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高中物理 第七章 第6节 探究功与速度变化的关系课件 新人教版必修2

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第7章 第6节 实验：探究功与速度变化的关系—2019-2020人教版高中物理必修二课件(共38张PPT)

第7章 第6节 实验：探究功与速度变化的关系—2019-2020人教版高中物理必修二课件(共38张PPT)
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第七章 机械能守恒定律
2．减小误差的办法 (1)实验前要先平衡摩擦力。 (2)尽量选用同一规格的橡皮筋。 (3)选用间距均匀的几个间隔，测量其总长度，求得平均速度。 (4) 描 点 时 既 要 观 察 各 点 的 位 置 关 系 ， 又 要 考 虑 应 有 的 函 数 关 系 ， 若 拉 力 大，小车速度大，点数少，可能使W与v呈线性关系，控制小车速度，加大纵坐 标单位长度，可减小误差。
物 理 必 修 ② 人 教 版
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第七章 机械能守恒定律
五、注意事项
1．平衡摩擦力的方法：将木板一端垫高，轻推小车，由打点计时器打在纸
带上的点的均匀程度判断小车是否做匀速运动，找到木板的一个合适的倾角。
2．测小车速度时，纸带上的点应选均匀部分的，也就是选小车做匀速运动
的。
3．橡皮筋应选规格一样的，力对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单位即
新课标导学
物理
必修②·人教版
第七章
机械能守恒定律
第六节 实验：探究功与速度变化的关系
第七章 机械能守恒定律
素养目标定位
※ 探究功与物体速度变化的关系 ※ 能够通过实验数据的分析，总结出功与物体速度平方的正比关系 ※ 通过本节的探究思路，体会科学方法
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第七章 机械能守恒定律
物 理 必 修 ② 人 教 版
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·
第七章 机械能守恒定律
2．计算小车做的功分别为 W、2W、3W…时对应的 v、v2、v3、 v……的数 值，填入表格。
W
vn
W
2W
3W
4W
Hale Waihona Puke 5Wvv2v3

高中物理 第七章 机械能守恒定律 第六节 探究功与速度变化的关系课件 新人教版必修2.pptx

高中物理 第七章 机械能守恒定律 第六节 探究功与速度变化的关系课件 新人教版必修2.pptx

垫高，调整高度，直至轻推小车后使小车恰
能在板上做匀速直线运动为止。
2、将橡皮筋固定 在小车前端。拉长
C
? ?
BA
橡皮筋使小车位于靠近打点计时器处，记下
小车位置。接通打点计时器电源，释放小车。 8
实验过程：
3、用2 条、3 条、4 条、5 条橡皮筋分
别代替1 条橡皮筋重做实验，保证每次释
放小车的位置相同，即橡皮筋被拉长的长
外力做功
动能
速度
2
实验：探究做功与小车速度变化的关系
实验目的：通过实验探究橡皮筋对小车做功与小 车速度的关系 实验器材：橡皮筋、小车、木板、打点计时器、 铁钉等
打点计时器 小车
铁钉
纸带
橡皮筋
木板
3
思考:
小车在木板上运动的过程中，哪一阶段橡皮
筋对小车做功？
C
B
A
? ? ?
怎样设计实验才 能解决这一问题?
第六节 实验：探究功与速度变化 的关系
1、会用打点计时器打下的纸带计算物体 运动的速度，学习利用物理图象研究功与 物体速度变化的关系。 2、通过纸带与打点计时器来探究功与速 度的关系，体验探究过程和物理学的研究 方法。
1
复习引入： 重力做功
重力势能
WG＝EP1－EP2
弹力做功
弹性势能
WF＝EP1－EP2Fra bibliotek00W-v图
为什么图象会通过原点?
12
数据处理：
W v2/(m2·s -2)
0
0
1
0.64
2
1.21
3
1.64
4
2.34
5
3.10
6
3.57

人教版高一物理必修二第七章7.6《探究功与速度变化的关系》课件(共25张PPT)

人教版高一物理必修二第七章7.6《探究功与速度变化的关系》课件(共25张PPT)
3、数据处理，寻找W与v的关系
探
究
方 1、测量橡皮筋对小车做的功W
法 问题：探究过程中，我们是否需要
和 技
测出橡皮筋做功的具体数值？
巧
不需要
措施： 设法让橡皮筋每次对小车做 的功 第一次用一条橡皮筋拉小车 方 案
做功W
第二次用两条完全相同的橡 皮筋并联起来栓到小车上拉 小车，且使每条橡皮筋的伸 长都和第一次的伸长量一样
6、在上述实验中打出的5 条纸带中，分 别找出小车开始近似做匀速运动的点， 并分别测出匀速运动时的速度v1 、v2 、 v3 、v4 、v5 。
.. . . . . . . . . . . .
.. . . . . . . . . .. . . . . . . .
.1
.2 .3
.. . . .
.
.
.
实验目的：
探究力对物体做的功与物体速度 变化之间的关系
由于弹力做功而使小车 获得的速度
橡皮筋的弹力
实
验：
探究的器材
探
究 做
实验器材：小车、木板、打点计时器
功 与
橡皮筋、铁钉
小 打点计时器
车
小车
速
铁钉
度
变
化
纸带
的
关
橡皮筋
木板
系
探 究的 思 路
1、测量橡皮筋对小车做的功W
2、测量由于橡皮筋做功而使小车 获得的速度v
2 1.21
3 1.64
4 2.34
5 3.10
6 3.57
W-v2 图
表明W与 v2 成正比
实验结论： 合力对物体做的功与
物体获得的速度的平方成 正比
W v2

高中物理 第七章 机械能守恒定律 第6节 实验：探究功与速度变化的关系课件 新人教版必修2.ppt

高中物理 第七章 机械能守恒定律 第6节 实验：探究功与速度变化的关系课件 新人教版必修2.ppt
六、注意事项 (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。
10
七、误差分析 (1)误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一， 使橡皮筋的拉力与橡皮筋的条数不成正比。 (2)平衡摩擦力不够或平衡过度造成误差。 (3)利用打上点的纸带计算小车的速度时，测量不 准带来误差。
[例3] 某同学在“探究功与速度变化的关系”实验中，设计 了如图7－6－6甲所示的实验。将纸带固定在重物上，让纸带穿 过电火花计时器。先用手提着纸带，使重物静止在靠近计时器 的地方。然后接通电源，松开纸带，让重物自由下落，计时器 就在纸带上打下一系列小点。得到的纸带如图7－6－6乙所示， O点为计时器打下的第1个点，该同学对数据进行了下列处理： 取OA＝AB＝BC，并根据纸带算出了A、B、C三点的速度分别 为vA＝0.12 m/s，vB＝0.17 m/s，vC＝0.21 m/s。
5
三、实验器材
木板、橡皮筋(若干)、小车、打点计
时器、低压交流电源、纸带、刻度尺等。
四、实验步骤
图7－6－1
(1)按如图7－6－1所示安装好实验仪器。
()平衡摩擦力：将安装有打点计时器的长木板的一端垫
起，纸带穿过打点计时器，不挂橡皮筋，闭合电源，轻推小
车，使打点计时器在纸带上打出的点间隔均匀。
6
图7－6－2
8
(2)计算 W、2W、3W…时对应的 v、v2、v3、 v … 等数值，填入下面表格
W W 2W 3W 4W 5W
vn v v2 v3 v
9
(3)逐一与W的一组数值对照，判断W与 v的可能关系或 分别试探画出W与v、W与v2、W与v3、W与间关系的图像，找 出哪一组的图像是直线，从而确定功与速度的正确关系。

人教版高中物理必修二7.6《实验 探究功与速度变化的关系》ppt课件

人教版高中物理必修二7.6《实验 探究功与速度变化的关系》ppt课件
1.理解探究性实验中的探究思路、操作技巧和数据处理， 能够自主设计实验。
2.会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。
3.利用物理图象探究功与物体速度变化的关系。
重力做功 WG mgh
重力势能 Ep mgh
弹力做功 WF
弹性势能
Ep

1 2
kl 2
W弹


Ep＝
1 2
kl12

③ 根据老师的提示抓住老师的思路。老师在教学中经常有一些提示用语，如“请注意”、“我再重复一遍”、“这个问题的关键是····”等等，这些 用语往往体现了老师的思路。来自：学习方法网
④ 紧跟老师的推导过程抓住老师的思路。老师在课堂上讲解某一结论时，一般有一个推导过程，如数学问题的来龙去脉、物理概念的抽象归纳、语 文课的分析等。感悟和理解推导过程是一个投入思维、感悟方法的过程，这有助于理解记忆结论，也有助于提高分析问题和运用知识的能力。
? ? ?
C
B
A
先加速后匀速
橡皮筋恢复原长时的速度，就是匀速阶段的速度
1. 安装实验仪器。 2. 平衡摩擦力。将安装有打点计时器的长木板的一端垫起，纸带 穿过打点计时器，不栓橡皮筋，闭合电源，轻推小车，直到打点 计时器在纸带上打出间隔均匀的点为止。
3. 第一次先用一根橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车 获得的速度 v1，设此时橡皮筋对小车做的功为 W，并将测得的数 据记入表格。 4. 用 2 条、3 条、4 条、5 条橡皮筋分别代替 1 条橡皮筋重做实验， 保证每次释放小车的位置相同，即橡皮筋被拉长的长度相同。
橡皮筋对小车的 做的功能否直接
测量？
倍增法
第一次用一条橡皮筋拉小车，设橡皮筋对小车做功为 W 第二次用两条完全相同的橡皮筋并列栓到小车上拉小车， 且使每条橡皮筋的伸长都和第一次的伸长量一样，则橡皮 筋以小车做的功为 2W 依次类推，并联三条、四条……橡皮筋，且拉伸的长度都 一样，做的功为 3W、4W……

新版人教版必修二 7.6 探究功与速度变化的关系(共13张PPT)学习PPT

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第七章 机械能守恒定律
实验：
探究功与速度变化的关系
名词解释
物体由于运动而具有的能量叫做动能。
问题
我们已经成功地探究了： •重力做功与重力势能的关系，确立了 重力势能的表达式。
•弹力做功与弹性势能的关系，确立 了弹性势能的表达式。
力对物体做功与物体的动能间又有什么 关系呢？
探究案
（1）猜测物体的动能与哪些因素有关？力对 物体做功与物体动能有何定性关系？ （2）我们想探究力对物体做功与物体动能的 关系，为什么本节探究功与速度变化的关系？ （3）实验中如何设计对物体做功？又怎样来 表示功的大小呢？ （4）用什么方法测量物体的速度呢？ （5）如何处理实验数据得到合力的功与速度 变化的关系？
作W-V或W-V2图象 探究功与速度变化的关系
（5）如何处理实验数据得到合力的功与速度变化的关系？ 第七章 机械能守恒定律 弹力做功与弹性势能的关系，确立了弹性势能的表达式。 例如用一砝码盘牵引着小车做实验，可以通过改变砝码盘的质量，用W=FS表示功的大小。 （4）用什么方法测量物体的速度呢？ 第七章 机械能守恒定律 物体由于运动而具有的能量叫做动能。 （5）如何处理实验数据得到合力的功与速度变化的关系？ 例如用一砝码盘牵引着小车做实验，可以通过改变砝码盘的质量，用W=FS表示功的大小。 弹力做功与弹性势能的关系，确立了弹性势能的表达式。 物体由于运动而具有的能量叫做动能。 弹力做功与弹性势能的关系，确立了弹性势能的表达式。 （3）实验中如何设计对物体做功？又怎样来表示功的大小呢？
（2）我们想探究力对物体做功与物体动能的关系，为什么本节探究功与速度变化的关系？
弹力做功与弹性势能的关系，确立了弹性势能的表达式。
V2=2ax （1）猜测物体的动能与哪些因素有关？力对物体做功与物体动能有何定性关系？

新人教新课标版物理(必修2)第七章机械能守恒定律 第六节 实验：探究功与速度变化的关系-课件

新人教新课标版物理(必修2)第七章机械能守恒定律 第六节 实验：探究功与速度变化的关系-课件

典例分析
举一反三 触类旁通
一、有关实验操作的问题 典例1 关于探究功与物体速度变化的关系的实验中，下 列说法正确的是( ) 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保持其水平 D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
答案 D
名师点拨 理解实验原理和探究步骤是解题的基础，回答 该类问题，应该围绕实验原理与思路，数据处理和减小实验误 差等因素加以分析判断．
巩固练习1 在探究力对物体做功与物体速度的关系的实 验中，下列说法正确的是( )
A．小车质量应尽量小一些 B．小车质量应该大一些 C．与小车质量无关 D．以上说法都不对
答案 B
二、有关实验数据处理的问题 典例2 在“探究功与速度变化的关系”实验中得到甲、 乙两组数据(小车质量为300 g，小车受力的位移为19 cm，使 用的橡皮筋由1根至6根，每次增加1根)，请根据以下数据分别 画出W－v图象，W－v2图象，说明W与v之间的关系．
数据甲
v/(m·s－1) 0.00 1.00 1.42 1.73 2.00 2.24 2.45
W/J
0 W0 2W0 3W0 4W0 5W0 6W0
数据乙
v2/(m2·s－2) 0.00 1.00 2.01 2.99 4.00 5.01 6.00
W/J
0 W0 2W0 3W0 5W0 6W0
解析 用纵坐标表示橡皮筋对小车所做的功W，横轴表示 小车获得的速度v，即做出W－v图象，由甲表中的数据，作图 如下：
解析 本实验没有必要测出橡皮筋做功的具体数值，只要 做到以后各次实验时，橡皮筋做功与第一次橡皮筋做功一样 多，即保持每次橡皮筋的拉伸长度必须一样，这样就能测出各 次实验中橡皮筋做功是第一次实验时的多少倍就足够了，故 A、B选项错误．小车运动会受到阻力，只有木板倾斜到一定 程度，才能平衡摩擦力，减小实验误差，故C选项错误．实验 时，应该先接通电源，打点计时器开始工作，然后再让小车在 橡皮筋的作用下弹出，故D选项正确．

高中物理 第7章 机械能守恒定律 6 实验 探究功与速度变化的关系课件 新人教版必修2

高中物理 第7章 机械能守恒定律 6 实验 探究功与速度变化的关系课件 新人教版必修2

4．每次释放小车时，都要让它从同一位置由静止开始运 动．
5．小车质量应大一些，使纸带上打的点多一些． 6．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．
实验探究一 实验原理及注意事项 (2015·永州高一检测)用如图7-6-3所示的装置，探 究功与物体速度变化的关系．实验时，先适当垫高木板，然后 由静止释放小车，小车在橡皮筋弹力的作用下被弹出，沿木板 滑行．小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带，记录其运 动情况．观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹 比较均匀，回答下列问题：
3．第一次先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带 测出小车获得的速度v1，设此时橡皮筋弹力对小车做功为W， 并将得到的数据记入表格．
4．换用2条、3条、4条……同样的橡皮筋做实验，并使橡 皮筋拉伸的长度都和第一次相同，测出速度为v2、v3、 v4、……橡皮筋对小车做功分别为2W、3W、4W、……将数据 记入表格．
实验探究二 图象法处理实验数据
在“探究功与速度变化的关系”实验中得到甲、
乙两组数据(说明：小车质量为300 g，小车受力的位移为19
cm，使用的橡皮筋由1根增至6根，每次增加1根)：
试根据以下数据分别在图7-6-4和图7-6-5中画出W-v图、 W-v2图．
数据甲
v/(m·s－1) 0.00 0.80 1.10 1.28 1.53 1.76 1.89
x 2T
，其中T是打点计时器的打点周
期．即选择相邻距离基本相同的若干点A1、A2、A3、……来计 算小车匀速运动时的速度．
图7-6-2
2．计算小车做的功分别为W、2W、3W、……时对应的
v、v2、v3、 v、……的数值，填入表格.
W vn

7.6 实验：探究功与速度变化的关系—人教版高中物理必修二课件(共23张PPT)

7.6 实验：探究功与速度变化的关系—人教版高中物理必修二课件(共23张PPT)

02 深入探究
(2)用图象法处理实验数据： 我们也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......如果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,要比计算法更简捷而且直观。
02 深入探究
实验操作注意事项
1、适度平衡小车的摩擦力（稍微倾斜木板） 2、每次小车都要由同一位置静止开始运动 3、橡皮筋拉伸长度要适度
条数 做的功
1
W
2
2W
3
3W
4

4W
5
5W
6
6W
位移 x/m
时间 t/s
速度 v/(m·s-1)
速度二次方 v2/(m2·s-2)
02 深入探究
3.实验数据处理及分析 在坐标纸上,如图所W-v和W-v²图线(“W”以一根橡皮筋做的功为单位)。
（1）用计算法处理实验数据:
在确定了橡皮筋对小车所做的功并测出了小车获得的速度后，如果作出的W-ν曲线 条直线,可以采用计算的方法,即根据测得的速度分别按W∝v²、W∝v³、W∝根号v、…算 出相应的功的值，实际则得的速度与哪一种最接近,它们之间就具有哪一种关系。
01 精细梳理
三、实验原理：倍增法
探究恒力做功与速度变化的关系，可通过改变 力对物体做的功，测出力对物体做不同的功时物体 的速度。为了简化实验，可将物体初速度设置为0， 可用如图所示的装置进行实验，通过增加橡皮筋的 条数使橡皮筋对小车做的功成倍增加，再通过打点 计时器和纸带测量每次实验小车后的速度。最后探 究力做的功与速度变化之间的关系
2.我们用2条、3条、...橡皮筋进行第2次、第3次、...实验。实验时,每次实验 时橡皮筋伸长的长度都应保持一致。

人教版高中物理必修2第7章第6节《实验：探究功与速度变化的关系》ppt课件

人教版高中物理必修2第7章第6节《实验：探究功与速度变化的关系》ppt课件
④ 紧跟老师的推导过程抓住老师的思路。老师在课堂上讲解某一结论时，一般有一个推导过程，如数学问题的来龙去脉、物理概念的抽象归纳、语 文课的分析等。感悟和理解推导过程是一个投入思维、感悟方法的过程，这有助于理解记忆结论，也有助于提高分析问题和运用知识的能力。
⑤ 搁置问题抓住老师的思路。碰到自己还没有完全理解老师所讲内容的时候，最好是做个记号，姑且先把这个问题放在一边，继续听老师讲后面的 内容，以免顾此失彼。来自：学习方法网
提出问题
1.实验中，小车在木板上运动时会受到阻力，可以采用什 么方法进行补偿？ 2.在探究功与速度变化的关系中，我们是否需要橡皮筋做 功的具体数值？ 3.在改变橡皮筋的条数后,为什么要把小车拉到相同的位 置释放?不这样做会出现什么现象?
二、实验操作与作图的技巧
三、数据的处理
提出问题
典型 例1某学习小组做探究“合力的功和物体速度
较疏，但间隔不均匀，出现这种情况的原因可能是（ CD ）
A.电源的频率不稳定 B.木板倾斜程度太大 C.没有使木板倾斜或倾斜角太小 D.小车受到的阻力较大
巩固练习
4.某同学利用图所示装置探究力对物体做的功与物体速度变化的关系， 得到了下表所示的数据（注：每条橡皮筋拉长的长度都一样)：
实验序号 橡皮筋条数
部分进行测量（根据图所示
的纸带回答），若电源频率f=50 Hz，则小车的稳定速度v=
。
（4）在某次实验中得到下表数据，作W-v或W-v2图像，确定W与v的 关系。
W
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00
6.00
0.00 0.80 1.10 1.28 1.53 1.76
1.89
0.00 0.64 1.21 1.64 2.34 3.10

7-6 实验：探究功与速度变化的关-高中物理课件(人教版必修二)

7-6 实验：探究功与速度变化的关-高中物理课件(人教版必修二)

3.在本实验中，小车在运动中会受到阻力作用，这样，在小车沿木板滑行的过程 中，除橡皮筋对其做功以外，还有阻力做功，这样便会给实验带来误差，我们在 实验中想到的办法是，使木板略微倾斜，对于木板的倾斜程度，下面说法正确的 是( BC) A.木板只要稍微倾斜一些即可，没有什么严格的要求 B.木板的倾斜程度在理论上应满足下列条件：即重力沿斜面下滑的分力应等于小 车受到的阻力 C.如果小车不受拉力时在滑行的木板上能做匀速运动，这时木板的倾斜程度是符 合要求的 D.其实木板不倾斜，问题也不大，因为实验总是存在误差的
做功2W
依次类推，并联三条、四条……橡皮筋，且拉伸
的长度都一样，做的功为3W、4W……
通过每次增加一根橡皮筋 的方法表示功的大小。
③要保证橡皮筋做功为整数倍需要选择什么样的橡皮筋？ 才能减少误差？
橡皮筋的长度、粗细应相同
④小车在木板上运动的过程中，哪一阶段橡皮筋对小车做功？
橡皮筋被拉伸直到恢复原长的过程中
（2）关于速度的测量 ①如何测量小车的速度？ 利用打点计时器打出的纸带 ②纸带上打出的点并不都是均匀的，应该采用那些点来 计算小车的速度？
取点迹清晰且间距均匀的部分
③平衡摩擦力与未平衡摩擦力的纸带，有什么不同？
平衡摩擦后，小车开始做加速度越来越小的加速运动，橡皮 筋恢复原长后做匀速直线运动。故点迹是开始密，越来越疏， 之后间距相等。
③平衡摩擦力与未平衡摩擦力的纸带，有什么不同？
AB C D E F G 若不平衡摩擦，小车在开始时受橡皮筋的弹力和摩擦力。拉力逐 渐变小，摩擦力不变。在两个力相等前做加速度越来越小的加速 运动，两力相等时速度达到最大，之后两力的合力方向与速度方 向相反，做加速度越来越大的减速运动，当橡皮筋恢复原长后仅 受摩擦力，做匀减速直线运动。故纸带上的点是两头密、中间疏， 几乎找不到间距相等的点。

高中物理第七章机械能守恒定律第6节实验探究功与速度变化的关系课件新人教版必修2

高中物理第七章机械能守恒定律第6节实验探究功与速度变化的关系课件新人教版必修2
结论：W与v2 成正比
误差分析：
1、打点计时器与纸带之间存在这摩擦力； 2、测量长度存在着误差。
实验方案(二)
实验目的：通过实验探究橡皮筋对小车做 功与小车速度的关系
实验器材： 橡皮筋、小车、电源 木板、打点计时器、 纸带、铁钉等
思 小车在木板上运动的过程中，哪一阶段橡皮 考 筋对小车做功？ 1：
轻推小车后使小车恰能在板上做匀速直线运动为止。
2、将橡皮筋固定在小车前端。拉长橡皮筋使小车位
于靠近打点计时器处，记下小车位置。接通打点计
时器电源， 释放小车。
C
? ?
BA
3、用2 条、3 条、4 条、5 条橡皮筋分别代替1 条 橡皮筋重做实验，保证每次释放小车的位置相同， 即橡皮筋被拉长的长度相同。
橡皮筋被拉伸
直到恢复原长
的过程中
橡皮筋的弹力是变力， 且弹力与伸长量的关系 也不严格遵守胡克定律， 不容易计算。
橡皮筋对小车 拉力做的功能 否直接测量？
第一次用一条橡皮筋拉小车
解
决
方 案
做功W
第二次用两条完全相同的橡 皮筋并联起来栓到小车上拉 小车，且使每条橡皮筋的伸 长都和第一次的伸长量一样
做功2W
4、在上述实验中打出的5 条纸带中，分别找出小车 开始近似做匀速运动的点，并分别测出匀速运动时 的速度v1 、v2 、v3 、v4 、v5 。
数
.. . . . . . . .
据
记 录
实验 橡皮筋做 位移l 时间间隔t /s 匀速运动时的速度v /(m/s)
次数 的功W /m
1
2W
2
3W
3
4W
4
5W
擦力 二是橡皮筋长度、粗细不一，使得拉力及拉

2019高中物理 第七章 第六节《探究功与物体速度变化的关系课件 新人教版必修2

2019高中物理 第七章 第六节《探究功与物体速度变化的关系课件 新人教版必修2

可以是恒力做功。例如用一砝码盘
牵引着小车做实验，可以通过改变砝码 盘的质量，用W=FS表示功的大小。
也可以是变力做功。例如，用书上
采用的通过增加每次牵引小车的橡皮筋 数目的办法来表示功的大小。
优选课件
请你思考
（2）如何测量物体的速度呢？
优选课件
思路引导 可以用打点计时器测量小车的 速度。
优选课件
4. 依次用一根、两根、三 根、……、六根橡皮筋，拉小车，接
通电源，放开小车，打点计时器在纸
带上打下一系列的点，取下纸带，在
纸带上标上纸带号码。
优选课件
5．在预先设计好的表格中，记下 各次实验中小车作匀速度运动时的速度 和橡皮筋对小车所作的功。
优选课件
5．在预先设计好的表格中，记下 各次实验中小车作匀速度运动时的速度 和橡皮筋对小车所作的功。
请你思考
我们已经成功地探究了弹力做功
与弹性势能的关系，确立了弹性势能的
表达式。那么，力对物体做功与物体的
动能间又有什么关系呢？
优选课件
问题发散
（1）物体的动能与哪些因素有关？
（2）引起动能变化的原因是什么？
（3）力对物体做的功与物体的动能有什 么关系？
（4）如何进行研究？
优选课件
问题发散
（4）如何进行研究？
优选课件
信息快递
(1)必须平衡摩擦力。 (2)橡皮筋安装位置的考虑。
(3)怎样测小车的速度。
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实验引导
（1）橡皮筋的安装位置
优选课件
实验引导
（2）小车速度的测量
优选课件
三. 实验器材
（1）小车（前端带小钩）； （2）100—200的砝码； （3）用铝合金轨道做成的斜轨道、并在斜 轨道的一端的两侧适当位置对称地固 定两个用于固定橡皮筋的铁夹子； （4）电火花打点计时器及纸带； （5）6根等长的橡皮筋。

高中物理 第六节 实验 探究功与速变化的关系课件 新人教版必修2

高中物理 第六节 实验 探究功与速变化的关系课件 新人教版必修2

第九页，共32页。
栏 目 链 接
第十页，共32页。
问题
探 究 问题(wèntí)一 实验解读
栏 目 链 接
第十一页，共32页。
问题 探究
（续表）
栏 目 链 接
第十二页，共32页。
问题
探究
尝 试
(c1h．án对gs于hì橡) 皮筋做的功来说，直接测量是有困难的．我们 (wǒ应m用en)可以巧妙地避开这个难题而不影响问题的解决，只需
栏
增加1根．
目
链
功与速度的关系
接
v/(m·s 0. 0. 1. 1. 1. 1.
－1) 00 80 10 28 53 76
W/J
0. 1. 2. 3. 4. 5. 00 00 00 00 00 00
第二十五页，共32页。
知识 解惑
(1)选表中的3组数据分析W∝v，还是W∝v2或W与
v的其他可能关系？
课前 导读
5．寻找(xúnzhǎo)功与速度变化的关系．
以橡皮筋的拉__力__(_l_ā_lì_)所__做__的__为功纵W坐标，
小_车__(_x_iǎ_o_c_h_ē_)_的__速_为度横v 坐标，作出W－v曲线(即功—速度曲
栏 目
线)．分析这条曲线，得出橡皮筋的拉力对小车所做的功与小
链 接
车获得的速度的定量关系．
第七页，共32页。
课前 导读
1 ． 探 究 的 目 的 是 研 究 外 力 对 物做体功_(z_u_ò_g_ō_n_g_)与 物 体
速_度__(_s_ù_d_ù_)_的__变的关化系．
2．小车的末速度用____纸__带__和__打__点___计_来时测器量．
3．本实验并不需要测量橡皮筋做的功到底是多少焦耳，只
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图 象 法 处 理 数 据
做W-v图
若为直线，则W与v成正比
若为曲线
做W-v2图
若为直线，则W与v2成正比
若为曲线
做W-v3图
…… ……
……
方 案 二
实验器材：橡皮筋、小车、木板、打 点计时器、铁钉等 打点计时器
小车
铁钉
木板
纸带
橡皮筋
思 考 小车在木板上运动的过程中，哪一阶段橡皮 筋对小车做功？
为了改变合外力，应该设法把摩擦力对小小车的影响去掉 平衡摩擦力
怎么求拉力？有什么条件？
钩码重量，条件：M>>m
实验步骤： 1.平衡摩擦力
2.绳子跨过定滑轮，挂钩码，打开打点计时器释放小车。 3.取纸带上某点为基准点，对应不同距离，算拉力的功， 及获得的末速度 4.以功为纵坐标，小车获得的速度为横坐标，做出W-V， W-V2图像
若为曲线
做W-v2图Biblioteka 若为直线，则W与v2成正比
若为曲线
做W-v3图
…… ……
……
数 据 处 理
W 1 2 3 4 5 6 0
v /(m/s) 0.80 1.10 1.28 1.53 1.76 1.89 0
W-v图
为什么图象会通过原点?
数 据 W v2/(m2· s -2) 处 0 0 理
1 2 3 4 5 6 0.64 1.21 1.64 2.34 3.10 3.57
? ?
数 据 记 录
. .
.
.
.
.
.
.
.
.
实验 橡皮筋 位移 时间间隔 匀速运动时的速度 t /s v /(m/s) 次数 做的功 l /m 1 W 2 2W 3W 3 弹力做功刚完毕 4W 4 时小车的速度 5W 5 用什么方 法处理数 据比较直
图 象 法 处 理 数 据
做W-v图
若为直线，则W与v成正比
C B A
? ? ?
怎样设计实 验才能解决 这一问题?
橡皮筋的弹力是变力， 且弹力与伸长量的关系 也不严格遵守胡克定律 ， 不容易计算。
橡皮筋被拉伸 直到恢复原长 的过程中
橡皮筋对小车 拉力做的功能 否直接测量？
解 决 方 案
第一次用一条橡皮筋拉小车
做功W
第二次用两条完全相同的橡 皮筋并联起来栓到小车上拉 小车，且使每条橡皮筋的伸 长都和第一次的伸长量一样
W-v2图
表明W与 v2 成正比
注 意 事 项
1、橡皮筋的选择
2、平衡摩擦力
3、误差分析
4、橡皮筋的条数
5、实验装置的选取
思 考
橡皮筋对小车做的功是合力做的功吗？
F阻 F
还有摩擦 力做功
如何使拉力做的功等于合力做的功？即 如何抵消摩擦力。 把木板的 FN 一端垫高， 使重力沿 F阻 F1 F 斜面向下 的力与摩 擦力平衡 F
2
G
实 验 过 程
1、将打点计时器固定在一块平板上，让纸带的一端 夹在小车后端，另一端穿过打点计时器。将平板安 装有打点计时器的一端适当垫高，调整高度，直至 轻推小车后使小车恰能在板上做匀速直线运动为止。
6、探究功与物体速度变 化的关系
复 习
重力做功
重力势能
WG＝EP1－EP2 弹力做功 弹性势能
WF＝EP1－EP2
合外力做功
动能 速度
实验目的：通过实验探究橡皮筋对小车做 功与小车速度的关系 实验方案：
方 案 实验器材：滑轨、小车、纸袋、打点计时 一 器、砝码等
实验原理：小车所受合外力做功与由纸带得到的小车瞬时 速度之间的关系。 合外力由那些力提供呢？ 拉力、摩擦力
做功2W
依次类推，并联三条、四条……橡皮筋，且拉伸 的长度都一样，做的功为3W、4W……
思 考 小车在木板上做什么性质的运动？ 先加速后匀速再减速 我们要取的速度是哪个阶段的速度？ 这个速度该如何测量？ 橡皮筋恢复原长时的速度。利用打点计时器， 用橡皮筋恢复原长时的一段位移与所用时间 的比值近似计算该点的瞬时速度
2、将橡皮筋固定在小车前端。拉长橡皮筋使小车位 于靠近打点计时器处，记下小车位置。接通打点计 时器电源， C B A 释放小车。 3、用2 条、3 条、4 条、5 条橡皮筋分别代替1 条橡 皮筋重做实验，保证每次释放小车的位置相同，即 橡皮筋被拉长的长度相同。
4、在上述实验中打出的5 条纸带中，分别找出小车 开始近似做匀速运动的点，并分别测出匀速运动时 的速度v1 、v2 、v3 、v4 、v5 。