2020-2021学年高一下学期物理人教版必修2第七章第六节 实验：探究功与速度变化的关系 教案

探究功与物体速度变化的关系 【教学目标】 一、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．学习利用物理图象探究功与物体速度变化的关系。 二、过程与方法 通过用纸带与打点计时器来探究功与速度的关系，体验知识的探究过程和物理学的研究方法。 三、情感、态度与价值观 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。 【教学重点】 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。 【教学难点】 实验数据的处理方法――图象法。 【教学内容】 【教学过程】 【情景导入】 1．在航空母舰上，，飞机的起飞跑道只有80～90m，而飞机起飞的速度不能低于80 m／s，仅靠飞机自身的动力是无法获得足够的速度实现起飞要求的，航空母舰利用蒸汽弹射器达到这一目的，如图5－6－1所示。你知道蒸汽弹射器是怎样帮助飞机起飞的吗？ 简答：弹射器对飞机做功，可以使飞机更快地加速，从而使飞机在短距离内获得起飞所需要的速度。 2．有一只小老鼠离开洞穴沿直线前进，它的速度与到洞穴的距离成反比，当它行进到离洞穴距离为d1的甲处时速度为v1，试求： （1）老鼠行进到离洞穴距离为d2的乙处时速度v2是多大？ （2）从甲处到乙处要用去多长时间？ 简答： （1）由老鼠的速度与到洞穴的距离成反比，得v2d2＝v1d1所以老鼠行进到离洞穴距离为d2的乙处时速度v2＝d1vl／d2． （2）由老鼠的速度与到洞穴的距离成反比，作出d－图象，如图5－6－2所示。由图线下方的面积代表的物理意义可知，从d1到d2的“梯形面积”就等于从甲处到乙处所用的时间，易得t＝（d1＋d2）（－）。 图5－6－2 点评：用图象法解决物理问题，简便直观，往往会收到意想不到的效果。 【课堂互动】 三点剖析 各个击破 一、探究实验是重点： 1．实验目标 本探究实验应达到两方面的学习目标：（1）了解实验要探究的内容、实验方法与实验技巧，探究实验数据的处理方法。（2）认真体会教材“探究的思路”所体现的科学探究的方法，以及“数据的处理”中提出的分析实验数据、找出功和速度变化关系的方法。 2．探究思路 本探究实验是按着如下的思路进行的： （1）改变功的大小。采用教材图5．6-1所示实验装置，用1条、2条、3条……同样的橡皮筋将小车拉到同一位置释放，橡皮筋拉力对小车所做的功依次为W、2W、3W……（2）确定速度的大小。 小车获得的速度v可以由纸带和打点计时器测出，也可以用其他方法测出。（3）寻找功与速度变化的关系。以橡皮筋拉力所做的功W为纵坐标，小车获得的速度v为横坐标，作出W—v曲线（即功—速度曲线）。分析该曲线，得出橡皮筋拉力对小车所做的功与小车获得的速度的定量关系。 【例1】关于探究功与物体速度变化的关系的实验，下列叙述正确的是（ ） A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值 B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度投有必要保持一致 C．放小车的长木板应该尽量使其水平 D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出 解析：本实验没有必要测出橡皮筋做的功到底是多少焦耳，只要测出以后各次实验时橡皮筋做的功是第一次实验时的多少倍就已经足够了，A错；每次实验橡皮筋拉伸的长度必须保持一致，只有这样才能保证以后各次实验时。橡皮筋做的功是第一次实验时的整数倍，B错；小车运动中会受到阻力。只有使木板倾斜到一定程度，才能减小误差，C错；实验时。应该先接通电源。让打点计时嚣开始工作。然后器再让小车在橡皮筋的作用下弹出。实验中若先释放纸带再接通电源，无法获得初速度为零的时刻，且不能保证能在纸带上打出较多的点。D正确。 答案：D 【例2】若再给你一架天平和砝码，你能利用本实验装置研究功与质量、速度间的关系吗？请说说 ... ...