探究功与物体速度变化的关系(教案)

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1、探宪功鸟掬俸速戾变祀關采系K精讲精练』K知识精讲》知识点：探究做功与速度的关系外力对静止的物体做的止功越多，物体的速度就越大，其动能也就越大，研究做功与动能的关系时，必须注意以上儿点：（1）为便于探究，课本介绍的实验只研究一个力（橡皮筋的弹力）做功的情况，为了将摩擦力的影响消除掉，可以将木块倾斜一定角度，利用重力的下滑力来抵消摩擦力。（2）课本介绍的实验中，弹力是个变力，而变力做功的计算较为复杂，为了改变弹力做功。采川了不同每当的系数的橡皮筋伸长相同的长度，从而使弹力做功依次为w、2W、3W……这是一种巧妙的科学方法

2、。（3）研究功一一速度关系采用了图象法，可比较快捷地找到功与速度的关系。在物理探究中，寻找两个物理量的关系时，当两个物理量不是线性关系（图线不是直线）时，往往用y——xy——xy——sinx等图彖做尝试，从而尽量使这些图彖呈现直线趋向，进而确定两个物理量之间的关系。K例Q利用如图所示的装置，探究重力做功与动能的关系。所用电源打点的时间间隔为0。02s,接通电源后，重物自由不落，打点计时器记录了生物下落的过程，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量得各计数点对应刻度尺上的示数如图（图屮O点是打点计吋器打出的第一个

3、点，A、B、C、D、E分别是每打两个点取的计数点；己知重物的质量为0。lkg）根据纸带计算：（1）重物从O点到B、C、D、E各点，重力做的功（g=10m/s2）；（2）重物在B、C、D、E各点时速度v的人小；（3）垂物在B、C、D、E各点时速度的平方/的大小；（4）在坐标系上做出v——W图象和G——W图象；（5）从以上两个图彖nJ得到什么结论？K思路分析』（1）、（2）、（3）的计算结果如下表:BCDE重力做功W=mgh（J）0.1590.2800.3810.498v=sn+sn+i/4T(m/s)1.9382.32

4、52.7253.125V2(m2/s2)3.7545.4067.4269.766（4）两图象如图所示:（5）由两图象可得，物体动能与其速度成二次函数关系，与速度的平方成正比的关系。K总结习1、利用图象法处理数据时，可从坐标上的点的分布，大致确定物理量之间的关系,本题中v——W图象显然不是止比例关系图象，介可以估计，——W图彖或V3——W图彖可能是止比例图象，故在此基础上作/——W图象，对以看出V?与W成止比，这种“猜想+实验”的方法是一种重要的探究方法。2、利用图象法处理数据时，数据•点应尽量多一些，这样可以提高实验

5、精度和可靠性，当数据点呈现一定的规律后用光滑的曲线连接起来，注意把不在曲线上的点均匀分布在曲线两侧，同时应剔除谋差较人的数据点。3、当图象为曲线时，对通过数据变换（如本题中研究/与W的关系），化曲为直，通过氏线图象找出物理量之间的关系。K思维延仲』在物理新课程标准屮，对科学探究和物理实验提出了如下要求:能发现物理学上的冇关问题，认识发现问题和提出问题的意义；对解决问题的方式提出假设，对探究结果进行预测与假设；制定实验方案，选择所用器材，考虑实验的变量及其控制方法：科学收集数据，对实验进行分析处理（包括用列表法和图象法

6、进行分析）得出结论，并对实验结果进行解释和描述。随着新课程改革的不断深入，相应的各级考试中必将更注重探究性试题和探究性实验。K变式训练丽试利用匀变速运动的公式和重力做功的计算式，推导：自由落体运动中，物体运动速度的平方与重力做的功成止比。K综合拓展』本节用实验方法探究做功与速度的关系，也町设计其他实验方法。K例2》实验：探究做功与物体速度的关系物体的动能与速度密切相关，而物体的速度乂与它的受力情况有关，木题将着垂探究外力做功与物体速度的关系。一、探究思路：如图所示，小车在绳子的拉力作用下滑行，由于拉力做功而获得的速度

7、，可以由纸带和打点计时器测出，利用纸带就可以得出若T纽速度和相应的功的数据。在钩码质量m远小于小车的质量M的情况下，可认为小车受到的拉力F=mg,以拉力对小车做的功W为纵朋标，小车获得的速度v为横处标，作出v——W曲线，从图象曲线可以得出v与W的关系。一、操作技巧：1、小车在运动中受到阻力，可以使木板略微倾斜，利用小车重力的下滑分量抵消阻力，那么，木板应该倾斜到什么程度？想一想，试一试。2、纸带上的点间距不是均匀的，如何求小车在各点的速度呢？计算拉力做功时，位移的大小如何确定？为什么？二、数据处理：1、如果作出的速度

8、——功的图象是一条直线，表明拉力做功W与小车获得的速度成正比，即W-v；如果不是直线，就有可能是W-vW-vW-v1/2等等，到底是哪一种关系呢可探究v与W的图象

9、

10、]

11、线的大致走向。2、对数据进行处理，计算出小不在各计数点的速度v的大小和相应的外力做功的数值，填入下表。号物理量123456速度v(m/s)外力做功W（J）W图象。3、利用坐