关于《实验:探究功与速度变化的关系》(7)
发布时间:2021-06-06
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改变“功”(W)的数值;第三,取相同的橡皮筋并使之发生相同的形变;第四,选取纸带上的适当位置出计算“末速度”(v)。
(4)实验数据的处理:“图像法”处理数据,并注意“换元法”的运用(如图2、3)。.
(5)实验探究的结论:在初速为零的运动过程中,功与末速度平方成正比。 说明:针对实验探究的剖析所得到的上述要点,或者由同学通过自主性研读教材文本而概括,或者由教师概括而呈现。
6、探究结论的概括
(1)实验探究结论的推广:由下述教学片断完成。
师:教材安排的实验探究是针对初速度为零的特殊过程实施的,所的结论为
当v0 = 0时,W∝v 2 (5)
请同学们考虑:怎样将关系(5)推广到初速度不为零的一般过程中呢?
生J:由于初速度为零时末速度就等于速度变化,所以关系(5)可以一般性推广为
W∝(Δv)2 (6)
师:有不同意见吗?
生K:好像有问题。因为关系(6)与关系(3)是相悖的。
师:很好!K同学敏锐的发现了“J推广”的弊端。如果我们确认了关系(3),那就不得不舍弃关系(6)。但是,实验探究所得到的关系(5)又该做怎样的一般性推广呢?
生K:我觉得:在初速度为零的条件下,末速度的平方固然等于速度变化的平方,但也可以认为是等于速度平方的变化呀!
师:说的太好了!在初速度为零的条件下,“末速度的平方”、“速度变化的平方”和“速度平方的变化”均相等,即
当v0 = 0时,v 2 =(Δv)2 = v 2 – v0 2 (7) 于是,我们可以考虑将关系(5)推广为一般性的结论为
W∝(v 2– v0 2)=Δ(v 2) (8)
(2)实验结论推广的验证:在三个理论计算探究案例中,分别有 ①案例1的数据验证
案例1的数据表明:推广所得到的关系(8)被认可。 ②案例2的数据验证
案例2的数据表明:推广所得到的关系(8)仍被认可。 ③案例3的数据验证 案例3的数据表明:推广所得到的关系(8)仍然与之相符。
探究结论:“功”与“速度变化”之间并不存在具有一般意义的确定关系,“功”与“速度平方的变化”成正比,即
W∝Δ(v 2)
思考题1:在三个理论计算的探究案例中,关系(8)中的比例系数等于多少? 思考题2:在三个理论计算的探究案例中,关系(8)中的比例系数其物理含义是什么? 评析:
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