人教版高中物理必修2課件-第七章-機械能守恒定律第6節(jié)《探究功與速度變化的關系》

6、探究功與物體速度變化的關系6、探究功與物體速度變化的關系復習彈性勢能重力勢能動能重力做功彈力做功外力做功速度？WG＝EP1－EP2WF＝EP1－EP2復習彈性勢能重力勢能動能重力做功彈力做功外力做功速度？WG＝實驗：探究做功與小車速度變化的關系實驗目的：通過實驗探究橡皮筋對小車做功與小車速度的關系實驗器材：橡皮筋、小車、木板、打點計時器、鐵釘?shù)认鹌そ钚≤嚧螯c計時器紙帶木板鐵釘實驗：探究做功與小車速度變化的關系實驗目的：通過實驗探究橡皮思考小車在木板上運動的過程中，哪一階段橡皮筋對小車做功？橡皮筋對小車拉力做的功能否直接測量？橡皮筋的彈力是變力，且彈力與伸長量的關系也不嚴格遵守胡克定律，不容易計算。???CBA橡皮筋被拉伸直到恢復原長的過程中怎樣設計實驗才能解決這一問題?思考小車在木板上運動的過程中，哪一階段橡皮筋對小車做功？橡皮解決方案第一次用一條橡皮筋拉小車第二次用兩條完全相同的橡皮筋并聯(lián)起來栓到小車上拉小車，且使每條橡皮筋的伸長都和第一次的伸長量一樣做功W做功2W依次類推，并聯(lián)三條、四條……橡皮筋，且拉伸的長度都一樣，做的功為3W、4W……解決方案第一次用一條橡皮筋拉小車第二次用兩條完全相同的橡皮筋思考小車在木板上做什么性質的運動？先加速后勻速再減速我們要取的速度是哪個階段的速度？這個速度該如何測量？橡皮筋恢復原長時的速度。利用打點計時器，用橡皮筋恢復原長時的一段位移與所用時間的比值近似計算該點的瞬時速度思考小車在木板上做什么性質的運動？先加速后勻速再減速我們要取如何使拉力做的功等于合力做的功？即如何抵消摩擦力。思考橡皮筋對小車做的功是合力做的功嗎？把木板的一端墊高，使重力沿斜面向下的力與摩擦力平衡F阻FGF阻FN還有摩擦力做功FF2F1如何使拉力做的功等于合力做的功？即如何抵消摩擦力。思考橡皮筋4、在上述實驗中打出的5條紙帶中，分別找出小車開始近似做勻速運動的點，并分別測出勻速運動時的速度v1、v2、v3、v4、v5。3、用2條、3條、4條、5條橡皮筋分別代替1條橡皮筋重做實驗，保證每次釋放小車的位置相同，即橡皮筋被拉長的長度相同。1、將打點計時器固定在一塊平板上，讓紙帶的一端夾在小車后端，另一端穿過打點計時器。將平板安裝有打點計時器的一端適當墊高，調整高度，直至輕推小車后使小車恰能在板上做勻速直線運動為止。2、將橡皮筋固定在小車前端。拉長橡皮筋使小車位于靠近打點計時器處，記下小車位置。接通打點計時器電源，釋放小車。實驗過程??CBA4、在上述實驗中打出的5條紙帶中，分別找出小車開始近似做勻數(shù)據記錄實驗次數(shù)橡皮筋做的功位移l/m時間間隔t/s勻速運動時的速度v/(m/s)123454WW2W3W5W..........

彈力做功剛完畢時小車的速度用什么方法處理數(shù)據比較直觀?圖象法數(shù)據記錄實驗次數(shù)橡皮筋做的功位移l/m時間間隔t/s勻速圖象法處理數(shù)據做W-v圖若為曲線若為直線，則W與v成正比做W-v2圖若為曲線若為直線，則W與v2成正比…………做W-v3圖……為什么不做

W-圖?1v圖象法處理數(shù)據做W-v圖若為曲線若為直線，則W與v成正比做W數(shù)據處理Wv/(m/s)1234560.801.101.281.531.761.89W-v圖00為什么圖象會通過原點?數(shù)據處理Wv/(m/s)1234560.801.101W-v2圖數(shù)據處理Wv2/(m2·s-2)0010.6421.2131.6442.3453.1063.57表明W與v2成正比W-v2圖數(shù)據處理Wv2/(m2·s-2)0010.64注意事項1、橡皮筋的選擇2、平衡摩擦力3、誤差分析4、橡皮筋的條數(shù)5、實驗裝置的選取注意事項1、橡皮筋的選擇典例探究有一只小老鼠離開洞穴沿直線前進，它的速度與到洞穴的距離成反比，當它行進到離洞穴距離為d1的甲處時速度為v1，試求：（1）老鼠行進到離洞穴距離為d2的乙處時速度v2多大？（2）從甲處到乙處要用去多少時間？典例探究有一只小老鼠離開洞穴沿直線前進，它的速度與到洞穴的距解析：（1）由老鼠的速度與到洞穴的距離成反比，得v2

d2=v1d1所以老鼠行進到離洞穴距離為d2的乙處時速度v2=d1v1/d2（2）由老鼠的速度與到洞穴的距離成反比，作出圖象，如圖所示由圖線下