《实验：探究功与速度变化的关系》导学案

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1、第六节《实验：探究功与速度变化的关系》【学习目标】（1）会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度；（2）学习利用物理图像探究功与物体速度变化的关系。【重点难点】（1）学习探究功与物体速度变化的关系的物理方法一一倍增法，并会利用图像法处理数据。（2）实验数据的处理方法一一图像法【探究学习】一、温故知新提出问题在前几节通过对做功的探究，得到了重力势能和弹性势能的表达式，能否利用同样的思路和方法得到动能的表达式？二、实验探究形成规律（-）自主探究，提出预案要利用实验探究“外力做功和速度变化的关系”，你能提出几种预案？（可参考“实验：探究小车速度随时间变化的规律”、“用铁架台打点计时器研究自

2、由落体”等实验方案和课本方案。画出草图并在课堂上展示你设计的思路和方法。）（二）合作探究，分组实验1、思考与讨论：（1）探究中，我们能否测出橡皮筋做功的具体数值？若不需要，可采取什么措施？（2）为了达到各次实验中橡皮筋做的功成倍增加，即实现倍增，对各次实验中橡皮筋的伸长量有什么要求？你想出了什么办法？O（3）O（4）纸带上的点距并不都是均匀的，应该采用那些点距来计算小车的速度？为什么？⑸（6）实验完毕后，用什么方法分析橡皮筋对小车做的功与小车速度的关系?O2、拟定步骤，进行实验A・先将轨道置于水平桌面上，将打点计时器固定在轨道上，让纸带的一端夹在小车后端,另一端穿过打点计时器。将轨道安

3、装有打点计时器的一端适当调高，直至轻推小车后使小车恰能在板上做匀速直线运动为止。B・将橡皮筋固定在小车前端。拉长橡皮筋使小车位于靠近打点计时器处，接通打点计时器电源，释放小车。C.用2条、3条、4条、5条橡皮筋分别代替1条橡皮筋重做实验，保证每次释放小车的位置相同，即橡皮筋被拉长的长度相同。D.在上述实验中打出的5条纸带中，分别找出小车开始近似做匀速运动的点，并分别测出匀速运动时的速度Vi、V2、V3、V4、V5。F.以功为纵轴（第一次橡皮筋做的功为纵轴的单位长度），以速度为横轴，建立坐标系,用描点法作岀W-V图像，看是否是直线。若不是，再做w-vW-V3……图像，最终确定功与速度的

4、函数关系。3、处理数据，得出规律次数物理童、12345弹力的功W1W3琢AW5W车速P结论：随堂练习：1、为了计算由于橡皮筋做功而使小车获得的速度，在某次实验中某同学得到了如图所示的一条纸带，在A、B、C、D中应该选用哪个点的速度才符合要求（）（・.■••••••••（ABCD2、光滑水平面上有一物体，在水平恒力F作用下由静止开始运动。经过时间速度达到V,经过时间t2,由速度V增大到2V.在ti和t2两段时间内，外力F对物体做功之比为（）A.1:1B.1:3C.3:1D・1:43、在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中，小车在运动中会受到阻力作用，这样，在小车沿木板滑行的过程中，除橡

5、皮筋对其做功以外，还有阻力做功，这样便会给实验带来误差，我们在实验中想到的办法，使木板略微倾斜，对于木板的倾斜程度，下面说法中正确的是（）A•木板只要稍微倾斜一下即可，没有什么严格的要求A.木板的倾斜角度在理论上应满足下面条件：即重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力B.如果小车在倾斜的木板上能做匀速运动，则木板的倾斜程度是符合要求的C.其实木板不倾斜，问题也不大，因为实验总是存在误差的4、在《探究功与物体速度变化关系》的实验中，甲、乙两位同学的实验操作均正确。甲同学根据实验数据作出了功和速度的关系图线，即闪-卩图，如图甲，并由此图线得出“功与速度的平方一定成正比”的结论。乙同

6、学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线，即W-v2图，如图乙，并由此也得出“功与速度的平方一定成正比”的结论。关于甲、乙两位同学的分析，你的评价是（）A.甲的分析不正确，乙的分析正确B.甲的分析正确，乙的分析不正确C.甲和乙的分析都正确D.甲和乙的分析都不正确5、以下关于该试验的说法中有一项不正确，它是o•••A.本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当用1条橡皮筋进行是实验时，橡皮筋对小车做的功为W,用2条、3条橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、……oB

7、.小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜。C.某同学在一次实验中，得到一条记录纸带。纸带上打出的点，两端密、中间疏。出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小。D.根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算。6、如图所示，是某研究性学习小组做探究“橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验,图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形，这时，橡皮筋对小车做的功记为W.当我