人教版高中物理必修2-7.6《探究功與速度變化的關(guān)系》參考課件

1、彈性勢(shì)能彈性勢(shì)能重力勢(shì)能重力勢(shì)能動(dòng)能動(dòng)能重力做功重力做功彈力做功彈力做功外力做功外力做功速度速度WGEP1EP2WFEP1EP2實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^實(shí)驗(yàn)探究橡皮筋對(duì)小實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^實(shí)驗(yàn)探究橡皮筋對(duì)小車做功與小車速度的關(guān)系車做功與小車速度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)器材：橡皮筋、小車、木板、打?qū)嶒?yàn)器材：橡皮筋、小車、木板、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、鐵釘?shù)赛c(diǎn)計(jì)時(shí)器、鐵釘?shù)认鹌そ钕鹌そ钚≤囆≤嚧螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶紙帶木板木板鐵釘鐵釘小車在木板上運(yùn)動(dòng)的過程中，哪一階段橡皮小車在木板上運(yùn)動(dòng)的過程中，哪一階段橡皮筋對(duì)小車做功？筋對(duì)小車做功？橡皮筋對(duì)小車橡皮筋對(duì)小車?yán)ψ龅墓δ芾ψ龅墓δ芊裰苯訙y(cè)量？否直接測(cè)量？橡皮筋的彈力是變力，橡皮筋的

2、彈力是變力，且彈力與伸長(zhǎng)量的關(guān)系且彈力與伸長(zhǎng)量的關(guān)系也不嚴(yán)格遵守胡克定律也不嚴(yán)格遵守胡克定律 ，不容易計(jì)算。不容易計(jì)算。? ? ? ?C B A橡皮筋被拉伸橡皮筋被拉伸直到恢復(fù)原長(zhǎng)直到恢復(fù)原長(zhǎng)的過程中的過程中怎樣設(shè)計(jì)實(shí)怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)才能解決驗(yàn)才能解決這一問題這一問題? ?第一次用第一次用一條一條橡皮筋拉小車橡皮筋拉小車第二次用第二次用兩條兩條完全相同的橡完全相同的橡皮筋并聯(lián)起來栓到小車上拉皮筋并聯(lián)起來栓到小車上拉小車，且使每條橡皮筋的伸小車，且使每條橡皮筋的伸長(zhǎng)都長(zhǎng)都和第一次的伸長(zhǎng)量一樣和第一次的伸長(zhǎng)量一樣做功做功W做功做功2W依次類推，并聯(lián)依次類推，并聯(lián)三條三條、四條四條橡皮筋，且拉伸橡皮筋，

3、且拉伸的長(zhǎng)度都一樣，做的功為的長(zhǎng)度都一樣，做的功為3W、4W小車在木板上做什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？小車在木板上做什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？先加速后勻速再減速先加速后勻速再減速我們要取的速度是哪個(gè)階段的速度？我們要取的速度是哪個(gè)階段的速度？這個(gè)速度該如何測(cè)量？這個(gè)速度該如何測(cè)量？橡皮筋恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)的速度。利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，橡皮筋恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)的速度。利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，用橡皮筋恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)的一段位移與所用時(shí)間用橡皮筋恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)的一段位移與所用時(shí)間的比值近似計(jì)算該點(diǎn)的瞬時(shí)速度的比值近似計(jì)算該點(diǎn)的瞬時(shí)速度如何使拉力做的功等于合力做的功？即如何使拉力做的功等于合力做的功？即如何抵消摩擦力。如何抵消摩擦力。橡皮筋對(duì)小車做的功是合力做的

4、功嗎？橡皮筋對(duì)小車做的功是合力做的功嗎？把木板的一端墊把木板的一端墊高，使重力沿斜高，使重力沿斜面向下的力與摩面向下的力與摩擦力平衡擦力平衡F阻阻FGF阻阻FN還有摩擦還有摩擦力做功力做功FF2F14 4、在上述實(shí)驗(yàn)中打出的、在上述實(shí)驗(yàn)中打出的5 5 條紙帶中，分別找出小車開始條紙帶中，分別找出小車開始近似近似做勻速運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)做勻速運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)，并分別測(cè)出勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度，并分別測(cè)出勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度v v1 1 、v v2 2 、v v3 3 、v v4 4 、v v5 5 。3 3、用、用2 2 條、條、3 3 條、條、4 4 條、條、5 5 條橡皮筋分別代替條橡皮筋分別代替1 1 條橡皮筋重做條

5、橡皮筋重做實(shí)驗(yàn)，保證實(shí)驗(yàn)，保證每次釋放小車的位置相同每次釋放小車的位置相同，即橡皮筋被拉長(zhǎng)的長(zhǎng)，即橡皮筋被拉長(zhǎng)的長(zhǎng)度相同。度相同。1 1、將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在一塊平板上，讓紙帶的一端夾在小、將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在一塊平板上，讓紙帶的一端夾在小車后端，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。將平板安車后端，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。將平板安裝有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器裝有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端適當(dāng)墊高的一端適當(dāng)墊高，調(diào)整高度，直至輕推小車后使小車，調(diào)整高度，直至輕推小車后使小車恰能恰能在在板上板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)為止。為止。2 2、將橡皮筋固定在小車前端。拉長(zhǎng)橡皮筋使小車位于、將橡皮筋固定在小車前端。拉長(zhǎng)橡皮筋使小車位于靠近靠近打

6、點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，處，記下小車位置記下小車位置。接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，釋放小車釋放小車。? ? ?C B A實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)次數(shù)次數(shù)橡皮筋橡皮筋做的功做的功位移位移l /m時(shí)間間隔時(shí)間間隔t /s勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度v /(m/s)123454WW2W3W5W. . . . . . . . . . 彈力做功剛完畢彈力做功剛完畢時(shí)小車的速度時(shí)小車的速度用什么方法用什么方法處理數(shù)據(jù)比處理數(shù)據(jù)比較直觀較直觀?做做W- -v圖圖若為曲線若為曲線若為直線，則若為直線，則W與與v成正比成正比做做W- -v2圖圖若為曲線若為曲線若為直線，則若為直線，則W與與v2成正比成正比做做W-

7、-v3圖圖為什么不做為什么不做 W- - 圖圖?1vWv /(m/s)1234560.80 1.10 1.281.53 1.761.89W- -v圖圖00為什么圖象會(huì)通過原點(diǎn)為什么圖象會(huì)通過原點(diǎn)? ?W- -v2圖圖Wv2/(m2s -2)0010.64 21.2131.6442.3453.1063.57表明表明W與與 v2 成正比成正比1、橡皮筋的選擇橡皮筋的選擇2、平衡摩擦力平衡摩擦力 3、誤差分析誤差分析4、橡皮筋的條數(shù)橡皮筋的條數(shù)5、實(shí)驗(yàn)裝置的選取實(shí)驗(yàn)裝置的選取典例探究典例探究 有一只小老鼠離開洞穴沿直線前進(jìn)，它有一只小老鼠離開洞穴沿直線前進(jìn)，它的速度與到洞穴的距離成反比，當(dāng)它行的速度與到洞穴的距離成反比，當(dāng)它行進(jìn)到離洞穴距離為進(jìn)到離洞穴距離為d1的甲處時(shí)速度為的甲處時(shí)速度為v1，試求：試求： （1）老鼠行進(jìn)到離洞穴距離為）老鼠行進(jìn)到離洞穴距離為d2的乙處的乙處時(shí)速度時(shí)速度v2多大？多大？ （2）從甲處到乙處要用去多少時(shí)間？）從甲處到乙處要用去多少時(shí)間？ 解析：（解析：（1）由老鼠的速度與到洞穴的距離）由老鼠的速度與到洞穴的距離成反比，得成反比，得v2 d2 = v1d1 所以老鼠行進(jìn)到離洞穴距離為所以老鼠行進(jìn)到離洞穴距離為d2的乙處時(shí)速的乙處時(shí)速度度v2 = d1v1/d2 （2）由老鼠的速度與到洞穴的距離成反比，）由老鼠的速度與到洞穴的距離成反比，作出圖象，如