2020-2021学年高一下学期物理粤教版必修2 第四章第三节 探究外力做功与物体动能变化的关系 课件19 张PPT

你玩过这个游戏吗？小鸟被弹出获得了速度，是因为什么力对它做功？
弹力
做功W与小鸟获得的速度v之间存在什么关系？
第七章 机械能守恒定律
探究功与速度
变化的关系
第六节
方案一
重物牵引小车做功
拉力做功：W=Fx≈mgx
缺点：拉力不准确(有向下的加速度而失重)，纸带数据处理繁琐
钩码的重力mg当作小车受到的拉力F
从打点计时器打出的纸带计算出小车的位移x与速度v
方案二
从打点计时器打出的纸带（或光电计时器）计算出小车速度
用橡皮筋弹出小车做功
橡皮筋弹出小车做功
如何求橡皮筋对小车做的功W ？W=F弹*x ?
不行。这里弹力不是恒力。但是我们可以认为一根橡皮筋做功W，两根同样的橡皮筋做功2W，三根橡皮筋做功3W……，以此类推，只求倍数，不求W的具体数值。
方案二
从打点计时器打出的纸带（或光电计时器）计算出小车速度
用橡皮筋弹出小车做功
橡皮筋弹出小车做功
除了橡皮筋的弹力还有什么力对小车做功？
还有摩擦阻力做功，所以实验前要平衡摩擦力。
G
FN
f
平衡摩擦力
y
Gx＝f
即W合＝橡皮筋对小车的功
x
Gx
Gy
小车弹出后做__________运动
匀速直线
次数
橡皮筋做功
小车获得速度v
1
W
2
2W
3
3W
4
4W
5
5W
如何求小车获得速度v ？
光电门读出挡光时间t
光电门
挡光时间t
速度平方v 2
次数
橡皮筋做功
挡光时间t
小车获得速度v
速度平方v 2
1
W
2
2W
3
3W
4
4W
5
5W
如何寻找W与v 的关系？
v
W
0
W
2W
3W
4W
5W
v 2
W
0
W
2W
3W
4W
5W
2、光电门读数
1、参看操作视频
3、将读数人工填入Excel表格，会自动计算出小车速度，作W-v和W-v2等关系图
实验方法：
1、你会预估你做实验所得的数据是否合理吗？
如果用4条橡皮筋实验时光电门的读数比用3条橡皮筋时读数还长，你如何处理这个数据？
2、无论用多少条橡皮筋，每次橡皮筋的初始形变量都必须相同，操作时应该注意什么？
思考：
2、光电门读数
1、参看操作视频
3、将读数填入Excel表格，
会自动计算出小车速度，
作W-v和W-v2等关系图
实验方法：
结论：
——橡皮条的弹力对小车做的功与速度的平方成正比
　　
注：小车受到的弹力就是小车受到的合外力，由于小车从静止开始运动，初速度为零，
1、你会预估你做实验所得的数据是否合理吗？
如果用4条橡皮筋实验时光电门的读数比用3条橡皮筋时读数还长，你如何处理这个数据？
2、无论用多少条橡皮筋，每次橡皮筋的初始形变量都必须相同，操作时应该注意什么？
思考：
舍弃该数据，重做
每次都将小车拉至导轨始端的黑色挡板处，由静止释放，橡皮筋不要碰到挡光片。
课堂练习：
1、本节探究的目的是（ ）
A、探究力与物体运动速度的关系
B、探究力与物体运动加速度的关系
C、探究力对物体做功与物体加速度变化的关系
D、探究力对物体做功与物体速度变化的关系
D
2、（多选）在本实验中，小车在运动中会受到阻力作用，这样，在小车沿木板滑行的过程中，除橡皮筋对其做功以外，还有阻力做功，这样便会给实验带来误差，我们在实验中想到的办法是，使木板略微倾斜，对于木板的倾斜程度，下面说法正确的是（ ）
A、木板只要稍微倾斜一些即可，没有什么严格的要求
B、木板的倾斜程度在理论上应满足下列条件：即重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力
C、如果小车不受拉力时在滑行的木板上能做匀速运动，这木板的倾斜程度是符合要求的
D、其实木板不倾斜，问题也不大，因为实验总是存在误差的
BC
3、对橡皮筋做的功来说，直接测量是有困难的，我们可以巧妙地避开这个难题而不影响问题的解决，只需要测出每次实验时橡皮筋对小车做的功是第一次的多少倍，使用的方法是（ ）
A、用同样的力对小车做功，让小车通过的距离依次是s、2s、3s……进行第1次、第2次、第3次……实验时，力对物体做的功就是W、2W、3W ……
B、让小车通过相同的距离，第1次力为F、第2次力为2F、第3次力为3F……实验时，力对小车做的功就是W、2W、3W ……
C、选用相同的橡皮筋，在实验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致，当用1条、2条、3条……同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次……实验时，橡皮筋对物体做的功就是W、2W、3W ……
D、利用弹簧秤测量对小车的拉力F，利用直尺测量小车在力作用下移动的距离s，便可以求出每次实验中力对小车做的功，可控制为W、2W、3W ……
C