第六节实验：探究功与速度变化的关系.doc

如皋市第二中学2012----2013学年度高一物理教学活动单
§7.6 实验：探究功与速度变化的关系
【学习目标】
1、会利用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。
2、学习利用物理图象探究功与物体速度变化的关系。
3、在探究功与速度的关系中，体验知识探究的过程和物理学的研究方法。
4、通过实验探究，体会学习的快乐，激发学习的兴趣；通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观。
【新课学习】
活动一：自主学习本节内容，完成以下小题
1.本节内容是如何用一个实验来研究功与速度变化的关系。

2.影响实验误差的因素有哪些？怎样减小误差？

3.小车的速度是通过何种途径知道的？

4.得到实验数据应如何处理？

5.除本节推荐的实验方案外，你还能设计出哪些方案来探究功与速度变化的关系？

活动二：利用提供器材进行实验探究
一、实验探究准备与探究活动
1.实验原理：

2.实验步骤：

3. 实验中注意事项：

二、实验数据处理及结论
1.数据处理前猜想W与v的可能关系

2.作图分析几种可能性

3.数据处理结论__________________________________
活动三：进一步熟悉实验数据处理
1.如图所示为探究功与物体速度变化关系时得出的一条纸带。

A
O
B
C
D
E
F
（1）应选哪些点距进行测量？

（2）怎样根据测得的数据确定小车的速度？

即时训练
1.课本P70参考案例二中，小车在橡皮筋的作用下弹出。关于小车的运动，下列说法正确的是（ ）
A.一直做匀速直线运动
B.先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动
C.先做加速度减小的变加速直线运动，再做匀速直线运动
D.先做加速度增大的变加速直线运动，再做匀速直线运动
【课堂反馈】
1.本节是一个探究性试验，探究的目的是（ ）
A.探究力与物体运动速度的关系
B.探究力与物体速度的关系
C.探究力对物体做的功与速度变化关系
D.探究力对物体做的功于物体速度变化的关系
2.对于橡皮筋做的功来说，直接测量是有困难的。我们可以巧妙地避开这个难题而不影响问题的解决，只需要测出每次实验时橡皮筋对小车做的功是第一次的多少倍，使用的方法是（ ）
A.用同样的力对小车做功，让小车通过的距离依次为s、2s、3s……进行第1次、第2次、第3次……实验时，力对小车做的功就是W、2W、3W……
B.让小车通过相同的距离，第1次力为F、第2次力为2F、第3次力为3F……实验时，力对小车做的功就是W、2W、3W……
C.选用同样的橡皮筋，在试验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致，当用1条、2条、3条……同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次……实验时，橡皮筋对小车做的功就是W、2W、3W……
D.利用弹簧测力计测量对小车的拉力F，利用直尺测量小车在力作用下移动的距离s，便可以求出每次实验中力对小车做的功，可控制为W、2W、3W……
3.在实验时，为平衡小车运动时所受的阻力，要将木板略微倾斜，关于倾斜的角度下列说法中正确的是（ ）
A.与小车与斜面间的动摩擦因数μ无关
B.与小车与斜面间的动摩擦因数μ有关
C.倾角θ应满足：tanθ=μ
D.角度无法判断
4.如下图所示，小车的运动情况可描述为A、B之间为___________运动，C、D之间为____运动。

【课后练习】
1. 在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中，下列叙述正确的是 （ ）
A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
C．放小车的长木板应该尽量水平
D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
2.在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中作出图象如图所示，哪一个是符合实际的（ ）

W

W

W
W
AW
BW
CW
DW

3.探究“力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系”的实验装置如图所示。以下关于该实验的说法中不正确的是（ ）
A．在改变橡皮筋的个数时，橡皮筋伸长的长度必须一致。
B．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。
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．本实验是探究橡皮筋对小车做的功与小车的速度之间是否存在、、等关系。
4. 某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系” 的实验，如图，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W. 当用2条、3条……，完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。
（1）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是( )
A．橡皮筋处于原长状态
B．橡皮筋仍处于伸长状态
C．小车在两个铁钉的连线处
D．小车已过两个铁钉的连线
（2）下面是本实验的数据记录表，
从理论上讲，橡皮筋做的功Wn和物体速度vn变化的关系应是Wn∝ 。请运用表中测定的数据在上图所示的坐标系中作出相应的图象，验证理论的正确性。

橡皮筋
做功
10个间隔距离
x（m）
10个间隔时间
T（s）
小车获得速度
vn（m/s）
小车速度的平方vn2（m/s）2
1[来源:学科网]
W
0.2880
0.2
1.44
2.07
2
2W
0.4176
0.2
2.09
4.36
3
3W
0.4896
0.2[来源:学科网ZXXK]
2.45
5.99
4
4W
0.5904
0.2
2.95
8.71
5
5W
0.6480
0.2
3.24
10.50
纸带
小车
橡皮筋
打点计时器
木板