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1、2022年高中物理必修2第7章第6節(jié)《實驗 探究功與速度變化的關(guān)系》word學(xué)案
舒馬赫是當(dāng)之無愧的車神.在賽季之初,舒馬赫的實力一度受到懷疑,2003賽季舒馬赫的奪冠應(yīng)該說是最艱難的一次,F(xiàn)2003-GA并沒有真正讓舒馬赫成為無敵,在關(guān)鍵時刻,舒馬赫靠的是自己的經(jīng)驗、出色的技術(shù)以及臨場的發(fā)揮,當(dāng)然不能缺少的是天賦,舒馬赫就是集這些因素于一身的車神.車神在2004賽季的表現(xiàn),在全世界又掀起一股強(qiáng)烈的紅色風(fēng)潮,實在讓人不服不行.
1.領(lǐng)會“探究功與物體速度變化的關(guān)系”實驗的設(shè)計思路.
2.理解小車做勻速運(yùn)動階段測量速度比較合理.
3.能進(jìn)行實驗操作,會處理實驗數(shù)據(jù)
2、.
4.理解數(shù)據(jù)處理時尋找W與v的關(guān)系的方法.
1.探究的目的是研究外力對物體做功與物體速度的變化的關(guān)系.
2.小車的末速度用紙帶和打點計時器來測量.
3.本實驗并不需要測量橡皮筋做的功到底是多少焦耳,只要測出以后各次實驗橡皮筋做的功是第一次實驗時的倍數(shù),這樣做可以大大簡化操作.
4.實驗所選取的器材:平板、小車、橡皮筋、釘子、打點計時器、紙帶.
5.尋找功與速度變化的關(guān)系.
以橡皮筋的拉力所做的功W為縱坐標(biāo),小車的速度v為橫坐標(biāo),作出W-v曲線(即功—速度曲線).分析這條曲線,得出橡皮筋的拉力對小車所做的功與小車獲得的速度的定量關(guān)系.
3、
1.關(guān)于外力對物體所做功與速度關(guān)系表達(dá)式正確的是(C)
A.W∝v B.W∝
C.W∝v2 D.以上都錯誤
2.在探究力對物體做的功與物體速度的關(guān)系的實驗中,有關(guān)小車質(zhì)量的選擇,下列說法正確的是(B)
A.小車質(zhì)量應(yīng)該盡量小一些
B.小車質(zhì)量應(yīng)該大一些
C.與小車質(zhì)量無關(guān)
D.以上說法都不對
3.(多選)在探究功與物體速度變化的關(guān)系的實驗中,某同學(xué)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、中間較疏,出現(xiàn)這種情況的原因可能是(CD)
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
4、斜或傾角太小
D.小車受到的阻力較大
4.如圖所示為與小車相連、穿過打點計時器的一條紙帶,紙帶上的點距離并不都是均勻的,下列說法中正確的是(B)
①紙帶的左端是與小車相連的?、诩垘У挠叶耸桥c小車相連的?、劾肊、F、G、H、I、J這些點之間的距離來確定小車的速度?、芾肁、B、C、D這些點之間的距離來確定小車的速度
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③
5.在探究功與速度關(guān)系的實驗中,某同學(xué)沒有通過傾斜木板平衡摩擦力,并用速度傳感器測出不同做功情況下橡皮筋恰好恢復(fù)原長時的速度v,作出W-v2圖象,則作出的圖線可能是下圖中的(D)
6.某同學(xué)在探究功與物體速度變化的關(guān)
5、系實驗中,設(shè)計了如圖
甲所示的實驗.將紙帶固定在重物上,讓紙帶穿過電火花計時器.先用手提著紙帶,使重物靜止在靠近計時器的地方.然后接通電源,松開紙帶,讓重物自由下落,計時器就在紙帶上打下一系列小點,得到的紙帶如圖乙所示.O點為計時器打下的第1個點,該同學(xué)對數(shù)據(jù)進(jìn)行了下列處理:OA=AB=BC,并根據(jù)紙帶算出了A、B、C三點的速度分別為vA=0.12 m/s,vB=0.17 m/s,vc=0.21 m/s.根據(jù)以上數(shù)據(jù)你能否大致判斷W∝v2?
解析:設(shè)由O到A的過程中,重力對重物所做的功為W,那么由O到B的過程中,重力對重物所做的功為2W,由O到C的過程中,重力對重物所做的功為3W.
6、由計算可知,
v=1.44×10-2m2/s2,
v=2.89×10-2m2/s2,
v=4.41×10-2m2/s2,
≈2,≈3,
即v≈2v,
v≈3v.
由以上數(shù)據(jù)可以判斷W∝v2是正確的,也可以根據(jù)W-v2的曲線來判斷(見右圖).
答案:見解析
7.某實驗小組采用如圖所示的裝置探究“動能定理”,圖中小車中可放置砝碼.實驗中,小車碰到制動裝置時,鉤碼尚未到達(dá)地面,打點計時器工作頻率為50 Hz.
(1)實驗的部分步驟如下:
①在小車中放入砝碼,把紙帶穿過打點計時器,連在小車后端,用細(xì)線連接小車和鉤碼;
②將小車停在打點計時器附近,________,_____
7、_,小車拖動紙帶,打點計時器在紙帶上打下一列點,________;
③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量,更換紙帶,重復(fù)②的操作.
(2)如圖是鉤碼質(zhì)量為0.03 kg、砝碼質(zhì)量為0.02 kg 時得到的一條紙帶,在紙帶上選擇起始點O及A、B、C、D和E五個計數(shù)點,可獲得各計數(shù)點到O的距離s及對應(yīng)時刻小車的瞬時速度v,請將C點的測量結(jié)果填在下表中的相應(yīng)位置.
測量點
s/cm
v/(m·s-1)
O
0.00
0.35
A
1.51
0.40
B
3.20
0.45
C
________
________
D
7.15
0.54
E
9.41
0.60
(3)在小車的運(yùn)動過程中,對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng),________做正功,________做負(fù)功.
(4)實驗小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了下圖中的圖線(其中Δv2=v2-v),根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是________________________________.
要驗證“動能定理”,還需測量的物理量是摩擦力和__________________.
答案:(1)②接通電源 釋放小車 斷開開關(guān)
(2)5.06 0.49 (3)鉤碼的重力 小車受的摩擦阻力 (4)小車初末速度的平方差與位移成正比 小車的質(zhì)量