．探究功與物體速度變化的關(guān)系

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1、六．探究功與物體速度變化的關(guān)系授課人：程廣才一、教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能1．會用打點(diǎn)計時器打下的紙帶計算物體運(yùn)動的速度。2．學(xué)習(xí)利用物體圖像探究功與物體速度變化的關(guān)系。2、過程與方法1．通過用紙帶與打點(diǎn)計時器來探究功與速度的關(guān)系，體驗(yàn)探究過程和物理學(xué)的研究方法。2．實(shí)際探究過程中如何把變力做功這個問題解決。3、情感、態(tài)度與價值觀1．體驗(yàn)探究的困難，享受成功的樂趣。2．通過試驗(yàn)探究，體會學(xué)習(xí)的快樂，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣；通過親身實(shí)踐，樹立“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”的科學(xué)觀。二、教學(xué)重點(diǎn)學(xué)習(xí)探究功與速度變化關(guān)系的物理方法，并會利用圖像法處理數(shù)據(jù)。三、教學(xué)難點(diǎn)1．試驗(yàn)數(shù)據(jù)的

2、處理方法——圖像法。2．復(fù)雜問題的轉(zhuǎn)化方法。四、教學(xué)過程新課導(dǎo)入：通過前面的學(xué)習(xí)，我們知道，功是能量變化的量度，一個力做功對應(yīng)著某種能量形式的變化，這個力做了多少功就對應(yīng)著有多少相應(yīng)能量的變化；重力做功對應(yīng)著重力勢能的改變、彈力做功對應(yīng)著彈性勢能的改變。并且由此我們也能夠確立重力勢能與彈性勢能的表達(dá)式。大家都知道，物體的動能與它的速度是密切相關(guān)的，而物體速度的變化又與它受的力有關(guān)，那么，為了探究物體做的功與動能的關(guān)系，我們這節(jié)課首先通過實(shí)驗(yàn)探究力對物體做的功與物體速度變化的關(guān)系。一．探究思路看課桌上的實(shí)驗(yàn)器材，小車在橡皮筋的作用下彈出，沿長木板運(yùn)動。橡皮筋提供做

3、功的力，實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉力做功，改變橡皮筋的條數(shù)就可以改變力做的功。打點(diǎn)計時器的作用是記錄小車運(yùn)動的速度的變化情況，小車的運(yùn)動信息可以用刻度尺測量后分析得出。這個實(shí)驗(yàn)就是要探究橡皮筋做功與小車運(yùn)動速度變化之間的關(guān)系。問題1：實(shí)驗(yàn)中需要用到什么儀器？（長木板、橡皮筋、小車、打點(diǎn)計時器、紙帶、復(fù)寫紙、電源、導(dǎo)線、刻度尺、木板、釘子）問題2：有哪些立在對小車做功？結(jié)合牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)分析什么情況下可以不用考慮摩擦力？彈力和摩擦力，用重力的分力平衡摩擦力。問題3：這個實(shí)驗(yàn)要得到的數(shù)據(jù)有哪些？（橡皮筋做的功和小車的速度）問題4：橡皮筋對物體的作用力是變力，并且它的變化情況

4、和彈簧不一定一樣，怎樣測量橡皮筋對物體做功的功呢？（橡皮筋做的功很難測量）猜想：能不能不測量這個物理量呢？復(fù)雜問題的轉(zhuǎn)化這里，我們并不需要測出橡皮筋做功的具體數(shù)值，只要測出以后各次實(shí)驗(yàn)時橡皮筋做功是第一次實(shí)驗(yàn)時的多少倍。這對于本實(shí)驗(yàn)已經(jīng)足夠了，這樣做大大地簡化了操作。具體操作如下：實(shí)驗(yàn)時，假如一條橡皮筋拉到某個位置釋放對小車做的功為W，第二次、第三次……實(shí)驗(yàn)時，用完全相同的橡皮筋拉到與第一次相同的位置釋放（保持橡皮筋拉伸的長度都一樣），那么第二次、第三次……實(shí)驗(yàn)中橡皮筋對小車做的功就是第一次做的功的兩倍、三倍……以后各次橡皮筋做的功就是2W、3W……由于橡皮筋做

5、功而使小車獲得的速度可以由紙帶和打點(diǎn)計時器測出，這樣進(jìn)行若干次（6次）測量，就得到若干組功和速度的數(shù)據(jù)。問題5：需要測量小車哪一點(diǎn)的速度、如何測量？勻速階段的速度，分析紙帶二．實(shí)驗(yàn)步驟（參考）1．按圖裝好實(shí)驗(yàn)器材，由于小車在運(yùn)動過程中會受到阻力，可以把長木板略微傾斜，用以平衡摩擦力。2．先用一條橡皮筋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，把橡皮筋拉伸到一定的長度，接好紙帶、接通電源、放開小車。3．換用紙帶，改用2條、3條……同樣的橡皮筋進(jìn)行第二次、第三次……實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸長度都相同。4．由紙帶算出小車獲得的速度，把第一次實(shí)驗(yàn)獲得的功計為W，第二次、第三次……計為W的幾倍值。5．

6、對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行估計，大致猜想兩個量可能的關(guān)系。三．?dāng)?shù)據(jù)的記錄（參考表格）W/J/（m?s-1）/（m?s-2）123456注意：實(shí)驗(yàn)表格的設(shè)計可以不拘形式，只要能記錄相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)就行，不可強(qiáng)求千篇一律。四.數(shù)據(jù)的處理（圖象處理）假設(shè)：1.作出的功—速度曲線是一條直線，表明橡皮筋做的功與小車獲得的速度的關(guān)系是正比例關(guān)系，即W∝；2.如果不是直線，就可能是W∝、W∝，甚至是W∝……到底是哪種關(guān)系呢？先對測量結(jié)果進(jìn)行估計，大致判斷兩個量可能是什么關(guān)系。然后分別作出W∝、W∝、W∝、W∝……圖象，從圖象中分析判斷W與的關(guān)系。探究結(jié)論：在物體的初速度為零時功與物體速度變

7、化的關(guān)系為：W∝六．板書設(shè)計六.探究功與物體速度變化的關(guān)系1．實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：探究功與物體速度變化的關(guān)系2.實(shí)驗(yàn)儀器：長木板、橡皮筋、小車、打點(diǎn)計時器、紙帶、復(fù)寫紙、電源、導(dǎo)線、刻度尺、木板、釘子3．注意事項：（1）實(shí)驗(yàn)裝置的選?。?）平衡摩擦力（3）橡皮筋的選擇（4）橡皮筋的條數(shù)（5）誤差分析課堂練習(xí)1.本節(jié)是一個探究性實(shí)驗(yàn)，探究的目的是（D）A.探究力與物體運(yùn)動速度的關(guān)系B.探究力與物體運(yùn)動加速度的關(guān)系C.探究力對物體做的功與物體加速度變化的關(guān)系D.探究力對物體做的功與物體速度變化的關(guān)系2.在探究功與物體速度變化關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，小車在運(yùn)動中會受到阻力作用.這樣，小車沿

8、木板滑行的過程中，除橡皮