探究功和速度变化关系学案新

7.6实验:探究功与速度变化的关系
【学习目标】会用纸带计算物体运动的速度；利用物理图象探究功与物体速度变化的关系。
【学习重、难点】学习探究功与速度变化关系的物理方法，并会利用图象法处理数据。
【新课教学】
一、实验目的：
1．通过实验探究力对物体做的功与物体速度变化的关系．2．体会探究的过程和所用的方法．

二、实验器材
木板、小车、 、 、低压交流电源、纸带、刻度尺等。
三、实验原理：

1、橡皮筋做功特点：
如图所示，小车在伸长的橡皮筋的拉力作用下弹出，沿木板滑行。当我们用2条、3条……
同样的橡皮筋进行第2次、第3次……实验时，每次橡皮筋拉伸的长度保持 ___，那么第2
次、第3次……实验中橡皮筋对小车做的功就是
第1次的 __倍、 __ 倍……如果把第1
次实验时橡皮筋的功记为W，以后各次的功就是 ____W、 ______W…
2、获得合力功：

3、获得小车速度：
四、实验步骤：
1、按如图所示安装好实验器材。
2、 ：将安装有打点计时器的长木板一端 ____，纸带穿过打点计时器，不挂橡皮筋，
闭合电源，轻推小车，使打点计时器在纸带上打出的点间隔 __。
3、将一条橡皮筋固定在小车前端。拉长橡皮筋使小车位于___________处，记下小车位置。接通打
点计时器电源，释放小车。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……同样规格的橡皮筋做实验，并将橡皮筋拉伸的长度都和第一次 ，
测出v2、v3、v4……，橡皮筋对小车做功分别为2W、3W、4W……将数据计入表格．
五、数据处理：

1、速度数值的测量：实验获得的是如图所示的纸带，为探究橡皮筋弹力做功与小车速度的关系，
需要测量__________时小车的速度，即小车做________运动的速度．所以，应该在纸带上测量的物
理量是图中A1、A3间的距离x，小车速度的表达式为 ，其中T是打点计时器的打点周期．即
选择相邻距离基本 的若干点A1、A2、A3……来计算小车匀速时的速度．

2．计算W、2W、3W…时对应的v、v2、v3、v…等数值，填入下面表格
W
v
n
W 2W 3W 4W 5W

v
v
2
v
3
v

3、逐一与W的一组数值对照，判断W与v的可能关系或分别试探画出W与v、W与v2、W与v3、
W与v间关系的图象，找出哪一组的图象是直线，从而确定功与速度的正确关系．
六、注意事项
1．适度平衡小车受到的 ；
2．每次实验小车都要从_______位置由 开始运动；
3．应选择规格 的橡皮筋；
4．橡皮筋的拉伸长度要 ；

5．使小车挂住橡皮筋的中点，放正小车，使小车沿木板的中间线运动．
七、误差分析
1．由于忘记平衡 或没有完全平衡 对实验的影响．
2．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．
3．纸带上的点之间间距测量也会带来误差．
7.6实验:探究功与速度变化的关系
【学习目标】会用纸带计算物体运动的速度；利用物理图象探究功与物体速度变化的关系。
【学习重、难点】学习探究功与速度变化关系的物理方法，并会利用图象法处理数据。
【新课教学】
二、实验目的：
1．通过实验探究力对物体做的功与物体速度变化的关系．
2．体会探究的过程和所用的方法．
二、实验原理：

如图所示，小车在橡皮筋的拉力作用下弹出，沿木板滑行。当我们用2条、3条……同样的橡
皮筋进行第2次、第3次……实验时，每次橡皮筋拉伸的长度保持一致，那么第2次、第3次……
实验中橡皮筋对小车做的功就是第1次的2倍、3倍……如果把第1次实验时橡皮筋的功记为W，
以后各次的功就是2W、3W……
由于橡皮筋对小车做功而使小车获得速度，
小车速度可以由纸带和打点计时器测出，也可以
用其他方法测出。进行多次测量，就得到若干组
功和速度的数据。
以橡皮筋对小车做的功为纵坐标，小车获得的速度为横坐标，以第1次实验时的功W为单位，
作出W-v曲线。分析这条曲线，可以得出橡皮筋对小车做功与小车获得的速度的定量关系。
三、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．
四、实验步骤
1、按如图所示安装好实验器材
2、平衡摩擦力：将安装有打点计时器的长木板一端垫起，纸带穿过打点计时器，不挂橡皮筋，闭
合电源，轻推小车，使打点计时器在纸带上打出的点间隔均匀。
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……同样规格的橡皮筋做实验，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……将数据计入表格．
五、数据处理

1、速度数值的获得：实验获得的是如图7－6－2所示的纸带，为探究橡皮筋弹力做功与小车速度
的关系，需要测量的是弹力做功结束时小车的速度，即小车做匀速运动的速度．所以，应该在纸带
上测量的物理量是图中A1、A3间的距离x，小车速度的表达式为v＝x2T，其中T是打点计时器的打
点周期．即选择相邻距离基本相同的若干点A1、A2、A3……来计算小车匀速时的速度．

3．计算W、2W、3W…时对应的v、v2、v3、v…等数值，填入下面表格
W
v
n
W 2W 3W 4W 5W

v
v
2
v
3
v

3.逐一与W的一组数值对照，判断W与v的可能关系或分别试探画出W与v、W与v2、W与v3、
W与v间关系的图象，找出哪一组的图象是直线，从而确定功与速度的正确关系．
二、误差分析

1．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．
2．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．
3．纸带上的点之间间距测量也会带来误差．
三、注意事项
1．适度平衡小车受到的摩擦力；
2．每次实验小车都要从同一位置由静止开始运动；
3．应选择规格相同的橡皮筋；
4．橡皮筋的拉伸长度要适度；

5．使小车挂住橡皮筋的中点，放正小车，使小车沿木板的中间线运动．

以橡皮筋对小车做的功为 坐标，小车获得的速度为 坐标，以第1次实验时的功W为
单位，作出W-v曲线。分析这条曲线，可以得出橡皮筋对小车做功与小车获得的速度的定量关系。