《《探究功與速度變化的關(guān)系》導學案》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《《探究功與速度變化的關(guān)系》導學案(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、《探究功與速度變化的關(guān)系》導學案
學習目標:
1. 會用打點計時器打下的紙帶計算物體運動的速度;
2. 會利用物理圖像探究功與物體速度變化的關(guān)系;
3. 通過用紙帶與打點計時器來探究功與速度的關(guān)系, 體驗知識的探究過程和物理學的研究
方法。
重點:變力做功的處理,利用圖像處理數(shù)據(jù)
難點:變力做功的處理,利用圖像處理數(shù)據(jù),創(chuàng)新思維的培養(yǎng)
學習方法:教師點撥引導,學生自主討論、合作;師生、生生互動探究
學習過程:
活動一、觀看視頻,思考并回答問題
1. 是什么改變物體運動速度?
2. 外力做功與物體速度的變化可能有什么樣的關(guān)系呢?
活到二、師生互動探究功與物體速度變化的關(guān)
2、系
1. 探究思路
問題(一):
1. 外力如何對物體做功?又如何改變每次做功的大小呢?
2. 橡皮筋對小車做的功如何測量?
3. 那探究過程我們是否需要測出橡皮筋做功的具體數(shù)值?
4. 每次實驗對橡皮筋的長度有什么要求?
總結(jié):如果一條橡皮筋對小車做功為 W則兩條橡皮筋做功為 2W三條為3W依次
類推,每次做功都可以用 W勺倍數(shù)來表達。這種處理方法,把不便于用公式計算的彈力做 功轉(zhuǎn)換為比值代替,是一種很好的思維方法, 其精妙之處在于巧妙的回避了功的測量 (倍
增法)。
問題(二):應(yīng)如何來測量物體的速度呢?
探究思路:通過增加橡皮筋的條數(shù)改變橡皮筋對小車做的功, 再通過
3、打點計時器和紙
帶來測量每次實驗后小車的末速度 v (小車初速度設(shè)置為零),得出若干組功與速度變化
關(guān)系的數(shù)據(jù)。
2. 探究方案
器材:
3. 探究過程 活動三:歸納實驗步驟 ,進行實驗探究
1. 按圖裝好實驗器材,把木板稍微傾斜,平衡阻力;
2. 先用一條橡皮筋做實驗, 把橡皮筋拉長到一定的位置, 理好紙帶,接通電源,釋放小車;
3. 換用紙帶,改用2條、3條……同樣的橡皮筋進行實驗,保持每次實驗中橡皮筋拉長的 長度相同;
4. 由紙帶算出小車獲得的速度,把小車第一次獲得的功計為 W,第2次,第3次……計為
2W, 3W
橡皮筋條數(shù)
0
1
2
3
4、
4
力對小車做功
0
W
2W
3W
4 W
小車速度v
2 v
填表:
4.數(shù)據(jù)處理(做圖像)
實驗結(jié)論:
(小車從靜止開始運動,初速度為零,末速度就是小車速度的變化)
5. 誤差分析:
6. 探究拓展
活動四:除了以上探究方案外,還有哪些探究方案?
三、課堂反思與總結(jié)
請同學們自己總結(jié)通過這節(jié)探究課你都學到了什么?提高了什么?領(lǐng)悟了什么?
1. 知識內(nèi)容:
2. 過程與方法:
3. 情感態(tài)度與價值觀:
課后探究:
1. 如果物體初速度不為零,外力做功與速度變化
5、的關(guān)系又怎樣?
2. 人騎自行車在平直的路面上運動 ,當人停止蹬車后,車仍能繼續(xù)向前運動。探究外力 對車做的功與車速度變化的關(guān)系。請寫出探究思路、所需器材、測量數(shù)據(jù)和探究結(jié)果。
典例探究
例1.關(guān)于探究功與物體速度變化的關(guān)系實驗中 ,下列敘述正確的是( )
A. 每次實驗必須設(shè)法算出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值
B. 每次實驗中,橡皮筋拉伸的長度沒有必要保持一致
C. 放小車的長木板應(yīng)該盡量使其水平
D. 先接通電源,再讓小車在橡皮筋的作用下彈出
解析:本實驗沒有必要測出橡皮筋做的功到底是多少焦耳 ,只要測出以后各次實驗時橡皮
筋做的功是第一次實驗時的多少倍就已經(jīng)足夠了 ,A
6、錯.每次實驗橡皮筋拉伸的長度必須保持
一致,只有這樣才能保證以后各次實驗時 ,橡皮筋做的功是第一次實驗時的整數(shù)倍 ,B錯.小車
運動中會受到阻力,只有使木板傾斜到一定程度 ,才能減小誤差,C錯.實驗時,應(yīng)該先接通電源
讓打點計時器開始工作,然后再讓小車在橡皮筋的作用下彈出 ,D正確.
答案:D
例2.某同學在探究功與物體速度變化的關(guān)系時得到了 W與v的一組數(shù)據(jù),請你對這些數(shù)據(jù)
進行處理,并確定 W與 v之間的關(guān)系.
W
0.00
1.00
2.00
3.0「0
4.00
5.00
6.00
v/(m ?s -1)
0.00
0.80
1.10
1.28
7、
1.53
1.76
1.89
2 v
0.00
0.64
1.21
1.64
2.34
3.10
3.57
解析:以W為縱坐標,v為橫坐標,作出W-v曲線.以W為縱坐標,v2為橫坐標,作出W-v2曲 線?由圖象可看出:W*v 2.
質(zhì)能達標訓練
1. 本節(jié)是一個探究性實驗,探究的目的是( )
A. 探究力與物體運動速度的關(guān)系
B. 探究力與物體運動加速度的關(guān)系
C. 探究力對物體做的功與物體加速度變化的關(guān)系
D. 探究力對物體做的功與物體速度變化的關(guān)系
2. 關(guān)于探究功與物體速度變化的關(guān)系實驗中,下列敘述正確的是 ()
A. 每次實驗必須設(shè)法算出橡皮筋
8、對小車做功的具體數(shù)值
B. 每次實驗中,橡皮筋拉伸的長度沒有必要保持一致
C. 放小車的長木板應(yīng)該盡量使其水平
D. 先接通電源,再讓小車在橡皮筋的作用下彈出
3. 在“探究功與物體速度變化的關(guān)系”實驗時,以下應(yīng)保持不變的是( )
A. 每次實驗把橡皮筋拉伸的長度 B.橡皮筋的規(guī)格
C.橡皮筋的根數(shù) D. 下車的質(zhì)量
4. 在“探究功與物體速度變化的關(guān)系”實驗中,小車會受到阻力,可以使木板傾斜作為 補償,則下面操作正確的是( )
A. 使拖著紙帶的小車由靜止釋放,下車不下滑即可
B. 使拖著紙帶的小車由靜止釋放,下車下滑即可
C. 沿木板向下推拖著紙帶的小車,放手后打點計
9、時器在紙上打下的點距均勻即可
D. 以上說法都不對
5. 在“探究功與物體速度變化的關(guān)系”實驗中,下列敘述正確的是( )
A. 先接通電源,再讓小車在橡皮筋的作用下彈出
B. 放小車的長坂應(yīng)該盡量使其水平
C. 每次實驗時,橡皮筋拉伸的長度可以不一致
D. 每次實驗時,可以不求出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值
6. 對于橡皮筋做的功來說,直接測量是有困難的?我們可以巧妙地避開這個難題而不影響 問題的解決,只需要測出每次實驗時橡皮筋對小車做的功是第一次實驗的多少倍,使用的方法 是( )
A. 用同樣的力對小車做功, 讓小車通過的距離依次為 I、21、31……進行第1次、第2次、
第
10、3次……實驗時,力對小車做的功就是 W 2W 3W……
B. 讓小車通過相同的距離,第 1次力為F,第2次力為2F、第3次力為3F……實驗時,
力對小車做的功就是 W 2W 3W??…
C. 選用同樣的橡皮筋,在實驗中每次橡皮筋拉伸的長度保持一致, 當用1條、2條、3條……
同樣的橡皮筋進行第1次、第2次、第3次……實驗時,橡皮筋對小車做的功就是 W2W3W??…
D. 利用彈簧測力計測量對小車的拉力 F,利用直尺測量小車在力作用下移動的距離 I,便
可以求出每次實驗中力對小車做的功,可控制為 W 2W 3W??…
7. 在探究功與物體速度變化關(guān)系的實驗中, 某同學在一次實驗中得到了一條如圖所示的紙
帶,這條紙帶上的點兩端較密,中間稀疏 .出現(xiàn)這種情況的原因可能是 ()
A. 電源的頻率不穩(wěn)定
B. 木板傾斜程度太大
C. 沒有使木板傾斜或傾斜角太小
D. 小車受到的阻力較大
1.D 2.D 3.ABD 4.C 5.AD 6.C 7.CD