高中物理 7.6探究功和速度变化关系导学案1(新人教版)必修.doc

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1、第七章机械能守恒定律第6节探究功和速度变化的关系【学习目标】知识与技能：（1）领会探究功与速度变化关系实验的设计思路，知道该实验探究须测定功与速度两个物理量。（2）会利用打点计时器打出的纸带计算物体运动的速度。（3）会运用图象法探究功与物体速度变化的关系。过程与方法：（1）体验探究实验方案的设计思路（2）体验实验操作过程中控制实验条件的方法（3）体验通过实验数据处理寻找物理量间变化关系的方法情感、态度与价值观：通过亲身实践体会，领略探究过程中避繁就简的方法选择，感受实验探究的快乐，形成“实践是检验真理的唯一标准”的科学观，培养学科思维方式与能力。【重点、难点】重点：实验方案的设计，实验

2、数据的采集与处理。难点：①变力功的确定（倍增法）②从寻找W-V关系转向寻找W-V2关系（图像法）预习案【自主学习】复习1、重力势能表达式是通过探究重力做功得出的，得出弹性势能表达式是通过探究弹力做功得出的，那么标题中要探究的功是什么力的功？为什么？ （是合力功，因为合力决定了加速度，加速度是跟速度变化有关的。）2、求速度变化，要先测出速度，我们最熟悉的实验室中测速度的方法是什么？ （打点计时器）自主学习1．分析与猜测(1)通过研究重力做的功，我们确立了重力势能的表达式，通过分析弹力做的功，我们探究了弹性势能的表达式，那么，要研究动能的变化，也要从力做功开始．(2)物体在力的作用下通过一

3、段位移时，力会对物体做功，物体的速度也会发生变化，所以二者之间存在联系．2．探究的思路(1)要探究功与物体速度变化的关系，就要改变力对物体做的功，测出力对物体做不同功时物体的速度．(2)为简化实验，可将物体初速度设置为零，利用如图7－6－2所示的装置进行实验，通过橡皮筋来对小车做功W，通过打点计时器在纸带上打出的点测量小车获得的速度v，然后分析功W与速度v的关系．三、实验器材木板、小车、橡皮筋、打点计时器(电火花打点计时器)、电源、纸带等．四、实验步骤1．按装置图安装好实验器材．2．平衡摩擦力：将木板固定，打点计时器的一端稍微垫高，使小车能牵引纸带在木板上做匀速运动．3．先用一条橡皮筋

4、做实验，用打点计时器打出的纸带测出小车前端通过两铁钉连线时小车的速度v1，设此时橡皮筋对小车做功为W1，将数据记入表格，用标尺记录小车的初始位置．4．改用2条、3条、4条……橡皮筋重复上述实验，让小车开始位置相同，每次橡皮筋拉开的长度相同，记录橡皮筋做功2W、3W、4W……情况下小车获得的速度v2、v3、v4…….Wv/m·s－1v2/m2·s－21234565．分析数据，研究W与v的关系五、数据的处理用图象法处理实验数据我们可根据实验测得的数据，分别作出W—v曲线、W—v2曲线、W—v3曲线……哪一种图象更接近于过原点的倾斜直线，功与速度之间就是哪一种正比关系．用图象法处理数据，要比

5、计算法更简捷更直观．六、实验中需注意的事项1.适度平衡小车受到的摩擦力;2.每次实验小车都要从同一位置由静止开始运动;3.应选择粗细均匀,一致性好的橡皮筋;4.橡皮筋的拉伸长度要适度;5.使小车挂住橡皮筋的中点,放正小车,使小车沿木板的中间线运动.探究案【合作探究】探究一：功的确定---倍增法问题1：每次实验中，橡皮筋拉伸的长度有什么要求？每次实验中，橡皮筋拉伸的长度要相同。问题2：小车运动中要克服摩擦阻力做功，用什么方法消除摩擦阻力的影响？平衡摩擦力。将轨道一端垫高至小车匀速运动。探究二:速度的测量---测量纸带计算：v=x/t纸带上的点距并不都是均匀的，说明小车做什么运动？应采用哪

6、部分点迹来计算小车的速度？为什么？采用均匀分布的点距测位移算速度。分组实验采集数据根据讨论结果，指导学生分组实验。学生6人一组进行实验，完成实验操作，记录实验数据。探究三:数据处理---图像法学生实验完毕后，指导学生进行数据处理。在坐标纸上建立坐标系，描画W—V图来观察分析功与速度的关系。观察实验得出的W—V图，发现W—V图不是直线，说明W∝V不成立！进一步观察W—V图特点，发现图线与抛物线相似，猜测W∝V2，建议作W－V2图线验证。实验结论：W∝V2【课堂小结】　1、要探究的是合力的功与速度变化的关系 2、为使橡皮筋的力成为合力，要平衡掉摩擦力，怎样平衡。　3、怎样解决橡皮筋这个变力

7、做功问题（k也变化），实验中对橡皮筋有什么要求。 4、怎样确定初位置与初速度和末速度【思考】物体的速度变化量是仅跟合力功有关吗？猜一猜可能还和什么有关？怎样通过实验验证你的猜测?【当堂检测】1、在“探究功与物体速度变化关系”的实验中，每次选取纸带后，我们应选取纸带上的哪些点来求小车的速度（）A．间距均匀的B．间距不均匀的C．间距均匀的与不均匀的都可D．最好是间距均匀的，若纸带上没有间距均匀的，也可用间距不均匀的。2、右图所示，在“探究功与物体速