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《新人教版高中物理必修2第7章第6节76实验-探究功与速度变化关系教案设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第五讲实验：探究功与物体速度变化的关系验证机械能守恒定律一、探究功与物体速度变化的关系【实验目的】1.通过实验，探究功与物体速度变化的关系.2.了解探究功与物体速度变化关系的思路.3.学习利用图彖法处理实验数据.【实验原理】如图所示，小车在橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行，当我们用2条、3条……同样的橡皮筋进行第2次、第3次……实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长度都保持一致，那么第2次、第3次……实验中橡皮筋对小车做的功就是第1次的2倍、3倍……如果把第1次实验吋橡皮筋的功记为W,以后各次的功就是2W、3W……由于橡皮筋做功而使小车获
2、得的速度可以由打点计时器打出的纸带测出，这样进行若干次测量，就得到若干组功和速度的数据.【实验步骤】1.按上图组装好实验仪器，由于小车在运动屮会受到阻力，把木板略微倾斜，作为补偿.2.先用一条橡皮筋进行实验，把橡皮筋拉伸一定长度，理清纸带，接通电源，放开小车.3.换用纸带，改用2条、3条……同样的橡皮筋进行第2次、第3次••…实验，每次实验中橡皮筋拉伸的长度都相同•4.由纸带算出小车获得的速度，把各次实验获得的速度依次记人设计的表格屮.5.对观测数据进行估计，大致判断两个量可能的关系，然后以W为纵坐标，以v（/、v3）为横坐标作图
3、.【实验数据处理】橡皮筋条数123456力对小车做的功W2W3W4W5W6W小车获得的速度在处理数据的时候，如果作出的功一速度曲线是一条直线，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，B
4、JW-v；如果不是直线，就需要根据测得的速度分别按疋、v……算出相应的功的值，实际测得的速度与哪一种最接近，它们之间就是哪一种关系.二、验证机械能守恒定律【实验目的】1.进一步明确机械能的确切含义.2.验证机械能守恒定律【实验原理】只有重力做功的自由落体运动屮，物体的重力势能和动能可以互相转化，但总的机械能守恒，利用打点计时器在纸带上
5、记录下物体自由下落的高度h及计算出的瞬时速度V,从而验证物体在口rh下落过程中，重力势能的减少量AEp二mgh与物体动能的增加量△Ek=mv2/2相等。
6、思考1：
7、实验中为什么不必用天平测量重锤的质量？
8、思考2：
9、实验时不慎将一条选择好的纸带的前面一部分损坏了,能否用來验证机械能守恒定律？【实验步骤】1.把打点计时器按图安装在铁架台上，用导线将打点计时器与学生电源连接好.2.把纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手竖直提起纸带，使重物停靠在打点计吋器附近.3.先接通电源，待计时器打点稳定后再松开纸带，让重
10、物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点.4.取下纸带，换上新的纸带重打儿条（3-5条）.5.从打出的各纸带中挑出一条点迹清晰且第1,2两打点间距离接近2nmi的纸带，在第一个打点上标出0,并从稍靠后的某一点开始，依次标出1,2,3,……并量出各点到位置0的距离山,h2,h：1,……并记人表格中，6.用公式Vn=V中计算出各点对应的瞬时速度V
11、,V2,Vs,V4,并记录在表格中.7.计算打各点时重力势能的减少量mgh和动能的增加量m//2并进行比较，看是否相等，将计算数值代人表格屮.各打点1234・56下落髙度An（m）速度
12、s/(m/s)mghn12结论•【重难点分析】知识点一探究功与物体速度变化关系注意事项1.木板要略微倾斜，以平衡摩擦力（即摩擦力与重力的下滑分力力平衡）。2.实验中使用的橡皮筋应该是完全相同的橡皮筋.3.实验时使用不同条数的橡皮条时，小车应拉到同一位置由静止释放。知识点二险证机械能守恒定律注意事项1.实验中打点计时器的安装，两纸带限位孔必须在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。2.实验时，必须先接通电源，让打点计时器工作正常后再松开纸带让重锤下落.3.打点计时器必须接50Hz交流低压电源.4.手提纸带上端时，释放纸带时，保证重锤下落的初
13、速度为零，并且纸带上打岀的第一个点是清晰的一个小点.5.为减小测量h值的相对误差，选取的各个记数点要离起始点远些.纸带也不宜过长,约40cm即可.6.选取的纸带最好使第1,2两点间的距离接近2mm并且点迹淸晰.因为打点计时器每隔0.02s打一次点，自由落体运动在最初0.02s内下落的距离2mm0所以，纸带第1,2两点间的距离接近2mm,意味着纸带是在打第1个点的瞬间开始下落.知识点三散据处理及误差分析1.由于测量长度带来的误差属于偶然误差，减小办法：一是测距离时都应从刻度清晰的某点量起；二是多测几次取平均值；三是用图象法处理数据。
14、2.本实验实验关于速度的求解，只能从纸带上直接求出物体实际下落的速度，而不能用理论值计算；高度h只能用刻度尺直接测量。3.实际上重锤和纸带在下落过程中要克服阻力（主要是打点计时器的阻力）做功，故动能的增加量AEk必定稍小于势能的减少量AEp,这是属
