高中物理人教版 (2019)必修 第二册4 机械能守恒定律集体备课课件ppt

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册4 机械能守恒定律集体备课课件ppt，共45页。PPT课件主要包含了第七章，探究思路，一条直线，操作的技巧，平衡掉，数据的处理，实验数据处理方法，创新设计实验，答案BD等内容，欢迎下载使用。
第六节　实验：探究功与速度变化的关系
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……
2．由纸带和打点计时器分别测出小车获得的速度v1、v2、v3……3．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W－v曲线。
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。
先对测量数据进行估计，或者作出W－v草图，大致判断两个量可能有什么关系。如果认为有可能是W∝v2，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W∝v2……
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W－v，W－v2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)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和________。
(2)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力，则下面操作正确的是________。A．放开小车，能够自由下滑即可B．放开小车，能够匀速下滑即可C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可
(3)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是________。A．橡皮筋处于原长状态B．橡皮筋仍处于伸长状态C．小车在两个铁钉的连线处D．小车已过两个铁钉的连线(4)在正确操作情况下，打在纸带上的点，并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的________部分进行测量(根据上面所示的纸带回答，填入相应段的字母)。
解析：(1)打点计时器使用的是交流电源。(2)平衡摩擦力的目的是让拖着纸带的小车沿木板匀速下滑，即使小车的重力沿木板向下的分力与摩擦力相抵消。(3)因为木板水平放置，故摩擦力没有被平衡掉，当小车速度最大时，F弹＝Ff，故橡皮筋有弹力，处于伸长状态。(4)求速度应按纸带中小车匀速运动时所打点的部分来求。答案：(1)交流电源(或学生电源)　(2)D　(3)B　(4)GK(选取匀速部分均为正确)
(1)打点计时器与学生电源按图乙连接，正确的连接是________(填“A”或“B”)。
(2)关于本实验的下列要求和操作中，必须保证________；A．每根橡皮筋的粗细和原长必须尽可能相同B．用天平测量小车的质量C．每次实验时小车都必须从同一个位置由静止释放D．在接通打点计时器电源的同时释放小车
(3)实验中木板略微倾斜，这样做________。A．是为了释放小车后，小车能匀加速下滑B．防止纸带上打点不清晰C．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动(4)下图是某次实验得到的一段纸带，由此可算出小车获得的速度大小为________m/s。(保留两位有效数字)答案：(1)B　(2)AC　(3)CD　(4)0.75
解析：通过试探与分析，确定W与v的关系：先试探画出W－v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。W－v图象如下图所示。
解析：v2、v3的数值如下表所示：