下面是一位教師的《探究外力(重力)對物體所做的功與物體動能的變化關(guān)系實驗》的教案,認真閱讀下列材料,并回答問題:
[探究實驗]外力(重力)對物體所做的功與物體動能的變化關(guān)系
(一)提供的實驗器材有:電火花式打點計時器、紙帶、重錘、刻度尺.
(二)請同學(xué)們根據(jù)已有的知識,結(jié)合提供的實驗器材,在小組討論的基礎(chǔ)上,寫出你們的實驗方案.討論時請圍繞下列問題進行:
①如何設(shè)計實驗方案.(實驗結(jié)束后叫學(xué)生上臺演示其實驗操作過程)
[師生探討]:將打點計時器側(cè)放于桌面上,使限位也伸出桌面外,將夾有重錘的紙帶從下向上穿過限位孔,用一手壓住打點計時器,另一手提住約束的上端,使紙帶豎直,重錘緊靠在下邊的限位孔處,先開啟電源使打點計時器工作,然后放手使紙帶在重錘的帶動下自由下落,結(jié)果打點計時器在紙帶上打下一系列點,利用打了點的紙帶來計算重力所做的功W
G與動能變化量△E
K的關(guān)系.
②如何計算重力所做的功W
G和動能的變化量△E
K.
[師生探討]:在紙帶上取兩個合適的點(如下圖中紙帶上的B點和E點),用刻度尺測出這兩點間的距離S
BE,根據(jù)功的定義可知:W
G=mgS
BE,采用求平均速度的方法求出打點計時器打B、E兩點時,重錘的速度v
B和V
E,再根據(jù)動能的計算式E
K=
mv
2計算打B、E兩點時的動能及其動能的差值△E
K.
③需要測量和記錄哪些實驗數(shù)據(jù):(實驗后由學(xué)生用圖示方式板書出來 )
④如何設(shè)計記錄數(shù)據(jù)的表格:(學(xué)生板書并填入實驗記錄的數(shù)據(jù))
(三)操作實驗,測量和記錄實驗數(shù)據(jù).
(四)數(shù)據(jù)處理表格:(學(xué)生板書并趕往數(shù)據(jù)處理結(jié)果)
VB= |
VE= |
△Ei=mvB2-mvA2 |
WO=mgSAO |
|
|
|
|
(五)處理實驗數(shù)據(jù),比較得出實驗結(jié)論:
[學(xué)生]:通過數(shù)據(jù)處理可知:
請你在“(四)數(shù)據(jù)處理表格”中補寫出v
B和V
E的表達式.并寫出實驗結(jié)論.