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功與速度變化的關(guān)系教案

　　1.物體由于運(yùn)動而具有的能稱為________，動能的大小與速度的大小有關(guān)，速度越大，動能________;通過做功能夠改變物體的動能，因此，對物體做功也就意味著物體的速度發(fā)生________.

功與速度變化的關(guān)系教案

　　2.探究功與速度變化關(guān)系的思路：(1)使平板上的小車在力的作用下從________開始運(yùn)動，測量力的大小及小車______________________________，可以計(jì)算力做的功，改變力的大小或小車運(yùn)動的距離，也就改變了____________________.

　　(2)小車的速度可以由____________和紙帶測出.

　　(3)以________為縱坐標(biāo)，以__________為橫坐標(biāo)，作出圖線，由圖線特征了解兩者的定量關(guān)系.

　　3.操作技巧：(1)平衡摩擦力.如果紙帶上打出的點(diǎn)距是______的，說明紙帶的運(yùn)動是勻速的，小車重力沿斜面方向的分力就剛好平衡了小車所受的摩擦力.

　　(2)選擇紙帶.對紙帶上的點(diǎn)進(jìn)行分析，選擇相鄰距離基本________的若干個(gè)點(diǎn)作為小車勻速運(yùn)動階段的點(diǎn)，用這些點(diǎn)計(jì)算小車的速度.

　　4.數(shù)據(jù)處理：根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)，分別作出W-v圖線、W-1v圖線、W-v2圖線、W-v3圖線.如果哪一種圖線更接近于過原點(diǎn)的傾斜直線，功與速度的某相關(guān)量之間可能就是一種________關(guān)系.

　　【概念規(guī)律練】

　　知識點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理

　　1.在本實(shí)驗(yàn)中，我們并不需要測出橡皮筋做的功到底是多少，只需測出以后各次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋對小車做的功是第一次實(shí)驗(yàn)的多少倍，使用的方法是()

　　A.用同樣的力對小車作用，讓小車通過的距離為s、2s、3s進(jìn)行第1次，第2次，第

　　3次實(shí)驗(yàn)時(shí)，力對小車做的功就是W、2W、3W

　　B.讓小車通過相同的距離，第1次力為F、第2次力為2F，第3次力為3F實(shí)驗(yàn)時(shí)，力對小車做的功就是W、2W、3W

　　C.選用同樣的橡皮筋，在實(shí)驗(yàn)中每次橡皮筋拉伸的長度保持一致，當(dāng)用1條、2條、3條同樣的橡皮筋進(jìn)行第1次、第2次、第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對小車做的功就是W、2W、3W

　　D.利用彈簧測力計(jì)測量對小車的拉力F，利用直尺測量小車在力的作用下移動的距離s，便可求出每次實(shí)驗(yàn)中力對小車做的功，可控制為W、2W、3W

　　2.關(guān)于探究功與物體速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，下列敘述正確的是()

　　A.每次實(shí)驗(yàn)必須設(shè)法算出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值

　　B.每次實(shí)驗(yàn)中，橡皮筋拉伸的長度沒有必要保持一致

　　C.放小車的長木板應(yīng)該盡量使其水平

　　D.先接通電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出

　　知識點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)

　　3.實(shí)驗(yàn)時(shí)小車在運(yùn)動中會受到阻力作用.在小車沿長木板滑行的過程中，除橡皮筋對其做功外，還有阻力做功，這樣便會給實(shí)驗(yàn)帶來誤差，我們在實(shí)驗(yàn)中想到的辦法是使長木板略為傾斜.對于長木板的傾斜程度，下列說法正確的是()

　�、倌景逯灰晕A斜一下即可，沒有什么嚴(yán)格要求 ②木板的傾斜角度在理論上應(yīng)滿足以下條件，即重力使物體沿斜面下滑的分力應(yīng)等于小車受到的阻力 ③如果小車在傾斜的木板上做勻速運(yùn)動，則木板的傾斜程度是符合要求的 ④其實(shí)木板不傾斜，問題也不大，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)總是存在誤差的

　　A.①② B.②③ C.③④ D.①④

　　【方法技巧練】

　　一、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法

　　4.某同學(xué)在探究功與物體速度變化的關(guān)系時(shí)得到了W與v的幾組數(shù)據(jù)，請你對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并確定W與v之間的關(guān)系(W1為物體速度由0.00變化到0.80 m/s時(shí)所做的功).

　　W/W10.001.002.003.004.005.006.00

　　v/(m/s)0.000.801.101.281.531.761.89

　　v2/(m2/s2)0.000.641.211.642.343.103.57

　　二、用其他方法探究功與速度變化的關(guān)系

　　5.質(zhì)量為1 kg的重物自由下落，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄運(yùn)動過程，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源為6 V、50 Hz的交流電源，如圖1所示，紙帶上O點(diǎn)為重物自由下落時(shí)紙帶打點(diǎn)的起點(diǎn)，選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G依次間隔一個(gè)點(diǎn)(圖中未畫出)，各計(jì)數(shù)點(diǎn)與O點(diǎn)之間的距離依次為31.4、70.6、125.4、195.9、282.1、383.8、501.2，單位為mm.則：

　　圖1

　　(1)求出B、C、D、E、F各點(diǎn)速度并填入下表;計(jì)數(shù)點(diǎn)BCDEF

　　速度(ms-1)

　　(2)求出物體下落時(shí)從O點(diǎn)到圖中各點(diǎn)過程中重力所做的功，并填入下表;

　　計(jì)數(shù)點(diǎn)BCDEF

　　功(J)

　　(3)適當(dāng)選擇坐標(biāo)軸，在圖2中作出物體重力做的功與物體速度之間的關(guān)系圖象.圖中縱坐標(biāo)表示____________，橫坐標(biāo)表示____________，由圖可得重力所做的功與__________成________關(guān)系.

　　參考答案

　　課前預(yù)習(xí)練

　　1.動能越大變化

　　2.(1)靜止在力的作用下運(yùn)動的距離力對小車做的功的大小 (2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 (3)功W 速度v

　　3.(1)均勻 (2)相同

　　4.正比

　　課堂探究練

　　1.C [實(shí)驗(yàn)中每次橡皮筋拉伸的長度保持一致，就可以保證每根橡皮筋所產(chǎn)生的拉力相等，且每次實(shí)驗(yàn)時(shí)小車在力的方向上發(fā)生的位移相等，C正確.]

　　2.D [本實(shí)驗(yàn)沒有必要測出橡皮筋做的功到底是多少焦耳，只要測出以后各次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋做的功是第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)的多少倍就已經(jīng)足夠了，A錯(cuò);每次實(shí)驗(yàn)橡皮筋拉伸的長度必須保持一致，只有這樣才能保證以后各次實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋做的功是第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)的整數(shù)倍，B錯(cuò);小車運(yùn)動中受到阻力，只有使木板傾斜到一定程度，才能減小誤差，C錯(cuò);實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始工作，然后再讓小車在橡皮筋的作用下彈出，D正確.]

　　3.B [由動力學(xué)知識可以知道，要平衡摩擦力，就應(yīng)使物體的重力沿斜面向下的分力等于物體受到的阻力，使小車能夠勻速運(yùn)動.]

　　4.見解析

　　解析以W為縱坐標(biāo)，v為橫坐標(biāo)，作出W-v圖線(如圖甲).以W為縱坐標(biāo)，v2為橫坐標(biāo)，作出W-v2圖線(如圖乙).由圖象可看出：Wv2.

　　方法總結(jié) 用圖象分析兩個(gè)物理量間的關(guān)系很直觀，也很清晰，通過圖線的形狀確定W和v以及W和v2的關(guān)系.

　　5.(1)1.18 1.57 1.96 2.35 2.74

　　(2)0.69 1.23 1.92 2.76 3.76

　　(3)如圖所示

　　重力做的功WG 物體速度的平方v2 物體速度的平方v2 正比

　　解析 (1)各點(diǎn)速度由公式v=v=xt，求出

　　vB=ACt=(125.4-31.4)10-340.02 m/s1.18 m/s

　　同理vC1.57 m/s，vD1.96 m/s，vE2.35 m/s，vF2.74 m/s

　　(2)重力做的功由W=mgx求出