探究功与速度变化的关系 高中物理课件
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高中物理(新人教版)必修第二册：功与功率【精品课件】
功的正负 不表示方向，也不表示大小。
4.总功等于各个力对物体所做功的代数和。
1.物理意义：表示做功快慢的物理量
功
2.定义式：
PW t
一般用于求平均功率
率
3.计算式：P = F v cosα
一般用于求瞬时功率
4.单位：国际单位—— 瓦特 （W）
当堂小练
1.于功的概念，下列说法正确的是( C ) A．物体受力越大，位移越大，力对物体做功越关多 B．合力做的功等于各分力做功的矢量和 C．摩擦力可以对物体做正功 D．功有正负，但正负不表示方向，而表示大小
h
一、变力做功
【典例1】如图，用恒力F通过跨过光滑定滑轮的轻绳，将静止于水平 面上的物体从位置A拉到位置B，物体和滑轮的大小均忽略，定滑轮 距水平面高为h，物体在位置A、B时，细绳与水平面的夹角分别为α 和β，求绳的拉力F对物体做的功．
【分析】功是能量转化的量度，轻绳不存储能量，恒力F做功通 过绳子将能量转移到物体上，故此恒力F做功应该等于绳子对物 体做的功。
一、功
01 功的定义 （5）说明 ① 功是过程量，对应一段时间或位移是力对空间的积累效果；故计 算功时一定要指明是哪个力在哪个过程对物体做的功。 ②公式W = Fl cosα只适用于计算恒力的功，l是物体的位移，不是路 程。
mＦ M l
一、功
02 正功与负功 （1）力对物体做正功和负功的条件 根据公式：W = F l cosα 完成下表：
小
F
F1
2
F，2 其中F1为物体初状态时受到的力，
F2为物体末状态时受到的力．
一、变力做功 02 平均值法
【典例2】如图所示，放在水平地面上的木块与一劲度系数k＝200 N/m的轻质弹簧相 连，现用手水平拉弹簧，拉力的作用点移动x1＝0.2 m，木块开始运动，继续拉弹簧， 木块缓慢移动了x2＝0.4 m，求上述过程中拉力所做的功．
“探究功与物体速度变化关系”的教学设计——一堂市高中物理新课程示范课实录
维普资讯
第 ２ ６卷 总 第 ３ ３期 １ ２０ ０ ８年 第 ４期 （ 上半 月 ）
物
理教学探源自讨 Ｖｏ ． ６ ＮＯ ３ ３ Ｉ２ ． １
Ｊ ｕ ｎａ ｏ Ｐｈ ｓｃ Ｔｅ ｃ ｉｇ ｏｒ ｌ ｆ ｙ ｉｓ ａ ｈｎ
（） Ｓ
４ ２ ０ ． １ ． ０８ １．
参考文献 ：
精彩 的课堂 不完全依 赖 于课前预设 ， 生的 学
差异 性和探 究 教 学 的开 放性 使 课堂 呈 现 出丰 富
性、 多变 性 和复 杂性 教师 不 能为 节 省探 究 的 时 间， 拘泥 于课 前 的 预设 ， 对 问 题 ， 据 实 际情 面 根
况， 及时调 整预设 的教 学设计 ， 要花 时间 ， 哪怕是
进学 生 自主学习 ； 学生积极 参与 、 于探索 、 让 乐 勇
于实验 、 于思考 。 勤 ”可见 ， 究式 学 习不 仅是 新 探
中， 们研 究 了重 力做 功 与重力 势 能 的关 系 ， 我 从 而确立 了重 力 势能 的表 达式 ； 似 地 ， 究 弹 力 类 探 做功与 弹性 势能的关 系 ， 从而 确立弹 性势 能的 表 达式 。 那么 ， 如何确立 动能 的表 达式 呢？
２ 新 课 教 学 ２ １ 由 “ 弹 弓” 想 到 的 ． 玩 所
课标 的重要 组成部分 ， 还是 培养 学生创新 精神 和 实践 能力 的途 径 。 目前我 国的基 础 教育 中， 以教 师为 中心 的灌输 式 学 习方 式 与 以学 生 为 中心 的 探究式 学 习方式使用 比例严 重失 调 ， 致使 学生 创 新和 实践 的意识 和能力未 得到很好 的培 养 。 者 笔 于 ２０ 年 ３ １ ０７ 月 ４日有 幸在 台州市普 通高 中新 课 程物理 （ ） ２ 培训 会议 中上 了一 节示 范 课“ 探究 功 与物 体 速度 变化 的关 系” 进行 了探 究 式 教学 尝 ，
第 ２ ６卷 总 第 ３ ３期 １ ２０ ０ ８年 第 ４期 （ 上半 月 ）
物
理教学探源自讨 Ｖｏ ． ６ ＮＯ ３ ３ Ｉ２ ． １
Ｊ ｕ ｎａ ｏ Ｐｈ ｓｃ Ｔｅ ｃ ｉｇ ｏｒ ｌ ｆ ｙ ｉｓ ａ ｈｎ
（） Ｓ
４ ２ ０ ． １ ． ０８ １．
参考文献 ：
精彩 的课堂 不完全依 赖 于课前预设 ， 生的 学
差异 性和探 究 教 学 的开 放性 使 课堂 呈 现 出丰 富
性、 多变 性 和复 杂性 教师 不 能为 节 省探 究 的 时 间， 拘泥 于课 前 的 预设 ， 对 问 题 ， 据 实 际情 面 根
况， 及时调 整预设 的教 学设计 ， 要花 时间 ， 哪怕是
进学 生 自主学习 ； 学生积极 参与 、 于探索 、 让 乐 勇
于实验 、 于思考 。 勤 ”可见 ， 究式 学 习不 仅是 新 探
中， 们研 究 了重 力做 功 与重力 势 能 的关 系 ， 我 从 而确立 了重 力 势能 的表 达式 ； 似 地 ， 究 弹 力 类 探 做功与 弹性 势能的关 系 ， 从而 确立弹 性势 能的 表 达式 。 那么 ， 如何确立 动能 的表 达式 呢？
２ 新 课 教 学 ２ １ 由 “ 弹 弓” 想 到 的 ． 玩 所
课标 的重要 组成部分 ， 还是 培养 学生创新 精神 和 实践 能力 的途 径 。 目前我 国的基 础 教育 中， 以教 师为 中心 的灌输 式 学 习方 式 与 以学 生 为 中心 的 探究式 学 习方式使用 比例严 重失 调 ， 致使 学生 创 新和 实践 的意识 和能力未 得到很好 的培 养 。 者 笔 于 ２０ 年 ３ １ ０７ 月 ４日有 幸在 台州市普 通高 中新 课 程物理 （ ） ２ 培训 会议 中上 了一 节示 范 课“ 探究 功 与物 体 速度 变化 的关 系” 进行 了探 究 式 教学 尝 ，
最新高中物理一轮复习 《力学实验》精品PPT课件
学法指导
通过动手、动脑进行实验探究，掌握实验方法，学会运用图像法处理实验 数据，探究小车在重物的牵引下速度随时间变化的规律.
【讨论与交流】
1、阅读教材 “进行实验”讨论实验方案， 并阐述相关实验器材及步骤。
学生电源
打点计时器 纸带 小车
细绳
一端附有定滑轮 的长木板
钩码
器材组装
实验操作
注意事项
用等效替代法研究物体的运动
在探究小车速度随时间变化规律的实验中，选择一条打点清晰 的纸带，标上计数点，然后将纸带从相邻计数点处剪下，连续剪 下几段，然后底边对齐并列贴在有格子的坐标纸上，如图所示， 纸带的排列呈“阶梯”状．
这种排列也反映了小车运动的规律，因为每段的长度对应小车 相等时间内的位移，纸带的宽度等效为时间．所以纸带长度正比 于运动速度，纸带长度均匀增加，说明小车运动速度均匀增加．
1.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器 2.先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车，当小车停止运 动时及时断开电源 3．滑轮不能过高,细绳应与木板平行. 4.要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住 它 5.小车另一端所挂的钩码个数要适当，避免加速度过大而使纸带上打的 点太少，或加速度太小使各段位移无法区别，从而使误差增大
高考物理一轮复习：力学实验部分
目录
• 实验：探究小车速度随时间变化的规律 • 实验：探究加速度与力、质量的关系 • 实验：探究功与速度变化的关系 • 实验:验证机械能守恒定律 • 实验：探究碰撞中的不变量
实验：探究小车速度随时间变化的规律
课程目标
1.巩固打点计时器的使用 、纸带数据的处理和瞬时速度的测量； 2.学会从实验中获取实验数据，学会利用图像处理实验数据； 3.理解小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律。
通过动手、动脑进行实验探究，掌握实验方法，学会运用图像法处理实验 数据，探究小车在重物的牵引下速度随时间变化的规律.
【讨论与交流】
1、阅读教材 “进行实验”讨论实验方案， 并阐述相关实验器材及步骤。
学生电源
打点计时器 纸带 小车
细绳
一端附有定滑轮 的长木板
钩码
器材组装
实验操作
注意事项
用等效替代法研究物体的运动
在探究小车速度随时间变化规律的实验中，选择一条打点清晰 的纸带，标上计数点，然后将纸带从相邻计数点处剪下，连续剪 下几段，然后底边对齐并列贴在有格子的坐标纸上，如图所示， 纸带的排列呈“阶梯”状．
这种排列也反映了小车运动的规律，因为每段的长度对应小车 相等时间内的位移，纸带的宽度等效为时间．所以纸带长度正比 于运动速度，纸带长度均匀增加，说明小车运动速度均匀增加．
1.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器 2.先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车，当小车停止运 动时及时断开电源 3．滑轮不能过高,细绳应与木板平行. 4.要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住 它 5.小车另一端所挂的钩码个数要适当，避免加速度过大而使纸带上打的 点太少，或加速度太小使各段位移无法区别，从而使误差增大
高考物理一轮复习：力学实验部分
目录
• 实验：探究小车速度随时间变化的规律 • 实验：探究加速度与力、质量的关系 • 实验：探究功与速度变化的关系 • 实验:验证机械能守恒定律 • 实验：探究碰撞中的不变量
实验：探究小车速度随时间变化的规律
课程目标
1.巩固打点计时器的使用 、纸带数据的处理和瞬时速度的测量； 2.学会从实验中获取实验数据，学会利用图像处理实验数据； 3.理解小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律。
7-6实验：探究功与速度变化的关系
②如图所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、
C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的间隔为T，距离如 图．则打C点时小车的速度为________；要验证合外力的 功与动能变化间的关系，除位移、速度外，还要测出的物 理量有
_________________________．
答案：①a.平衡摩擦力 总重力
出的纸带进行处理，求出小车的速度v，记录见表格．请
你猜一猜：小车速度v与橡皮筋所做的功有什么定量关系？ 并试着作出功与v2的关系图象.
功 v/(m·s－1) 0 0 W 1.0 2W 1.41 3W 1.73 4W 2.0 5W 2.24 6W 2.45
答案：由数据可看出v∝或v2∝W.由此可猜想小车速
点评：这是一个探究性实验题，应掌握探究的基本过
程．
(江西金溪一中08～09学年高一下学期月考)规律的发
现离不开科学探究，下面我们追寻科学家的研究足迹来探 究恒力做功和物体动能变化间的关系． ①某同学的实验方案如图所示，他想用钩码的重力表 示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，
你认为在实验中还应该采取的两项措施是：
功是________……
3．根据实验数据作个W－v草图，大致判断两个量可
能是什么关系．如果认为很可能是W∝v2 ，就作出W－v2 曲线，如果这条曲线是________，就可以证明你的判断是 正确的． 答案:1.木板、橡皮筋，打点计时器及电源，纸带
2．保持和第一次；2W、3W
3．一条直线
(1)在如图所示的装置中，释放小车，拉伸的橡皮筋对 小车做功，使小车获得速度．第一次实验设橡皮筋对小车
在本实验中，小车在运动中会受阻力作用．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
新教材高中物理精品课件 实验一 探究小车速度随时间变化的规律
根据速度位移公式有 v22－v21＝2gL
代入数据解得加速度 g＝v222－Lv21＝9.74 m/s2。
答案 ②15.40 ③竖直 ⑤9.74
题 干
【针对训练2】 (2020·江苏卷，11)疫情期间“停课不停
学”，小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄物
体自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的
完成下列填空：
图5
(1)用 a 表示滑块下滑的加速度大小，用 vA 表示挡光片前端到达光电门时滑块的
瞬时速度大小，则－v与 vA、a 和 Δt 的关系式为 －v＝____________。 (2)由图5可求得vA＝______ cm/s，a＝______ cm/s2(结果保留3位有效数字)。
解析 (1)设挡光片末端到达光电门的速度为 v，则由速度与时间关系可知
④打开手机摄像功能，开始摄像
(3)停止摄像，从视频中截取三帧图片，图片中的小球和刻度如图所示。已知所截 取的图片相邻两帧之间的时间间隔为16 s，刻度尺的分度值是 1 mm，由此测得重 力加速度为________m/s2(结果保留 2 位有效数字)。
(4)在某次实验中，小明释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时偏离了竖 直方向。从该视频中截取图片，__________(选填“仍能”或“不能”)用(3)问中 的方法测出重力加速度。
间Δt； ③用 Δs 表示挡光片沿运动方向的长度，如图(b)所示，－v表示滑块在挡光片遮住
光线的Δt 时间内的平均速度大小，求出 －v；
④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端
与①中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步
骤②、③；
⑤多次重复步骤④；
⑥利用实验中得到的数据作出－v －Δt 图像，如图 5 所示。
高中物理说课素材：7.6《实验：探究功与速度变化的关系》(新人教必修2)
第三部分
归纳提升
1. 学生自己设计方案，再分组讨论，充分 调动学生学习的积极性，主动性，体现学生的 主体地位，体会集体的智慧。培养语言表达能 力，交往能力。 2. 三种甚至更多的方案，说明物理规律是 经得起实验检验的，培养了他们的发散思维能 力。 总之，在探究中让学生体会成功的喜悦，探 究的快乐，激发学习物理，研究物理问题的兴 趣，同时各方面素质得到全面发展。在学到知 识方法的同时，能够健康快乐的成长。
■ 分组讨论方案
六人一组，老师指导, 归纳得到一个 最为合理的方案。
■ 每组派代表汇报方案
■ 三种典型方案
方案一
•
器材： 光电门、滑块、气垫导轨 （一端有定滑轮） 、钩码 和数字毫秒计
实验原理： 将光电门分别固定在距滑块出发点为 S、2S的位置处, 让滑块在钩码的拉 力作用下由静止开始做匀加速运动, 经过两个光电门时纪录下速度,拉力 做功分别为W、2W,将光电门固定在 距滑块出发点3S、4S的位置处,保持 滑块质量和所挂钩码的质量不变，保 证绳子对滑块的拉力保持不变，让滑 块从同一位置出发,同样记录下过光 电门的速度,拉力对小车做的功分别 为3W、4W，同理可以获得其它实验 数据.实验中，拉力是不等于钩码的 重力的，但这并没有给实验结果造成 误差，因为实验中只要保证拉力不变 就可以了,拉力做的功就和拉力作用 的位移成正比.因此实验不要求勾码 的质量比滑块的质量小得多.
第二部分
探究方案设计
■ 引导功和速度的测量
设置问题引导学生设计方案： 1.用什么实验器材测量速度？怎么测？ 2.测量功需要测什么物理量，用什么实验器材 测量，怎么测？ 3.怎样通过一个实验同时测出速度和功?
■ 学生独立设计探究方案
1. 测速度：打点计时器或光电门 2. 测量功：用相同的橡皮筋的拉力做功或利 用重力做功
提高物理教学中自由探究效度的尝试——基于“实验：探究功与速度变化的关系”案例分析
探究活动 的课题确 定好 了就需要 实施操作 ， 如
形成有效教学的前提
何进行实验探究 ？教 材并没有直接给 出 ， 而是 给师
探究 功与速 度变 化 的关 系列 出 了三个 二级 标 生提供 了一个相对广 阔的 自主空 间 ， 意让学生通 有 题， 分别 为 “ 探究 的思路” 操 作的技 巧” 数据 的 过合作性学 习制定具体 的实验方案． “ 和“ 在探究过程 中
教材开宗 明义提 出讨论物体 的动能 ． 通过特定
点． 任何 一个探 究未必都一定要 包括完整 的探 究环 物理场 景 的限定 ， 出“ 指 通过 实验探究 力对 原来静
节 ， 的只是涉及 问题 的提 出 ， 的 则只是 建立科 止 的物体做 的功 与物体 获得的速度 的关 系” 有 有 ，从 而 学 的假说 ， 的只是设 计实 验方 案 ， 的只是对 信 减缓 了 合 有 有 ＝ 息的解读 或问题 的讨论 ．
“ 究 功 与 速 度 变 化 的关 系 ” 通 过 实 验 的方 探 是
， 的学习难度． 探究 的思路 ” 中给 图象 ， 析这一 曲 分
出了“ 增法 ” 倍 如何量 度橡皮筋变力功 ； 间接 测定小
车获得的速度 ； 描点法做 出 间的定量关 系．
式 探究不 是直 接正 相关 的物理量 ——功 与速 度 变 线 获得橡 皮筋 对小 车做 的功与小 车获 得 的速 度之 化之 间的关 系 ， 在没有学 习动能定理 的前 提下探究
ｉｇＭ］ Ｃａ ｒ ｇ ， ｎ ［ ． ｍｂ ｉ ｅ ＭＡ： Ｉ ｒｓ， ２ ｄ Ｍ Ｔ Ｐ ｅｓ １ ７ ． ９ 【】Ｌ Ｗ Ｉ ．Ｉ ｌｍｅ ｔ ｇ ｔｅ ｅｉａ ｐ ４ Ｅ Ｓ Ｍ ｍｐｅ ｎｉ ｈ ｌｘｃｌ — ｎ ａ ｐｏ ｃ ［ ． ｎ ｌｎ ： ａ ｇ ａｅ Ｔ ａｈｎ ｕ ｌ ａ ｏ ｓ ｒａｈ Ｍ］ Ｅ ｇａ ｄ Ｌ ｎ ｕ ｇ ｅｃ ｉｇ Ｐ ｂｉ ｔ ｎ ， ｃｉ
高中新教材人教版物理课件 必修第二册 第八章 机械能守恒定律 1-功和功率
(2)运动员所受合力
F合=mgsin 37°-μmgcos 37°=260 N
方向沿斜坡向下。
沿合力方向的位移
x=°=50 m
合力做的功
W合=F合x=260×50 J=1.3×104 J。
误区警示 1.计算功时首先应明确要求的是哪一个力做的功,
物体所受的各个力做功时互不影响。
2.求功时物体的位移应相对于某一惯性参考系,要注意力与
是J。
3.一个人提着一水桶,在水平路面上匀速行走了一段路程,人
对水桶是否做了功?
提示:人提着水桶在水平路面上行走,人提桶的力对水桶不
做功。因为人提水桶的力沿竖直方向,而水桶在竖直方向上
无位移。
二、正功和负功
1.一个力做功的几种情况
夹角 α 的范围 做功情况
α=
cos α=0,W=0,即力 F 对物体不做功
做什么功?
(3)雪橇做匀加速运动,合力做什么功?
雪橇做匀减速运动,合力做什么功?
提示:(1)重力、支持力和位移方向垂直,故不做功。
(2)拉力F做正功。摩擦力做负功。
(3)雪橇做匀加速运动,合力做正功。雪橇做匀减速运动,合
力做负功。
归纳提升
1.功是过程量
功描述了力的作用效果在空间上的累积,它总与一个具体过
(2)以恒定功率启动时,汽车的加速度变化吗?做什么运动?
提示:(1)F是汽车的牵引力。(2)当汽车以恒定功率启动时,
根据P=Fv,v增大,F减小,加速度减小,故加速度变化,汽车做变
加速运动。
归纳提升
1.两种启动方式的比较
两种方式
P-t 图
和 v-t 图
以恒定功率启动
以恒定加速度启动
F合=mgsin 37°-μmgcos 37°=260 N
方向沿斜坡向下。
沿合力方向的位移
x=°=50 m
合力做的功
W合=F合x=260×50 J=1.3×104 J。
误区警示 1.计算功时首先应明确要求的是哪一个力做的功,
物体所受的各个力做功时互不影响。
2.求功时物体的位移应相对于某一惯性参考系,要注意力与
是J。
3.一个人提着一水桶,在水平路面上匀速行走了一段路程,人
对水桶是否做了功?
提示:人提着水桶在水平路面上行走,人提桶的力对水桶不
做功。因为人提水桶的力沿竖直方向,而水桶在竖直方向上
无位移。
二、正功和负功
1.一个力做功的几种情况
夹角 α 的范围 做功情况
α=
cos α=0,W=0,即力 F 对物体不做功
做什么功?
(3)雪橇做匀加速运动,合力做什么功?
雪橇做匀减速运动,合力做什么功?
提示:(1)重力、支持力和位移方向垂直,故不做功。
(2)拉力F做正功。摩擦力做负功。
(3)雪橇做匀加速运动,合力做正功。雪橇做匀减速运动,合
力做负功。
归纳提升
1.功是过程量
功描述了力的作用效果在空间上的累积,它总与一个具体过
(2)以恒定功率启动时,汽车的加速度变化吗?做什么运动?
提示:(1)F是汽车的牵引力。(2)当汽车以恒定功率启动时,
根据P=Fv,v增大,F减小,加速度减小,故加速度变化,汽车做变
加速运动。
归纳提升
1.两种启动方式的比较
两种方式
P-t 图
和 v-t 图
以恒定功率启动
以恒定加速度启动
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第六节：探究功与速度变化的关系
问题1：到现在为止，我们已经定量研究了哪 几种能量？它们与对应力的功有什么关系？ 它们都是怎样得出表达式的？
重力做功
重力势能
WG＝EP1－EP2 弹力做功 弹性势能
WF＝EP1－EP2
运动 问题2: 动能是与物体___________有关的能 速度 量。即与物体的___________ 有关，速度的变
一：提出预案 设计出一个实验方案，能够探究合力的功与 物体速度变化的关系，先说需要什么器材， 再说明怎样安装器材。
方案1：
方案2：
二：确定方案 主要从合理性、科学性、可行性等方面 进行分析,经过讨论、归纳、整理选出实验 方案。 方案2：
三：实验探究 实验目的：通过实验探究橡皮筋对小车 做功与小车速度的关系 实验器材：橡皮筋、小车、木板、打点 计时器、纸带、铁钉等
结 论
橡皮筋的弹力对小车做的功，与速度的 平方成正比 注：这里的弹力就是物体受到的合外力 因为小车从静止开始运动，初速度为零， 末速度就是小车速度的变化。 拓展：如果小车的初速度不为零，功与 速度之间应该有什么样的关系？
知识总结： 1、利用纸带与打点计时器，来探究功与物体 速度变化的关系，经历了知识的探究过程。 2、学习了物理学的研究方法――倍增法，并 会利用图像法处理数据。
W/×WJ X/×10 m v/（m/s） V /（m /s ） V /（m /s ） V1/2 次方 V1/3 次方 0 1 2 3 4 5 6 0 8.00 11.00 12.80 15.30 17.60 18.90
-2 2 2 2 3 3 3
2 3 W/ × X/ × v/ V1/2 V1/3 V/ V/ WJ 10-2m （ m/s （ m2/ （ m3/ 次方 次方 ） s2） s3） 0 0 0 0 0 1 8 0.8 0.64 0.894 2 11 1.1 1.21 1.049 3 12.8 1.28 1.638 1.131 4 15.3 1.53 2.341 1.237 5 17.6 1.76 3.098 1.327 6 18.9 1.89 3.572 1.375
外力做功
速度 动能
学习目标
1、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）学习利用物理图像探究功与物体速度变化的关系。 2、过程与方法：通过用纸带与打点计时器来探究功与物体 速度相关量变化的关系，体验知识的探究过程和物理学的研 究方法。 3、情感态度与价值观：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 理念。 【教学重点】 学习探究功与物体速度变化的关系的物理方法――倍增法， 并会利用图像法处理数据。 【教学难点】 实验数据的处理方法――图像法
3、换用纸带，改用2条、3条„„同样的橡皮筋进行实验，保 持每次实验中橡皮筋拉长的长度相同。 4、由纸带算出小车获得的速度，把小车第一次获得的功计为W， 第2次，第3次„„计为2W，3W „„
5、对测量数据进行估算，大致判断两个量可能的关系，然后 以W为纵坐标，v，v2（或其它）为横坐标作图。
处理数据 1、采集橡皮条分别为一根、 两根„„、 六根时的数据 （匀 速运动阶段， 例如在 0.1s 内的位移） ， 记在自己设计的表格中。 2、记录数据的方式示例
（2）每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要 求？为什么？ 相同 因为只有第二次用两条完全相同的橡皮筋， 并联起来栓到小车上拉小车，且使每条橡皮 筋的伸长都和第一次的伸长量一样，拉力做 的功才为2W。依次类推，并联三条、四 条……橡皮筋，且拉伸的长度都一样，做的 功为3W、4W……
（3）小车在木板上运动时还会受到什么力?可 以采用什么方法进行补偿？ 小车还会受到摩擦阻力 将平板安装有打点计时器的一端适当垫高， 调整高度，直至轻推小车后使小车恰能在板 上做匀速直线运动为止。
5. 实验中我们应测量小车的什么速度 （ D ） A 、平均速度 B 、加速阶段的平均速度 C 、任一点的瞬时速度 D 、匀速阶段的瞬时速度
课后思考： 如果物体的初速度不为零，功与速度变化的 关系又是怎样的呢？ 你能运用已学的知识，通过理论推导的方法， 得出功与速度变化的关系来吗？
打点计时器
小车
铁钉
纸带 木板 橡皮筋
探 究 的 思 路
1、测量橡皮筋对小车做的功W 2、测量由于橡皮筋做功而使小车获得 的速度v
3、数据处理，寻找W与v的关系
探究1：测量橡皮筋对小车做的功W （1）探究过程中，我们是否需要测出橡皮筋 做功的具体数值？ 可以怎么做？ 不需要 设法让橡皮筋每次对小车做的功分别为 W、2W、3W……
化又与它的受力有关，按照我们已经使用过 的研究思路，要得出动能的表达式，必然也 力的功 是通过探究___________得出。因此可以通过 速度变化 的关系，希望由此 实验探究功与___________ 找到动能表达式的线索。
重力做功
重力势能
WG＝EP1－EP2
弹力做功
弹性势能
WF＝EP1－EP2
数据处理
W v /(m/s) 1 0.80 2 1.10 3 1.28 1.53 4 1.76 5 1.89 6
0 0
W-v图
为什么图象会通过 原点?
W v2/(m2· s -2)
0 1 2 3 4 5 6
0 0.64 1.21 1.64 2.34 3.10 3.57
W-v2图
结论：表明在物体 初速度为零时W与 v2 成正比
【夯实基础】 1. 本节是一个探究性实验，探究的目的是 （D ） 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. 探究力对物体做的功与物体加速度变化的 关系 D. 探究力对物体做的功与物体速度变化的关 系
2、关于探究功与物体速度变化的关系实验中， 下列叙述正确的是( ) D 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，橡皮筋拉伸的长度没有必要 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
探究2：测量由于橡皮筋做功而使小车获
得的速度v
（1）是否需要测出各次小车速度的具体数值？ 小车获得的速度怎样计算？
需要利用打点计时器打出的纸带,根据位
移与时间的关系式：x=vt可求出小车的 速度。
（2）纸带上的点距并不都是均匀的，应该采 用哪些点距来计算小车的速度？为什么？
取点迹清晰且间距均匀的部分，在橡皮
3.在“探究功与物体速度变化的关系”实验 时，以下应保持不变的是（ ABD ） A.每次实验把橡皮筋拉伸的长度 B.橡皮筋的规格 C.橡皮筋的根数 D.小车的质量
ห้องสมุดไป่ตู้
4. 在“探究功与物体速度变化的关系”实验 中，小车会受到阻力，可以使木板倾斜作为 补偿，则下面操作正确的是（ C ） A.使拖着纸带的小车由静止释放，下车不下 滑即可 B. 使拖着纸带的小车由静止释放，下车下滑 即可 C.沿木板向下推拖着纸带的小车，放手后打 点计时器在纸上打下的点距均匀即可 D.以上说法都不对
筋的弹力消失后，小车的运动是匀速运动。
探究3：数据处理，寻找W与v的关系 实验完毕后，我们用什么方法分析橡皮筋对 小车做的功和小车速度的关系？为什么？ 比较麻烦 方法一：计算法 简便直观，可以减少偶然 方法二：图像法 误差
参考实验步骤
1、按图装好实验器材，把木板稍微倾斜，平衡阻力 2、先用一条橡皮筋做实验，把橡皮筋拉长到一定的位置，理 好纸带，接通电源，释放小车。
问题1：到现在为止，我们已经定量研究了哪 几种能量？它们与对应力的功有什么关系？ 它们都是怎样得出表达式的？
重力做功
重力势能
WG＝EP1－EP2 弹力做功 弹性势能
WF＝EP1－EP2
运动 问题2: 动能是与物体___________有关的能 速度 量。即与物体的___________ 有关，速度的变
一：提出预案 设计出一个实验方案，能够探究合力的功与 物体速度变化的关系，先说需要什么器材， 再说明怎样安装器材。
方案1：
方案2：
二：确定方案 主要从合理性、科学性、可行性等方面 进行分析,经过讨论、归纳、整理选出实验 方案。 方案2：
三：实验探究 实验目的：通过实验探究橡皮筋对小车 做功与小车速度的关系 实验器材：橡皮筋、小车、木板、打点 计时器、纸带、铁钉等
结 论
橡皮筋的弹力对小车做的功，与速度的 平方成正比 注：这里的弹力就是物体受到的合外力 因为小车从静止开始运动，初速度为零， 末速度就是小车速度的变化。 拓展：如果小车的初速度不为零，功与 速度之间应该有什么样的关系？
知识总结： 1、利用纸带与打点计时器，来探究功与物体 速度变化的关系，经历了知识的探究过程。 2、学习了物理学的研究方法――倍增法，并 会利用图像法处理数据。
W/×WJ X/×10 m v/（m/s） V /（m /s ） V /（m /s ） V1/2 次方 V1/3 次方 0 1 2 3 4 5 6 0 8.00 11.00 12.80 15.30 17.60 18.90
-2 2 2 2 3 3 3
2 3 W/ × X/ × v/ V1/2 V1/3 V/ V/ WJ 10-2m （ m/s （ m2/ （ m3/ 次方 次方 ） s2） s3） 0 0 0 0 0 1 8 0.8 0.64 0.894 2 11 1.1 1.21 1.049 3 12.8 1.28 1.638 1.131 4 15.3 1.53 2.341 1.237 5 17.6 1.76 3.098 1.327 6 18.9 1.89 3.572 1.375
外力做功
速度 动能
学习目标
1、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）学习利用物理图像探究功与物体速度变化的关系。 2、过程与方法：通过用纸带与打点计时器来探究功与物体 速度相关量变化的关系，体验知识的探究过程和物理学的研 究方法。 3、情感态度与价值观：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 理念。 【教学重点】 学习探究功与物体速度变化的关系的物理方法――倍增法， 并会利用图像法处理数据。 【教学难点】 实验数据的处理方法――图像法
3、换用纸带，改用2条、3条„„同样的橡皮筋进行实验，保 持每次实验中橡皮筋拉长的长度相同。 4、由纸带算出小车获得的速度，把小车第一次获得的功计为W， 第2次，第3次„„计为2W，3W „„
5、对测量数据进行估算，大致判断两个量可能的关系，然后 以W为纵坐标，v，v2（或其它）为横坐标作图。
处理数据 1、采集橡皮条分别为一根、 两根„„、 六根时的数据 （匀 速运动阶段， 例如在 0.1s 内的位移） ， 记在自己设计的表格中。 2、记录数据的方式示例
（2）每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要 求？为什么？ 相同 因为只有第二次用两条完全相同的橡皮筋， 并联起来栓到小车上拉小车，且使每条橡皮 筋的伸长都和第一次的伸长量一样，拉力做 的功才为2W。依次类推，并联三条、四 条……橡皮筋，且拉伸的长度都一样，做的 功为3W、4W……
（3）小车在木板上运动时还会受到什么力?可 以采用什么方法进行补偿？ 小车还会受到摩擦阻力 将平板安装有打点计时器的一端适当垫高， 调整高度，直至轻推小车后使小车恰能在板 上做匀速直线运动为止。
5. 实验中我们应测量小车的什么速度 （ D ） A 、平均速度 B 、加速阶段的平均速度 C 、任一点的瞬时速度 D 、匀速阶段的瞬时速度
课后思考： 如果物体的初速度不为零，功与速度变化的 关系又是怎样的呢？ 你能运用已学的知识，通过理论推导的方法， 得出功与速度变化的关系来吗？
打点计时器
小车
铁钉
纸带 木板 橡皮筋
探 究 的 思 路
1、测量橡皮筋对小车做的功W 2、测量由于橡皮筋做功而使小车获得 的速度v
3、数据处理，寻找W与v的关系
探究1：测量橡皮筋对小车做的功W （1）探究过程中，我们是否需要测出橡皮筋 做功的具体数值？ 可以怎么做？ 不需要 设法让橡皮筋每次对小车做的功分别为 W、2W、3W……
化又与它的受力有关，按照我们已经使用过 的研究思路，要得出动能的表达式，必然也 力的功 是通过探究___________得出。因此可以通过 速度变化 的关系，希望由此 实验探究功与___________ 找到动能表达式的线索。
重力做功
重力势能
WG＝EP1－EP2
弹力做功
弹性势能
WF＝EP1－EP2
数据处理
W v /(m/s) 1 0.80 2 1.10 3 1.28 1.53 4 1.76 5 1.89 6
0 0
W-v图
为什么图象会通过 原点?
W v2/(m2· s -2)
0 1 2 3 4 5 6
0 0.64 1.21 1.64 2.34 3.10 3.57
W-v2图
结论：表明在物体 初速度为零时W与 v2 成正比
【夯实基础】 1. 本节是一个探究性实验，探究的目的是 （D ） 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. 探究力对物体做的功与物体加速度变化的 关系 D. 探究力对物体做的功与物体速度变化的关 系
2、关于探究功与物体速度变化的关系实验中， 下列叙述正确的是( ) D 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，橡皮筋拉伸的长度没有必要 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
探究2：测量由于橡皮筋做功而使小车获
得的速度v
（1）是否需要测出各次小车速度的具体数值？ 小车获得的速度怎样计算？
需要利用打点计时器打出的纸带,根据位
移与时间的关系式：x=vt可求出小车的 速度。
（2）纸带上的点距并不都是均匀的，应该采 用哪些点距来计算小车的速度？为什么？
取点迹清晰且间距均匀的部分，在橡皮
3.在“探究功与物体速度变化的关系”实验 时，以下应保持不变的是（ ABD ） A.每次实验把橡皮筋拉伸的长度 B.橡皮筋的规格 C.橡皮筋的根数 D.小车的质量
ห้องสมุดไป่ตู้
4. 在“探究功与物体速度变化的关系”实验 中，小车会受到阻力，可以使木板倾斜作为 补偿，则下面操作正确的是（ C ） A.使拖着纸带的小车由静止释放，下车不下 滑即可 B. 使拖着纸带的小车由静止释放，下车下滑 即可 C.沿木板向下推拖着纸带的小车，放手后打 点计时器在纸上打下的点距均匀即可 D.以上说法都不对
筋的弹力消失后，小车的运动是匀速运动。
探究3：数据处理，寻找W与v的关系 实验完毕后，我们用什么方法分析橡皮筋对 小车做的功和小车速度的关系？为什么？ 比较麻烦 方法一：计算法 简便直观，可以减少偶然 方法二：图像法 误差
参考实验步骤
1、按图装好实验器材，把木板稍微倾斜，平衡阻力 2、先用一条橡皮筋做实验，把橡皮筋拉长到一定的位置，理 好纸带，接通电源，释放小车。