7.6 探究功与物体速度变化的关系—人教版高中物理必修二教案
文档属性
| 名称 | 7.6 探究功与物体速度变化的关系—人教版高中物理必修二教案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 382.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-05-27 17:56:36 | ||
图片预览
文档简介
人教版高中物-理必修二
7.6探究功与速度变化的关系
教案
一、教学目标
Comment
by
胡金毕:
体现三维目标1.知识与技能2.过程与方法3.情感态度与价值观
领会探究功与物体速度变化的关系；
知道用一根橡皮筋所做的功为“单位功”；
能进行实验操作，会采集实验数据。
教具准备
投影仪、多媒体课件
教学过程
物体的动能与哪些因素有关；
引起动能变化的原因是什么？
力对物体做的功与物体的动能有什么关系？
如何进行研究
巩固训练
1．小明和小帆利用如图1所示的装置探究功与速度的变化关系，对于橡皮筋和小车连接的问题，小明和小帆各有一种接法，你认为正确的是________(填“甲”或者“乙”)．
图1
【答案】：甲
【解析】：由甲、乙可知甲是套在钉子上，乙是绕在钉子上，显然乙不方便，故甲正确。
2．在探究功与速度变化的关系的实验中，某同学在一次实验中得到了一条如图2所示的纸带，这条纸带上的点两端较密，中间稀疏，出现这种情况的原因可能是( )
图2
A．电源的频率不稳定
B．木板的倾斜程度太大
C．没有使木板倾斜或木板倾斜的程度太小
D．小车受到的阻力较大
【答案】：CD
【解析】：电源频率不稳定的可能性不大，出现这一现象的原因是没有平衡阻力或平衡阻力不够，以致小车在橡皮筋作用下做加速运动，在橡皮筋恢复原长以后做减速运动，且受到的阻力较大，故选项C、D正确。
3．在“探究功与速度变化的关系”的实验中，甲、乙两位同学的实验操作均正确．甲同学根据实验数据作出了功和速度的关系图线，即W-v图，如图3甲所示，并由此图线得出“功与速度的平方一定成正比”的结论．乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线，即W-v2图，如图乙，并由此也得出“功与速度的平方一定成正比”的结论．关于甲、乙两位同学的分析，你的评价是( )
图3
A．甲的分析不正确，乙的分析正确
B．甲的分析正确，乙的分析不正确
C．甲和乙的分析都正确
D．甲和乙的分析都不正确
【答案】：A
【解析】：图甲中W-v图象是曲线，不能说明功与速度的平方一定成正比，图乙中W-v2图象是过原点的倾斜直线，说明功与速度的平方一定成正比，故A正确。
4．“探究弹力做功与速度变化的关系”的实验装置如图4所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0.当用4条、6条、8条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次…实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0…每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度均可由打点计时器所打的纸带测出．
图4
(1)该实验______(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力。
(2)关于该实验，下列说法正确的是( )
A．打点计时器可以用直流电源供电，电压为4～6
V
B．实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等
C．每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出
D．利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次作出W－vm、W－v、W－v、W2－vm、W3－vm…的图象，得出合力做功与物体速度变化的关系
(3)如图5给出了某次在正确操作情况下打出的纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带，测得O点到A、B、C、D、E各点的距离分别为OA＝5.65
cm，OB＝7.12
cm，OC＝8.78
cm，OD＝10.40
cm，OE＝11.91
cm.已知相邻两点时间间隔为0.02
s，则小车获得的最大速度vm＝________m/s。
图5
【答案】：(1)需要 (2)CD (3)0.83
【解析】：(1)由于实验中要求橡皮筋对小车做的功是合外力做的功，故需要平衡摩擦力。(2)打点计时器只能用电压为4～6
V的交流电源供电，选项A错误；实验中使用的若干根橡皮筋的原长必须相等，否则实验误差太大，甚至出现错误，选项B错误；每次实验都应使小车从同一位置由静止弹出，才能保证橡皮筋的形变量相同，选项C正确；利用图象可以减小实验误差，能更直观地反映出合力做功与物体速度变化的关系，选项D正确。(3)由图及所给数据可知小车一定在BC间获得最大速度，所以vm＝＝0.83
m/s。
5．用如图6所示的装置探究功与物体速度变化的关系．实验时，先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮筋弹力的作用下被弹出，沿木板滑行．小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带，记录运动情况．观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比较均匀，回答下列问题：
图6
(1)适当垫高木板是为了__________________________________________________；
(2)通过纸带求小车速度时，应使用纸带的________(填“全部”、“前面部分”或“后面部分”)；
(3)若实验做了n次，所用橡皮筋分别为1根、2根…n根，通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2…vn，用W表示橡皮筋对小车所做的功，作出的Wv2图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与v2的关系是____________________．
【答案】：(1)平衡摩擦力 (2)后面部分 (3)W与v2成正比
【解析】：(1)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…探究橡皮筋拉力对小车所做的功W与小车速度v的定量关系．将木板放有打点计时器的一端垫高，小车不连橡皮筋，尾部固定一纸带，轻推小车使小车沿木板向下运动，如果纸带上打出的点间距是均匀的，说明纸带的运动是匀速直线运动，小车重力沿斜面方向的分力刚好平衡了小车所受的摩擦力。
(2)橡皮筋拉力对小车所做的功全部完成后，打出来的点才能反映物体的速度．所以应使用纸带的后面部分。
(3)Wv2图线是一条过坐标原点的直线，根据数学知识可确定W与v2成正比。
7.6探究功与速度变化的关系
教案
一、教学目标
Comment
by
胡金毕:
体现三维目标1.知识与技能2.过程与方法3.情感态度与价值观
领会探究功与物体速度变化的关系；
知道用一根橡皮筋所做的功为“单位功”；
能进行实验操作，会采集实验数据。
教具准备
投影仪、多媒体课件
教学过程
物体的动能与哪些因素有关；
引起动能变化的原因是什么？
力对物体做的功与物体的动能有什么关系？
如何进行研究
巩固训练
1．小明和小帆利用如图1所示的装置探究功与速度的变化关系，对于橡皮筋和小车连接的问题，小明和小帆各有一种接法，你认为正确的是________(填“甲”或者“乙”)．
图1
【答案】：甲
【解析】：由甲、乙可知甲是套在钉子上，乙是绕在钉子上，显然乙不方便，故甲正确。
2．在探究功与速度变化的关系的实验中，某同学在一次实验中得到了一条如图2所示的纸带，这条纸带上的点两端较密，中间稀疏，出现这种情况的原因可能是( )
图2
A．电源的频率不稳定
B．木板的倾斜程度太大
C．没有使木板倾斜或木板倾斜的程度太小
D．小车受到的阻力较大
【答案】：CD
【解析】：电源频率不稳定的可能性不大，出现这一现象的原因是没有平衡阻力或平衡阻力不够，以致小车在橡皮筋作用下做加速运动，在橡皮筋恢复原长以后做减速运动，且受到的阻力较大，故选项C、D正确。
3．在“探究功与速度变化的关系”的实验中，甲、乙两位同学的实验操作均正确．甲同学根据实验数据作出了功和速度的关系图线，即W-v图，如图3甲所示，并由此图线得出“功与速度的平方一定成正比”的结论．乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线，即W-v2图，如图乙，并由此也得出“功与速度的平方一定成正比”的结论．关于甲、乙两位同学的分析，你的评价是( )
图3
A．甲的分析不正确，乙的分析正确
B．甲的分析正确，乙的分析不正确
C．甲和乙的分析都正确
D．甲和乙的分析都不正确
【答案】：A
【解析】：图甲中W-v图象是曲线，不能说明功与速度的平方一定成正比，图乙中W-v2图象是过原点的倾斜直线，说明功与速度的平方一定成正比，故A正确。
4．“探究弹力做功与速度变化的关系”的实验装置如图4所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0.当用4条、6条、8条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次…实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0…每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度均可由打点计时器所打的纸带测出．
图4
(1)该实验______(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力。
(2)关于该实验，下列说法正确的是( )
A．打点计时器可以用直流电源供电，电压为4～6
V
B．实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等
C．每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出
D．利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次作出W－vm、W－v、W－v、W2－vm、W3－vm…的图象，得出合力做功与物体速度变化的关系
(3)如图5给出了某次在正确操作情况下打出的纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带，测得O点到A、B、C、D、E各点的距离分别为OA＝5.65
cm，OB＝7.12
cm，OC＝8.78
cm，OD＝10.40
cm，OE＝11.91
cm.已知相邻两点时间间隔为0.02
s，则小车获得的最大速度vm＝________m/s。
图5
【答案】：(1)需要 (2)CD (3)0.83
【解析】：(1)由于实验中要求橡皮筋对小车做的功是合外力做的功，故需要平衡摩擦力。(2)打点计时器只能用电压为4～6
V的交流电源供电，选项A错误；实验中使用的若干根橡皮筋的原长必须相等，否则实验误差太大，甚至出现错误，选项B错误；每次实验都应使小车从同一位置由静止弹出，才能保证橡皮筋的形变量相同，选项C正确；利用图象可以减小实验误差，能更直观地反映出合力做功与物体速度变化的关系，选项D正确。(3)由图及所给数据可知小车一定在BC间获得最大速度，所以vm＝＝0.83
m/s。
5．用如图6所示的装置探究功与物体速度变化的关系．实验时，先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮筋弹力的作用下被弹出，沿木板滑行．小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带，记录运动情况．观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比较均匀，回答下列问题：
图6
(1)适当垫高木板是为了__________________________________________________；
(2)通过纸带求小车速度时，应使用纸带的________(填“全部”、“前面部分”或“后面部分”)；
(3)若实验做了n次，所用橡皮筋分别为1根、2根…n根，通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2…vn，用W表示橡皮筋对小车所做的功，作出的Wv2图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与v2的关系是____________________．
【答案】：(1)平衡摩擦力 (2)后面部分 (3)W与v2成正比
【解析】：(1)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…探究橡皮筋拉力对小车所做的功W与小车速度v的定量关系．将木板放有打点计时器的一端垫高，小车不连橡皮筋，尾部固定一纸带，轻推小车使小车沿木板向下运动，如果纸带上打出的点间距是均匀的，说明纸带的运动是匀速直线运动，小车重力沿斜面方向的分力刚好平衡了小车所受的摩擦力。
(2)橡皮筋拉力对小车所做的功全部完成后，打出来的点才能反映物体的速度．所以应使用纸带的后面部分。
(3)Wv2图线是一条过坐标原点的直线，根据数学知识可确定W与v2成正比。