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《探究合力做功與速度變化的關(guān)系說課講解.ppt》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、探究合力做功與速度變化的關(guān)系物體的動(dòng)能與它的速度是密切相關(guān)速度的變化又與它受的合外力有關(guān)所以,我們首先來探究:合外力對(duì)物體做功與物體速度變化的關(guān)系一、探究目的探究合力做功與速度變化的關(guān)系,初速度為零,實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為探究合力做功與末速度的關(guān)系。1.用什么實(shí)驗(yàn)器材測(cè)量速度?怎么測(cè)?2.測(cè)量功需要測(cè)什么物理量,用什么實(shí)驗(yàn)器材測(cè)量,怎么測(cè)?引導(dǎo):1.測(cè)速度:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或光電門等.2.測(cè)量功:用相同橡皮筋的拉力做功或利用重力做功等.提示:鉤碼小車細(xì)繩紙帶打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板二、探究方案方案一:利用重力做功方案一的原理:讓滑
2、塊在鉤碼的拉力作用下由靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng),紙帶記錄下速度v1,拉力做功分別為W1,據(jù)w=FL,改變F合或改變L就改變W合,從而探究W合與速度V的關(guān)系。2、摩擦力容易計(jì)算嗎?如何使拉力做的功等于合力做的功?即如何抵消摩擦力。1、小車在運(yùn)動(dòng)過程中,有哪些力做功?把木板的一端墊高,使重力沿斜面向下的力與摩擦力平衡F阻FGF阻FN拉力和摩擦力做功FF2F1平衡摩擦力以后,不掛重物時(shí),小車連著紙帶做勻速直線運(yùn)動(dòng)小車受到的拉力F等于所掛砝碼的重力mg嗎?必須保證所懸掛重物的重力mg遠(yuǎn)小于小車的重力Mg,小車受到的拉力才近似等于重物
3、的重力橡皮筋小車打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶木板鐵釘方案二:利用橡皮筋做功原理:讓橡皮筋拉動(dòng)小車移動(dòng)一段位移,通過改變橡皮筋的條數(shù)改變拉力做功的大小,看W與V的關(guān)系成怎樣的關(guān)系。探究的思路1、測(cè)量橡皮筋對(duì)小車做的功W2、測(cè)量由于橡皮筋做功而使小車獲得的速度v3、數(shù)據(jù)處理,尋找W與v的關(guān)系1、小車在木板上運(yùn)動(dòng)過程中,哪一階段橡皮筋對(duì)小車做功?這個(gè)功能否直接求解?在橡皮筋恢復(fù)原長(zhǎng)之前,橡皮筋對(duì)小車做功由于橡皮筋的彈力是變力,不能直接求功注意:要想使合力做功等于橡皮筋拉力所做的功,同樣需要平衡摩擦力,方法是什么?方法也是將遠(yuǎn)離滑輪的一端墊高
4、,使重力沿斜面向下的分力等于摩擦力。2、探究過程中,我們是否需要測(cè)出橡皮筋做功的具體數(shù)值?不需要,橡皮筋的彈力做功不容易計(jì)算,然而改用橡皮筋的條數(shù),使每根橡皮筋的彈力做的功相等。即,橡皮筋對(duì)小車做的功分別為W、2W、3W……能不能用皮筋拉長(zhǎng)△X,2△X,3△X……來表示做W,2W,3W……呢?不能3、每次實(shí)驗(yàn)中的橡皮筋有什么要求?為了使每根橡皮筋的彈力做的功的大小相等,每次拉長(zhǎng)橡皮筋的長(zhǎng)度應(yīng)該相等且橡皮筋粗細(xì)、形狀、材質(zhì)一樣(勁度系數(shù)一樣)。再問:每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度有什么要求?相同4、怎樣求小車獲得的速度?應(yīng)該采
5、用那些點(diǎn)距來計(jì)算小車的速度?小車的運(yùn)動(dòng)情況:變加速直線運(yùn)動(dòng)(加速度越來越小的加速運(yùn)動(dòng))勻速運(yùn)動(dòng)我們應(yīng)該求小車勻速階段的速度。即:彈力做功剛完畢時(shí)小車的速度例:為研究功與物體速度變化的關(guān)系,在某次實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)得到了如圖所示的一條紙帶,(1)應(yīng)選哪些點(diǎn)間距進(jìn)行測(cè)量?(2)怎樣根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行確定小車的速度?.......ABCDEFG(1)選用DG段(2)V=LDG/tDG參考實(shí)驗(yàn)步驟1、按圖裝好實(shí)驗(yàn)器材,把木板稍微傾斜,平衡阻力2、先用一條橡皮筋做實(shí)驗(yàn),把橡皮筋拉長(zhǎng)到一定的位置,理好紙帶,接通電源,釋放小車。3、換用紙帶
6、,改用2條、3條……同樣的橡皮筋進(jìn)行實(shí)驗(yàn),保持每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉長(zhǎng)的長(zhǎng)度相同。4、由紙帶算出小車獲得的速度,把小車第一次獲得的功計(jì)為W,第2次,第3次……計(jì)為2W,3W……5、對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行估算,大致判斷兩個(gè)量可能的關(guān)系,然后以W為縱坐標(biāo),v,v2(或其它)為橫坐標(biāo)作圖。實(shí)驗(yàn)次數(shù)橡皮筋做的功勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度1W0.2320.0538240.0124870.48166422W0.3210.1030410.0330760.56656933W0.4170.1738890.0725120.64575544W0.4690.2199
7、610.1031620.68483655W0.5290.2798410.1480360.72732466W0.5710.3260410.1861690.755645三、采集數(shù)據(jù)生成結(jié)論問題:如何找到功與速度的關(guān)系?方法一:計(jì)算法方法二:圖像法比較麻煩簡(jiǎn)便直觀,可以減少偶然誤差畫W-v圖像畫W-v2圖像數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)結(jié)論:即力對(duì)原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的平方成正比。此課件下載可自行編輯修改,僅供參考!感謝您的支持,我們努力做得更好!謝謝