)如果W-v曲线是一条直线,表明W∝v;如果不是直线,可着手考虑是否存在下列关系:W∝v2、W∝v3、W∝…… (5)根据Wv草图,大致判断两个量可能是什么关系.如果认为很可能是W∝v2,就做出Wv2曲线,如果这条曲线是一条直线,就可以证明你的判断是正确的. 注意事项： 1.橡皮筋拉小车时的作用力是变力,我们不能求变力做功问题,但选用相同的橡皮筋,且伸长量都一样时,橡皮条数目的关系就是做功多少的关系,因此,可以不需求出变力功的大小,就知道功的关系. 2.市售的橡皮筋粗细不一,一致性差,弹力偏大.不同的橡皮筋之间的弹力差异也较大,不能满足本实验的要求.而且用至少4根以上时弹力过大,使打出的纸带点数过少,以致找不出小车不受力匀速运动时所打出的点. 可选择服装中使用的多股橡皮筋的松紧带,要仔细地剪成单股. 3.实验中的小车不可避免地要受摩擦力的作用,我们研究拉力对小车做功和速度的关系,应排除其他力的影响.可将木板的一端稍垫高,轻推小车,观察小车是否做匀速运动,使重力的分力与摩擦力相平衡,消除摩擦力的影响. 4.(1)用打点计时器来测速度; (2)用频闪照相来测速度; (3)用传感器借助计算机来测速度. 由于实验器材和每次操作过程的分散性,尤其是橡皮筋不可能做到各条之间的长度、粗细完全一致,使得