7.6 实验：探究功与速度变化的关系 导学案-2022-2023学年高一下学期物理人教版必修2

高中物理必修二    课型：新授课  课时安排:1课时  适用年级：高一  使用时间： 班级：__________ 组名：_______ 姓名:__________ 7.6 实验：探究功与速度变化的关系 【学习目标】 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.学习利用图象法研究功与物体速度变化的关系。 【学习重、难点】 重点：探究功与速度变化的关系的物理方法，并会用图形法处理数据 难点：数据处理与误差分析 【学法指导】 阅读课本第69至71页，完成自主学习内容，并将重点内容标记在课本上。 【学习过程】 1、 导入新课：前面研究重力做功与重力势能的关系，从而确定了重力势能的表达式，也探究了弹力做的功与弹性势能的关系，由此确定了弹性势能的表达式。那么力对物体做额功与物体的动能又有什么关系？这节实验，我们探究力对静止的物体做的功与物体获得的速度的关系。 2、 自主学习 探究思路 1. 改变功的大小，用1条、2条、3条···同样的橡皮筋将小车拉到同一位置释放，橡皮筋拉力对小车所做的功依次为 、 、 ··· 2. 确定速度的大小。小车获得的速度v可以由 测出，也可以用其他方法测出 3. 用图像法处理数据 注意事项 1．平衡摩擦力：将木板 ，使小车重力沿斜面向下的分力与 平衡。方法是轻推小车，由 判断小车是否匀速运动，找到木板一个合适的倾角。 2．选点测速：测小车速度时，纸带上的点应选 的，也就是选小车做 运动状态的。 3．规格相同：橡皮筋规格相同时，力对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单位即可，不必计算出具体数值。 3、 合作探究 数据处理 例1.在“探究功与速度变化的关系”的实验中,得到的纸带如图所示,小车的运动情况可描述为：A. B之间为___运动;C、D之间为匀速运动。小车离开橡皮筋后的速度为___ m/s.(已知相邻两计数点之间的时间间隔为0.02s) 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 （1） 根据表中数据作功与速度大小的关系图像，以及功与速度平方的关系图像。 （2） 根据图像得到什么结论？ 4、 当堂检测 1.（2016·九江高一检测)某同学做探究动能定理的实验，如图所示，图中小车在一条橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功为W。当用2条、3条、…实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度都由打点计时器所打的纸带测出。 (1)除了图中已有的器材外，还需要导线、开关、刻度尺和电源(填以下提供电源前面的字母，根据图填写，A.4～6 V的交流电源，B.220 V的交流电源，C.4～6 V的直流电源)。 (2)实验中小车会受到阻力，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，需要在 (选填“左”或“右”)侧垫高木板。 (3)若粗糙的木板水平，小车在橡皮筋的作用下，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置可能是(　　) A．橡皮筋处于原长状态 B．橡皮筋仍处于伸长状态 C．小车在两个铁钉连线处 D．小车已过两个铁钉连线处 2．“探究功与速度变化的关系”的实验装置如图所示，当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W；当用2条、3条、4条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次……实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W、3W、4W……每次实验中小车获得的最大速度可由打点计时器所打出的纸带测出。 (1)关于该实验，下列说法正确的是 。 A．打点计时器可以用干电池供电 B．实验仪器安装时，可以不平衡摩擦力 C．每次实验小车必须从同一位置由静止弹出 D．利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次作出W ­v、W ­v2、W ­v3，W2 ­v、W3 ­v……的图象，得出合力做功与物体速度变化的关系。 (2)如图所示，给出了某次实验打出的纸带，从中截取了测量小车最大速度所用的一段纸带，测得A、B、C、D、E相邻两点间的距离分别为AB＝1.48 cm，BC＝1.60 cm，CD＝1.62 cm，DE＝1.62 cm；已知相邻两点打点时间间隔为0.02 s，则小车获得的最大速度vm＝( ) m/s。(结果保留两位有效数字) 5、 课堂小结 6、 课后作业 金版小本对应习题 学科网（北京）股份有限公司 $