2016-2017学年广东省江门市第一中学高一物理学案：7.6实验：探究功与速度变化的关系（新人教版必修2）

7.6 实验：探究功与速度变化的关系 学习目标 知识与技能 1、会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度 2、学习探究功与速度变化关系的物理方法，并会利用图象法处理数据。 3、体验知识的探究过程和物理学的研究方法 过程与方法 1、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 2、实际探究过程中如何把变力做功这个问题解决 情感态度与价值 1、体验探究的困难，享受成功的乐趣 2、通过实验探究，体会学习的快乐，激发学习的兴趣；通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观 学习重点 学习探究功与速度变化关系的物理方法，并会利用图象法处理数据 学习难点 1、实验数据的处理方法———图象法 2、实验过程中的规范操作 预习案 先通读教材，熟悉本节课的基本概念和基本规律，完成“知识准备”、“教材助读”的问题。 (独立完成，限时10分钟) ●知识回顾 1.弹性势能：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于弹力的作用也具有弹性势能； 2.弹性势能表达式：； 3.弹力做功与弹性势能的关系： 。 ●新课预习 1.（1）实验目的是研究外力对物体 做的功与物体动能的变化关系。 （2）体会探究的过程和所用方法。 2.实验器材：平木板、小车、橡皮筋、钉子、打点计时器、刻度尺、纸带、电源等。 3.实验步骤： A.先将木板置于水平桌面，然后在钉有钢钉的长木板上，放好实验小车。 B.把打点计时器固定在木板的一端，将纸带穿过打点计时器的限位孔，纸带一端夹紧在小车的后端，打点计时器接电源。 C.使木板适当倾斜，调节木板的倾角，使小车能在木板上匀速直线运动即可。 D.过两钉中垂线上的适当位置作两钉的平行线，交中垂线于O点，作为小车每次运动的起始点。 E.使用一根橡皮筋时，将小车的前端拉到O点，接通电源，打点计时器打点，释放小车，小车离开木板前适时使小车制动，断开电源，取下纸带。重复本项前面的过程，选出点迹清晰的纸带。 F.换用同样材料、粗细、长度的2根、3根、…6根橡皮筋，依照D项的方法，分别进行实验。 G.以弹簧伸长量为纵轴（第一次橡皮筋做的功为纵轴的单位长度），以小车速度为横轴（第一次小车的速度为横轴的单位长度），建立坐标系，用描点法作出图像，看看是否是正比例图像，若不是，功与速度的哪种相关量（的变化量）是正比的，功就与速度的这种相关量（的变化量）具有确定的函数关系。 4.数据的处理 通过探究与分析，确定W与v的关系 因为图像上的直线关系最容易判断两个物理量间的关系，所以可分别试探画出W与v， W与v2，W与v3 ，W与简的关系图像，找出哪一组的图像是直线，从而确定功与速度之间的关系。 ●我的疑问———请你将预习中未能解决的问题和有疑惑的问题写下来，等待课堂上与老师和同学探究解决。 探究案 ●探究一：关于橡皮筋对小车所做的功的“测量” 1、小车运动中会受到阻力，如何做到使橡皮筋对小车所做功等于合力所做的功？ 解决方法：平衡阻力。 2、探究中，我们是否需要计算出橡皮筋做功的具体数值？如何解决？ 结论：不需要，利用倍数关系。 3、为了达到各次实验中橡皮筋做的功成倍增加，即实现倍增，对各次实验中橡皮筋的伸长量有什么要求？你想出了什么办法？ 结论：选用同样橡皮筋，在实验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致。每次实验中橡皮筋拉伸的长度一定要保持相同。 ●探究二：小车获得的速度的测量 　　1、小车在木板上做什么性质的运动？ 2、下图中我们选择哪一段确定小车获得的最大速度？是否一定需要测出每次加速后小车速度的数值？ . . . . . . . . A B C D E F G 结论：EF段，不需要具体数值。 探究三：数据处理，寻找W与v的关系――图像法 处理方案：把你的可能方案写在下面空白处。 能力训练案 1.对于橡皮筋做的功来说， ... ...