人教版物理必修二7.6同步精讲ppt课件.ppt

成才之路 · 物理,路漫漫其修远兮 吾将上下而求索,人教版 · 必修2,万有引力与航天,第七章,1.1.1集合的概念,第六节实验：探究功与速度变化的关系,第七章,1.1.1集合的概念,如图所示，让钢球从斜面上由静止滚下，打到一个小木块上，能将木块撞出一段距离。提高小球的初始高度h，小球滚下撞击木块的速度变大，木块就会被撞的远些，说明功与速度变化有着密切联系。这一节我们将通过实验探究功与速度变化的定量关系。,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所做的功为W，后面的实验中都保持橡皮筋的拉伸长度与第一次_。橡皮筋的条数分别为原来的2倍、3倍，橡皮筋对小车所做的功分别为_W、_W,探究思路,一致,2,3,2由纸带和打点计时器分别测出小车获得的速度v1、v2、v33以橡皮筋对小车做的功为_坐标(以第一次实验时的功W为单位)，小车获得的速度为_坐标，作出Wv曲线。,纵,横,一条直线,v2,1.小车运动中受到阻力，小车的速度在运动中是变化的。使木板倾斜，让小车不受橡皮条的拉力时_下滑，也就是_摩擦力。2橡皮条做功完毕后，小车匀速运动，则打在纸带上的点应是_分布的，利用纸带点_和打点计时器记录的_求出速度。,操作的技巧,匀速,平衡掉,均匀,间距,时间,先对测量数据进行估计，或者作出Wv草图，大致判断两个量可能有什么关系。如果认为有可能是Wv2，就对每一个速度值算出它的二次方，然后以_为纵坐标，_为横坐标作图(不是以v为横坐标)。如果这样作出的图象是_，说明两者关系真的是Wv2,数据的处理,W,v2,一条直线,一、实验器材木板、小车、橡皮筋(若干)、打点计时器、低压交流电源、纸带、刻度尺等。二、实验步骤1按实验要求安装好实验仪器。2平衡摩擦力：将安装有打点计时器的长木板的一端垫起，纸带穿过打点计时器，不挂橡皮筋，闭合电源，轻推小车，打点计时器在纸带上打出间隔均匀的点。,3第一次先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度v1，设此时橡皮筋弹力对小车做功为W，并将得到的数据记入表格。4换用2条、3条、4条同样的橡皮筋做实验，并将橡皮筋拉伸的长度都和第一次相同，测出v2、v3、v4，橡皮筋对小车做功分别为2W、3W、4W将数据记入表格。5分析数据，尝试做Wv，Wv2等图象，探究W、v的关系。,四、误差分析1误差来源：一是由于忘记平衡摩擦力或没有完全平衡摩擦力对实验的影响，二是橡皮筋长度、粗细不一，使得拉力及拉力的功与条数不成正比带来误差，三是纸带上所打点的间距测量也会带来误差。四是描点不准带来误差。,2减小误差的办法(1)实验前要先平衡摩擦力。(2)尽量选用同一规格的橡皮筋。(3)选用间距均匀的几个间隔，测量其总长度，求得平均速度。(4)描点时既要观察各点的位置关系，又要考虑应有的函数关系，若拉力大，小车速度大，点数少，可能使W与v呈线性关系，控制小车速度，加大纵坐标单位长度，可减小误差。,五、注意事项1平衡摩擦力的方法：将木板一端垫高，轻推小车，由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否做匀速运动，找到木板的一个合适的倾角。2测小车速度时，纸带上的点应选均匀部分的，也就是选小车做匀速运动的。3橡皮筋应选规格一样的，力对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单位即可，不必计算出具体数值。4每次释放小车时，都要让它从同一位置由静止开始运动。5小车质量应大一些，使纸带上打的点多一些。,对实验原理及实验过程的考查,(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_(选填“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、v2vn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v的关系是_ _。,解析：(1)为使橡皮筋对小车做的功等于合力对小车做的功，需利用小车重力沿木板方向的分力平衡摩擦力。(2)实验中需要求橡皮筋做功后小车获得的速度，所以应用纸带的后面部分。(3)“过原点的直线”意味着纵横坐标轴对应的两个量成正比关系。答案：(1)平衡摩擦力(2)后面部分(3)W与速度v的平方成正比,下面探究“功与物体速度变化关系”的实验步骤，其合理顺序是_。将小车拉至图中C处，使AB和BC间距离大致相等，接通打点计时器电源，放开小车，小车带动纸带运动，打下一系列的小点，由纸带分析求出小车通过B位置时的速度v，设第1次橡皮筋对小车做的功为W。做出Wv、Wv2的图象，分析图象的特点，得出结论。,如图所示，先固定打点计时器，在长木板的两侧A处钉两个小钉，小车放在B处挂上一根橡皮筋(即图示情况)，使橡皮筋处于自由长度。用2条、3条同样的橡皮筋进行第2次、第3次实验，每次实验保持橡皮筋拉伸的长度不变，用同样的方法测出v2、v3记下2W、3W记入表格。答案：,实验数据处理,解析：通过试探与分析，确定W与v的关系：先试探画出Wv图象，大致判断一下W与v的关系，再画出其他的图象，找出哪一组的图象是直线，从而确定功与速度的最终关系。Wv图象如下图所示。,由图象可以看出，W很可能与v2成正比，通过计算，列表如下：,解析：v2、v3的数值如下表所示：,Wv、Wv2、Wv3图象如图所示。由图可得力对物体做的功与速度的平方成正比。,创新设计实验,解析：(1)实验方案：如图固定好轨道，让其末端保持水平,让小球从轨道的某一高度h处由静止滚下，最后落在置于水平面上的白纸及复写纸上。记下小球释放点及最后落点的位置，用刻度尺测出释放点的高度h及落点P到O点的距离x。多次改变小球的释放点位置，记录并测量每次的h、x的值。,如图所示，汽车已成为人们外出的重要交通工具之一，评价汽车性能的主要指标有动力性、经济性、稳定性、制动性等，其中制动性主要是指在良好的路面上，汽车迅速降低车速直到停车的距离，表中记录的是汽车以不同速率行驶时，制动后所经过的距离。,请根据表中的数据，用图象分析推断克服阻力做功与汽车速率变化之间的关系。,解析：制动过程中阻力不变，设每制动1m ，克服阻力做的功为W1、则制动4m、16m、25m、36m，克服阻力做的功分别为4W1、16W1、25W1、36W1，作出Wv图象如下图所示。,可见W与v不是正比关系，猜想W与v2成正 比，作出Wv2图象如下图所示。可见W与v2成正比。,