課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.通過實驗得出功與物體速度變化的關(guān)系．2．明確實驗原理，學(xué)會數(shù)據(jù)處理．重點難點：用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)．
1．通過實驗探究力對物體做的功與物體速度變化的關(guān)系．2．體會探究的過程和所用的方法．二、實驗器材(針對課本P70“參考案例二”)木板、小車、橡皮筋、打點計時器、電源、紙帶等．
三、探究思路1．分析與猜測(1)通過研究重力做的功，我們確立了重力勢能的表達(dá)式，通過分析彈力做的功，我們探究了彈性勢能的表達(dá)式，那么，要研究動能的變化，也要從力做功開始．(2)物體在力的作用下通過一段位移時，力會對物體做功，物體的速度也會發(fā)生變化，所以二者之間存在聯(lián)系．
2．探究的思路(1)要探究功與物體速度變化的關(guān)系，就要改變力對物體做的功，測出力對物體做不同功時物體的速度．(2)為簡化實驗，可將物體初速度設(shè)置為零，利用如圖7－6－1所示的裝置進(jìn)行實驗，通過橡皮筋來對小車做功W，通過打點計時器打在紙帶上的點測量小車獲得的速度v，然后分析功W與速度v的關(guān)系．
四、探究步驟1．按圖7－6－1所示安裝好實驗儀器．2．第一次先用一條橡皮筋做實驗，用打點計時器和紙帶測出小車獲得的速度v1，設(shè)此時橡皮筋彈力對小車做功為W，并將得到的數(shù)據(jù)記入表格．圖7－6－1
3．換用2條、3條、4條……同樣規(guī)格的橡皮筋做實驗，并將橡皮筋拉伸的長度都和第一次相同，測出v2、v3、v4……，橡皮筋對小車做功分別為2W、3W、4W……將數(shù)據(jù)計入表格．4．分析數(shù)據(jù)，嘗試做W－v，W－v2等圖象，探究W、v的關(guān)系．
一、數(shù)據(jù)處理1．速度數(shù)值的獲得：實驗獲得的是如圖7－6－2所示的紙帶，為探究橡皮筋彈力做功與小車速度的關(guān)系，需要測量的是彈力做功結(jié)束時小車的速度，即小車做勻速運動的速度．圖7－6－2
探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，實驗裝置如圖7－6－3所示，實驗主要過程如下：圖7－6－3
A．本實驗設(shè)法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W、…所采用的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次實驗中使橡皮筋拉伸的長度保持一致．當(dāng)用1條橡皮筋進(jìn)行實驗時，橡皮筋對小車做的功為W，用2條、3條、…橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、…實驗時，橡皮筋對小車做的功分別是2W、3W、…
B．小車運動中會受到阻力，補償?shù)姆椒?，可以使木板適當(dāng)傾斜C．某同學(xué)在一次實驗中，得到一條記錄紙帶．紙帶上打出的點，兩端密、中間疏．出現(xiàn)這種情況的原因，可能是沒有使木板傾斜或傾角太小D．根據(jù)記錄紙帶上打出的點，求小車獲得的速度的方法，是以紙帶上第一點到最后一點的距離來進(jìn)行計算
【精講精析】　由實驗原理可知改變橡皮筋做功多少的辦法是靠改變橡皮筋條數(shù)來實現(xiàn)的，A對，為使橡皮筋的拉力等于小車所受的合外力，通過使木板傾斜的方法平衡摩擦阻力，B對，若沒有平衡或平衡摩擦力不足的話，就會出現(xiàn)橡皮筋拉力為零后，小車減速運動，打出的點逐漸變密，C對．外力做功后小車速度達(dá)到最大，表現(xiàn)為點間距最大且相對均勻，所以計算速度，應(yīng)以最后一段點間距進(jìn)行計算，D錯．【答案】　D
(2011年杭州質(zhì)檢)如圖7－6－4所示為某學(xué)習(xí)小組做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗裝置，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為W.
當(dāng)用2條、3條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次……實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致，每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出．
(1)在正確操作情況下，打在紙帶上的點，并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的________部分進(jìn)行測量(根據(jù)下圖7－6－5所示的紙帶回答)；圖7－6－5
(2)下面是本實驗的數(shù)據(jù)記錄表
請運用表中測定的數(shù)據(jù)在圖7－6－6所示的坐標(biāo)系中作出相應(yīng)的圖象，得出正確結(jié)論．圖7－6－6
【答案】　(1)GJ(只要取勻速部分均為正確)(2)如圖7－6－7所示　結(jié)論見精講精析圖7－6－7
【方法總結(jié)】　當(dāng)圖象是直線時，比較容易確定各物理量間的函數(shù)關(guān)系，所以在本實驗中對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時，由所給數(shù)據(jù)可以看出W與v不是線性關(guān)系，W與v2為線性關(guān)系，作出W－v2圖象即可．

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6. 實驗：探究功與速度變化的關(guān)系

版本： 人教版 (新課標(biāo))

年級： 必修2

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