下面是一位教师的《探究外力(重力)对物体所做的功与物体动能的变化关系实验》的教案,认真阅读下列材料,并回答问题:
[探究实验]外力(重力)对物体所做的功与物体动能的变化关系
(一)提供的实验器材有:电火花式打点计时器、纸带、重锤、刻度尺.
(二)请同学们根据已有的知识,结合提供的实验器材,在小组讨论的基础上,写出你们的实验方案.讨论时请围绕下列问题进行:
①如何设计实验方案.(实验结束后叫学生上台演示其实验操作过程)
[师生探讨]:将打点计时器侧放于桌面上,使限位也伸出桌面外,将夹有重锤的纸带从下向上穿过限位孔,用一手压住打点计时器,另一手提住约束的上端,使纸带竖直,重锤紧靠在下边的限位孔处,先开启电源使打点计时器工作,然后放手使纸带在重锤的带动下自由下落,结果打点计时器在纸带上打下一系列点,利用打了点的纸带来计算重力所做的功W
G与动能变化量△E
K的关系.
②如何计算重力所做的功W
G和动能的变化量△E
K.
[师生探讨]:在纸带上取两个合适的点(如下图中纸带上的B点和E点),用刻度尺测出这两点间的距离S
BE,根据功的定义可知:W
G=mgS
BE,采用求平均速度的方法求出打点计时器打B、E两点时,重锤的速度v
B和V
E,再根据动能的计算式E
K=
mv
2计算打B、E两点时的动能及其动能的差值△E
K.
③需要测量和记录哪些实验数据:(实验后由学生用图示方式板书出来 )
④如何设计记录数据的表格:(学生板书并填入实验记录的数据)
(三)操作实验,测量和记录实验数据.
(四)数据处理表格:(学生板书并赶往数据处理结果)
VB= |
VE= |
△Ei=mvB2-mvA2 |
WO=mgSAO |
|
|
|
|
(五)处理实验数据,比较得出实验结论:
[学生]:通过数据处理可知:
请你在“(四)数据处理表格”中补写出v
B和V
E的表达式.并写出实验结论.