验证动能定理实验数据(精选10篇)
验证动能定理实验数据 篇1
基尔霍夫定律的验证实验报告
一、实验目的1、验证基尔霍夫定律的正确性,加深对基尔霍夫定律普遍性的理解。
2、进一步学会使用电压表、电流表。
二、实验原理
基本霍夫定律是电路的基本定律。
1)基本霍夫电流定律
对电路中任意节点,流入、流出该节点的代数和为零。即 ∑
I=0
2)基本霍夫电压定律
在电路中任一闭合回路,电压降的代数和为零。即 ∑U=0
三、实验设备
四、实验内容
实验线路如图2-1所示
图 2-
11、实验前先任意设定三条支路的电流参考方向,2、按原理的要求,分别将两路直流稳压电源接入电路。
3、将电流插头的两端接至直流数字毫安表的“+,-”两端。
4、将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中,记录电流值于下表。
5、用直流数字电压表分别测量两路电源及电元件上的电压值,记录于下表。
五、基尔霍夫定律的计算值:
I1+I2=I3„„(1)
根据基尔霍夫定律列出方程(510+510)I1 +510 I3=6„„(2)
(1000+330)I3+510 I3=12„„(3)解得:I1 =0.00193AI2 =0.0059AI3 =0.00792A
UFA=0.98VUBA=5.99VUAD=4.04VUDE=0.98VUDC=1.98V
六、相对误差的计算:
E(I1)=(I1(测)-I1(计))/ I1(计)*100%=(2.08-1.93)/1.93=7.77%
同理可得:E(I2)=6.51%E(I3)=6.43%E(E1)=0%E(E1)=-0.08%
E(UFA)=-5.10%E(UAB)=4.17%E(UAD)=-0.50%E(UCD)=-5.58%E(UDE)=-1.02%
七、实验数据分析
根据上表可以看出I1、I2、I3、UAB、UCD的误差较大。
八、误差分析
产生误差的原因主要有:
(1)电阻值不恒等电路标出值,(以510Ω电阻为例,实测电阻
为515Ω)电阻误差较大。
(2)导线连接不紧密产生的接触误差。(3)仪表的基本误差。
九、实验结论
数据中绝大部分相对误差较小,基尔霍夫定律是正确的
十、实验思考题
2、实验中,若用指针式万用表直流毫安档测各支路电流,什么情况下可能出现毫安表指针反偏,应如何处理,在记录数据时应注意什么?若用直流数字毫安表进行时,则会有什么显示呢?
答:当万用表接反了的时候会反偏实验数据处理是应注意乘以万用表自己选择的倍数用直流数字毫安表进行时会显示负值
验证动能定理实验数据 篇2
关键词:回形针质量;平衡摩擦;摩擦力做功;动能定理
G633.7
一、动能定理
动能定理简单来说就是反映一个物体在运动过程中的受力情况,物体在运动过程中会受到各种各样的力,这些力综合起来会对运动的物体作出一个总功。物体所受的合外力可以大致分为两种,一种是恒力,另一种是变力,恒力做功是动能定理的基本原理。在传统的动能定理实验过程中,大多数是采用小车运动从而发力带动着纸带进行运动,在整个过程中会出现许许多多的数据。物理动能定理实验过程中,存在误差较大的就是平衡摩擦中出现的数据,所以,我们需要对动能定理实验过程進行优化,我们便可以将平衡摩擦中出现的误差降低到最小。过于理想化的实验也会导致忽略许多误差的存在,在一定程度上也大大降低了实验的难度,会误导学生在今后的学习。
二、分析实验原理
1.实验原理
已知动能定理:合外力所做的功等于动能的变化量,即W合=Ek2-Ek1
首先,我们要来了解一下动能定理的实验原理,对实验过程中所涉及到的每一个器材都要进行仔细的检查,首先要将回形针与滑轮进行牢固的连接。在动能定理的实验过程中,小车的运动完全依靠着回形针的拉力,当实验过程中所运用的回形针质量远远小于小车的质量时,小车在实验时所做的运动是匀速运动,也就是说小车所受的力是恒力。记录下小车通过两光电门的时间t1和t2测出挡光片的宽度d通过计算可得到经过两光电门的速度v1和v2进而得到小车经过两光电门的动能变化。如图所示就是动能定理的大致过程:
2.选择合适质量的回形针,提高实验精度
设小车的值为M,回形针的质量为m,细线对回形针的拉力为T,对小车和回形针作受力分析可得
由此可知,只有当M远远大于m时,才可认为回形针的重力等于细线的拉力,小车所受的合外力才可以用回形针的重力来代替。由此可以看出回形针的质量决定着整个实验的质量,笔者选取122.9g的小车和不同质量的回形针进行实验,得到如表1所示的实验结果:回形针的质量越小,实验误差越小,回形针的质量从17.0g到5.2g实验误差减小了1.3%。
三、实验改进措施
1.精准平衡摩擦
物理动能定理实验过程中,存在误差较大的就是平衡摩擦中出现的数据,所以改进实验过程的第一步就是要精准平衡摩擦,首先对于力学轨道的选择要认真仔细,断然不可以选择气垫导轨来进行实验。气垫导轨做出来的实验有时候会过于理想化,过于理想化的实验就会导致忽略许多误差的存在,在一定程度上也大大降低了实验的难度,会误导学生在今后的学习效率降低。如果选择了普通的力学轨道,在实验的过程中回形针的重力就会被理解成是小车受到的合外力,这样就可以精准的对小车进行平衡摩擦。
2.改进平衡摩擦方式
之前对于实验过程中摩擦的平衡过于简单和粗糙,所以在以后的实验过程中需要改进平衡摩擦的方式,原先在实验的过程中运用的是垫高轨道的方式来进行摩擦力的平衡,这样的方式对摩擦力的平衡效果不是很好,造成的实验误差也相对较大。究其原因是因为用于垫付轨道的物体具有一定的厚度,对于所垫物体的具体数量也不好掌握,多垫就会导致平衡摩擦过度,少垫则会影响平衡摩擦的效果,这两点都会导致数据存在较大的误差。为了改进实验,我们需要额外再提供一个拉力以便降低实验的误差,并且也不需要额外垫高轨道,只需要让小车在轨道上做匀速运动即可,这样就可以在一定程度上降低实验过程中的误差。
三、精准进行数据处理
在物理动能定理实验处理过程中,即便是将实验过程优化到最高点,也会出现大大小小的误差,实验过程中所出现的摩擦并不能被完全的平衡。实验来源于实践,在实际生活的过程中摩擦力做功处处可见,同时也是必不可少的一种力做功现象。在对动能定理实验过程进行优化改进的同时,我们还需要对实验过程中出现的数据进行精准的计算,我们需要对摩擦力做功进行仔细的数值计算,然后将该数值计入到合外力所做的总功。
四、结语
综上所述,利用数字化系统可以减少动能定理实验过程中的误差,通过不断对实验过程进行优化和改良,提高实验对于教学的现实意义,数字化信息系统可以精准的对试验中的数据进行计算与归类。传统的动能定理实验通过人工实际操作进行计算来得出结论,在一定程度上来说存在的误差较大,并且耗费大量的人力物力,降低了实验整体的效率。以上是本人的粗浅之见,文中如有不当之处,还望同学们和教师批评指正。
参考文献:
[1]吴志山.用DIS探究变力做功时的动能定理[J].物理教师,2010
[2]纪希弟.减少“探究动能定理实验”的系统误差[J].物理教学,2011
[3]倪妮,刘磊.动能定理实验过程的改进思考[J].物理教学探究,2013
《动能和动能定理》教学反思 篇3
1、部分学生课前预习不足。
部分学生没有认真预习《导学案》中《动能和动能定理》以及之前几节学过的内容,所以这部分学生知识遗忘比较严重,在课堂上不能主动积极参与到组内合作、组间竞争中来,不能发挥主观能动性,被动的在学。因此,我要加强课前的督促和检查。
2、应加强实验探究
在探究动能的相关因素(定性)时,本节课只是让学生进行了充分的思考及想象,但没有通过实验实际操作,如果事先准备好实验器材,让学生当堂实验,效果会更好。
3、语言要精练
课堂语言较流利,但语言的严谨性和准确性还有待继续提高。部分内容讲解过于详细,无疑浪费课堂上的宝贵时间,不利于充分体现学生的主体性,以后要做到详略得当,把握好尺度。
总之,在以后的教学中,我会加强对教材和教法的研究,并且充分研究学情,让“导学案”在课堂教学中发挥重要的作用,打造高效的课堂。
《动能和动能定理》教学反思21.教学预设的科学性是指“程序化问题”的设计上。基于学生的认知发展基础和先验经验,紧扣课时目标 精心设计。它的有效性是指能否调动学生发展的内驱力,基于教材的`理解进行有效地学习,实现自主性学习的目的。只有程序性问题切入学生的发展基础,才能做到有效的任务驱动。为此对学生的学习教师在课堂上提出的主要问题都必须是在课前精心设计好的,问题要紧扣教学目标,突出重点、克服难点、发展能力、学会学习,要有代表性,能使学生举一反三、触类旁通。
像推导动能定理的时候,必须设计程序化的问题:如何表征外力 ?采取什么方法表征位移 如何计算恒力功。
2.提问的目的和方式要随教学进度灵活变化:复习旧课,抓住新旧知识之间的联系,提出问题,设疑激趣,导入新课;表演实验,列举实例,提出问题,指导学生进行分析和思考;课后结尾,总结深化,提出问题,承上启下,使学生回味无穷,增强学生学习的主动性。所提出的问题不一定都要学生回答,可以是问而不答,也可以是自问自答,要根据提问的目的灵活处理。若信口开河、随意提问,就很难达到预期目的。
教师必须根据大多数学生的实际情况设计出有一定难度的问题,使学生“跳一跳能将果子摘到”,提问的过程要由浅入深、温故知新、循序渐进、逐步深化,提问的重点在于弄清“为什么”,学会怎样去学习。
《动能和动能定理》教学反思3在高一物理《动能和动能定理》的教学过程中,我遇到了一些问题。下面是我对此的一点反思。
在第七章学习了探究功与速度的变化关系后,教材研究了动能和动能定理。动能定理主要从功和动能的变化的两个方面来入手。里面包含了:功、能、质量、速度、力、位移等物理量,综合性很高。并且动能定理几乎贯穿了高中物理的所有章节、是物理课程的重头戏。
反思我在教学中存在的很多问题:
1、落实不到位。本来应该当时落实没能及时落实。
2、探究程度不够,平时让学生参与的机会较少,总是满足于自己一言到底。
3、不给学生机会出错,而学生从自己的错误中得到的认识会更加深刻。
在这次探究中是我感受到:
1、探究是全方面的,不一定仅仅体现在实验探究。
2、学生的积极性要在合适的环境中、用合适的方式、合适的语言调动的。
以后我如果再上这节课,我会多从生活入手,将理论渗透到实际的事例中,这样会更通俗易懂。
【《动能和动能定理》教学反思】相关文章:
1.动能定理课件
2.动能和动能定理说课稿范本
3.《动能和动能定理》高中物理的说课稿
4.高中物理《动能和动能定理》的说课稿
5.动能定理知识点总结
6.动能定理的知识点总结
7.《动能和势能》教学反思
8.《动能势能》教学反思
《动能和动能定理》说课稿 篇4
一、教材分析
《动能和动能定理》是人教版高中新教材必修2第七章第7节,动能定理实际上是一个质点的功能关系,它贯穿于这一章教材,是这一章的重点.课本在讲述动能和动能定理时,没有把二者分开讲述,而是以功能关系为线索,同时引人了动能的定义式和动能定理.这样叙述,思路简明,能充分体现功能关系这一线索.考虑到初中已经讲过动能的概念,这样叙述,学生接受起来不会有什么困难,而且可以提高学习效率。根据新课标要求通过本节课教学要实现如下教学目标。
二、教学目标
根据上述教材结构与内容分析,依据课程标准,考虑到学生已有的认知结构、心理特征,制定如下教学目标:
1、知识与技能
1)理解动能的概念,会用动能的定义式进行计算。
2)理解动能定理及动能定理的推导过程。
3)知道动能定理的适用条件,知道动能定理解题的步骤
2、情感态度与价值观目标
通过动能定理的演绎推导.感受成功的喜悦,培养学生对科学研究的兴趣。
3、教学重点、难点
本着课程标准,在吃透教材、了解学生学习特点的基础上,我确立了如下的教学重点、难点。
重点:知道动能定理解题的步骤
难点:会用动能定理解决有关的力学问题。
三、教学方法
通过让学生亲自动手进行实验与探究充分调动学生的积极性,实验方案以小组合作研讨的方式参考教材提出的问题由学生自行设计,培养学生的合作精神,探究意识,体现学生的主体作用和教师的主导作用,将实验和理论分析相结合,体现教学和学习方式的多样化。
四、教学过程
(引入新课)
通过上节课的探究,我们已经知道了力对物体所做的功与速度变化的关系,那么物体的动能应该怎样表达?力对物体所做的功与物体的动能之间又有什么关系呢?这节课我们就来研究这些问题。
1、动能表达式
【提问】我们在学习重力势能时,是从哪里开始入手进行分析的?这对我们讨论动能有何启示?
总结:学习重力势能时,是从重力做功开始入手分析的。讨论动能应该从力对物体做的功入手分析。
(通过知识的迁移,找到探究规律的思想方法,形成良好的思维习惯。)
设物体的质量为m,在与运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移l,速度由v1增加到v2,如图所示。试用牛顿运动定律和运动学公式,推导出力F对物体做功的表达式。
【提问】教材上说“xx”很可能是一个具有特殊意义的物理量,为什么这样说?
总结:质量为m的物体,以速度v运动时的动能为xx
2、动能是标量,国际单位制中,动能的单位是J(焦耳)
3、动能定理
1)表达式
有了动能的表达式后,前面我们推出的xx,就可以写成xxx
其中xx表示一个过程的末动能xx,xx表示一个过程的初动能xx。
2)概念:力在一个过程中对物体所作的功,等于物体在这个过程中动能的变化。这个结论叫做动能定理。
【提问】
1)如果物体受到几个力的作用,动能定理中的W表示什么意义?结合生活实际,举例说明。
2)动能定理,我们实在物体受恒力作用且作直线运动的情况下推出的。动能定理是否可以应用于变力作功或物体作曲线运动的情况,该怎样理解?
4、能力训练
例题1和例题2,引导学生一起分析、解决。
5、帮助学生总结用动能定理解题的要点、步骤,体会应用动能定理解题的优越性。
1)动能定理不涉及运动过程中的加速度和时间,用它来处理问题要比牛顿定律方便.
2)用动能定理解题,必须明确初末动能,要分析受力及外力做的总功.
3)要注意:当合力对物体做正功时,末动能大于初动能,动能增加;当合力对物体做负功时,末动能小于初动能,动能减小。
6、总结归纳
本节课的内容是高中物理的一个重中之重,是高考中必考的内容之一,并且所占的比重非常大,本节连同下一节内容(机械能守恒定律)是用能量观点解决问题的重要组成部分,这两节课后可以加适当的习题课加以巩固,也可以在本节课后就加一节习题课.本节课的内容不是十分复杂,在用牛顿定律推导动能定理时学生一般都能够自己推导,要放开让学生自己推导,以便学生对动能定理的进一步认识。
动能定理的应用当然是这一节课的一个关键,这节课不可能让学生一下子就能够掌握应用这个定理解决问题的全部方法,而应该教给学生最基本的分析方法,而这个最基本分析方法的形成可以根据例题来逐步让学生自己体会。
验证动能定理实验数据 篇5
学案25 动能
动能定理
(一)一、动能
物体由于__________而具有的能量叫动能.
(1)动能的大小:__________;(2)动能是__________;(3)动能是状态量,且具有相对性.
二、动能定理
1.动能定理的内容和表达式:
.【典型例题】
类型一:动能定理的理解和基本应用
例
1、已知气流速率为v,密度为ρ,吹到横截面积为S 的风车上后,气流动能的50%可转化为电能,求气流发电的功率P.
例
2、如图所示,质量为 M =0.2kg 的木块放在水平台面上,台面比水平地面高出h= 0.20m,木块离台的右端L= l.7m 质量为m=0.1M的子弹以v0=180 m / s 的速度水平射向木块,当子弹以v=90m /s的速度水平射出时,木块的速度为v1=9m / s(此过程作用时间极短,可认为木块的位移为零)若木块落到水平地面时的落地点到台面右端的水平距离为 l = 1.6 m,求:
(1)木块对子弹所做的功 Wl 和子弹对木块所做的功W2 ;(2)木块与台面间的动摩擦因数μ。
针对训练1:(2005 年上海)如图所示,某滑板爱好者在离地h=18m 高的平台上滑行,水平离开 A 点后落在水平地面的 B 点,其水平位移 ll =3m .着地时由于存在能量损失.着地后水平速度变为 v = 4m/s .并以此为初速度沿水平地面滑l2=8 m 后停止,已知人与滑板的总质量m=60 kg 求:(1)人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小;
(2)人与滑板离开平台时的水平初速度(空气阻力忽略不计,g 取 10m / s2)
例
3、物体从高出地面H米处由静止自由落下,不考虑空气阻力,落至地面进入沙坑h米停止,如图所示,求物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍. 泰州市民兴实验中学高三物理组
针对训练2:如图所示,物块m从高为h斜面上滑下,又在同样材料的水平面上滑行s后静止,已知斜面倾角为θ,物块由斜面到水平面时圆滑过渡,求物块与接触面间的动摩擦因数。
例
4、如图所示为一个对称的轨道,其中BC段是光滑圆弧,AB、CD是直轨,它们的倾角都是37°,一个小物块在离B点距离l的A处,以初速v2gl下滑,若物块与AB、CD轨
道间的动摩擦因数都是μ=0.5,求物块在AB、CD段上一共滑过的路程。
类型2图像类问题
例
5、如图甲所示,长为4m的水平轨道AB与倾角为37°的足够长斜面BC在B处连接,有一质量为2kg的滑块,从A处由静止开始受水平向右的力F作用,F按图乙所示规律变化,滑块与AB和BC间的动摩擦因数均为0.25,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)滑块到达B处时的速度大小;
(2)不计滑块在B处的速率变化,滑块冲上斜面,滑块最终静止的位置与到B点的距离.
针对训练
3、宇航员在太空中沿直线从A点运动到B点,他的运动图象如图所示,图中v是宇航员的速度,x是他的坐标.求:(1)宇航员从A点运动到B点所需时间;
验证动能定理实验数据 篇6
1、知识目标
(1)理解动能的概念,会用动能的定义式进行计算。
(2)理解动能定理及其推导过程。
(3)知道动能定理的适用条件,会用动能定理进行计算。
2、过程与方法
(1)灵活运用动能定理。
(2)培养学生演绎推理的能力。
(3)培养学生的创造能力和创造性思维。
3、情感、态度与价值观
(1)激发学生对物理问题进行理论探究的兴趣。
(2)激发学生用不同方法处理同一问题的兴趣,会选择用最优的方法处理问。
(3)培养学生领会自然规律的严谨的科学态度。
(4)培养学生正确的科学思维方法,提高学生的学习兴趣。
二、教材的地位与作用
动能定理实际上是一个质点的功能关系,它处于《高中物理新课标必修2》第七章第七节,它贯穿于这一章,是这一章的重点,也是整个高中物理的.重点。新课标在讲授动能和动能定理时,没有把二者分开讲述,而是一功能关系为线索,同时引入了动能的定义式和动能定理。这样讲述,思路简明,能充分体现功能关系这一线索。考虑到初中已经讲过动能的概念,这样讲述,学生接受起来更容易,而且可以提高学习效率,老师讲的轻松,学生学的明白。
三、教学重点
1、动能概念的理解。
2、动能定的推导。
3、动能定理及其应用。
四、教学难点
1、用动能定理解决力学问题的思路和方法。
2、对动能定理的理解。
考虑到所讲授的学生已达到高二,在高一一年的学习锻炼中已基本掌握了高中物理的学习方法。也有较好的抽象思维和逻辑推断能力。讲授这节课应该比较容易。学生在前面分别学过做功和动能的概念,动能定理常用于解决运动学的问题,学习好动能定理非常重要,并为后一节的《机械能守恒定律》的学习打下基础。在学习过程中,学生已经知道实验探究和理论推导相结合的科学探究方法,在这里采用这种方法,是学生进一步掌握,也更加容易理解。
以讲授法为主多媒体手段等为辅,配合学生的自学、讨论等多种形式的教法和学法。
五、教学过程
一、引入新课
以一道例题引入新课,激起学生的学习兴趣。
例:例:一水平放置的圆盘可绕竖直转轴转动,质量为m的物块放在圆盘上
离转轴的距离为R,物块随转盘由静止开始转动,当转速增加到一定值时,
物块即将在转台上运动。已知物块与转盘之间的动摩擦因数为u,求在这一
过程中摩擦力对物块所做的功?
提出这个问题是为了激发学生的学习兴趣,提高学生的学习效率。这道题目是典型的功能关系转换,考虑到学生的知识结构,这道题以他们现有的知识难以解决。这样很容易激起学生的学习兴趣。
二、复习提问
1、什么叫动能。
2、动能与什么因素有关?
在初中学生已经接触过动能,提出这两个问题便于学生回忆,有助于新课的讲解。
三、新科讲解
主要以板书配合多媒体讲授,概念以多媒体形式展示,动能定理的推导以板书形式为主。这样设计主要是便于学生门理解记忆,因为物理公式以及定理定律都不能死记硬背,应该理解记忆。要不然就会出现知其然不知其所以然。也是为了锻炼学生的逻辑思维能力。
四、讲解开课时引入的例题
解:分析:运动整个过程中重力、支持力、
向心力都不做功,做功的只有摩檫力,而且摩檫力
是变力,因此设想用动能定理。
小物块的初动能为:①
小物块的末动能为:②
此题转换为求小物块的末速度v,小物块做圆周运动时的向心力由摩檫力提供,并且最大静摩擦力等于滑动摩檫力。于是有:③
所以:
有动能定理可得:④此题得解
解开学生的疑惑!
五、动能定理的应用
主要讲解课本上的例题和练习题。
六、课堂练习
让学生自己动手做课后习题,有不明白的进行讲解。
七、课堂总结
口述本节课的重点、难点。(在本节课中,重点在讲授中已经突出,需学生理解记忆。难点主要在例题中突破,在讲授过程中强调功能转换。)
1、物体由于运动而具有的能叫做动能。动能定理:外力所做的功等于动能的改变量。
2、根据牛顿第二定律和运动学公式,演绎推导动能定理,体现了运用数学解决物理问题的思想。
3、动能定理中所说的外力可以是任意的力,功是指所有作用在物体上的外力的合力的功。要使学生分清过程量与状态量之间的关系。
4、优越性:动能定理只涉及物体运动过程中的受力情况和初末状态;而不考虑运动过程中的细节,选择适当的运动过程更是能简化求解过程。因此应用动能定理解题比较方便。尤其是物体在变力做功的情况下。
动能定理说课稿 篇7
【教材分析】
一、教材的地位与作用
动能定理实际上是一个质点的功能关系,它处于《高中物理新课标必修2》第七章第七节,它贯穿于这一章,是这一章的重点,也是整个高中物理的重点。新课标在讲授动能和动能定理时,没有把二者分开讲述,而是一功能关系为线索,同时引入了动能的定义式和动能定理。这样讲述,思路简明,能充分体现功能关系这一线索。考虑到初中已经讲过动能的概念,这样讲述,学生接受起来更容易,而且可以提高学习效率,老师讲的轻松,学生学的明白
二、教学目标
1、知识目标
(1)理解动能的概念级推导过程,会用动能的定义式进行计算。(2)理解动能定理的含义及其推导过程。
(3)知道动能定理的适用条件,会用动能定理进行计算。
2、过程与方法
(1)灵活运用动能定理。
(2)培养学生演绎推理的能力。
(3)培养学生的创造能力和创造性思维。
3、情感、态度与价值观
(1)激发学生对物理问题进行理论探究的兴趣。
(2)激发学生用不同方法处理同一问题的兴趣,会选择用最优的方法处理问。(3)培养学生领会自然规律的严谨的科学态度。
(4)培养学生正确的科学思维方法,提高学生的学习兴趣。
三、教学重点
1、动能概念的理解。
2、动能及动能定理的推导。
3、动能定理的应用和试用范围。
四、教学难点
1、用动能定理解决力学问题的思路和方法。
2、对动能定理的理解。
【学生情况分析】
考虑到所讲授的学生已达到高二,在高一一年的学习锻炼中已基本掌握了高中物理的学习方法。也有较好的抽象思维和逻辑推断能力。讲授这节课应该比较容易。学生在前面分别学过做功和动能的概念,动能定理常用于解决运动学的问题,学习好动能定理非常重要,并为后一节的《机械能守恒定律》的学习打下基础。在学习过程中,学生已经知道实验探究和理论推导相结合的科学探究方法,在这里采用这种方法,是学生进一步掌握,也更加容易理解。
【教学方法和学法】
以讲授法为主多媒体手段等为辅,配合学生的自学、讨论等多种形式的教法和学法。【教学过程】
一、提出问题、导入新课
我们知道功是能量转化的量度,前面我们通过探究重力做功与重力势能的关系,从而确立重力势能的表达式;重力做功与重力势能变化的关系是什么?通过与学生问答得出重力做功和重力势能变化的关系从而引出动能
二、确定目标,理论探究 1.动能与什么有关?
通过提问方式,让学生回答动能与什么因素有关。然后通过幻灯片flash功能定性的了解动能与物体的质量和物体的速度有关,速度越大动能越大,质量越大动能越大
2.动能公式的推导
通过例一来推导动能的公式和了解动能的定义
例一:物块在水平光滑桌面上,在水平恒力F的作用下由A点运动到B点,试用牛顿定律和运动学定律求F的做功W
(1)提问学生,然后让学生做出回答。(2)在黑板写出求解过程
22(3)得结论Ek=1/2mv2-1/2mv1,然后用WG=mgh1-mgh2进行类比,对学生进行提问,让他们思考与讨论这个公
2式代表的意义从而得出动能的表达式为Ek=1/2mv
(4)给出动能的定义,表达式,单位(5)对于动能的理解: A:物理状态量→能量状态→机械运动状态
B:标量性:只有大小,没有负值
C:相对性:相对于不同的参照系的结果往往不同 D:物体做正功,动能增加,物体做负功,动能减少
三、动能定理推导
对于例一进行变式,水平面改为有摩擦。同样用牛顿定律和运动学定律去求得摩擦力和F的做功W(1)请同学来黑板上写出F和f做功的表达式(2)得出F和f的做功表达式为W=1/2mv2-1/2mv1
(3)请同学用语言把这个公式表述出来,看看这个公式蕴含着什么意义(4)给出动能定理的含义,表达式
(5)对动能定理的理解:a:对外力对物体做的总功的理解:有的力促进物体运动,而有的力则阻碍物体运动。因此它们做的功就有正、负之分,总功指的是各外力做功的代数和 b:动能的改变量指的是末状态的动能减去初状态的动能
四、用动能定理解题并了解其优越性及动能定理的试用范围
例2:架飞机,质量m=5.0×10Kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为S=5.3×10m时,达到起飞速度v=60m/s.在此过程中飞机受到的平均阻力是重量的0.02倍,求飞机受到的牵引力?(1)叫两个学生上黑板分别用牛顿运动定律、运动学定律和动求解
(2)比较两种解题方法的不同,讲出动能定理解题有什么特点(3)得出结论,动能定理适用于直线运动,可以简便运动过程
例3讨论的是物体在一直线上运动,如果运动轨迹是曲线呢?我站在高度为h的高台上,以和水平α的角度扔出一根粉笔,求粉笔落地的速度大小?我在同一高度斜向上、竖直向上、竖直向下以相同速度抛出不同粉笔,不计空气阻力,它们落地时的速度大小相同吗?
(1)同样叫两个学生叫两个学生上黑板分别用牛顿运动定律、运动学定律和动能定理进行求解(2)比较两种解题方法的不同,讲出动能定理解题有什么特点
(3)得出结论,动能定理适用于曲线运动,可以简便曲线过程中的一些计算的计算 能定理进行
32例4:运动到了A点,求在此过程中F的做功W
如图所示,在一个水平向右的力F作用,小球无限缓慢的从B(1)请两个同学上黑板用自己的方法去解题
(2)分析两个同学解题的对错,讨论
(3)得出结论:动能定理适用于变力做功的物理情景 动能定理的优点:不用考虑中间过程是直线还是曲线,也不用考虑中间过程中的加速度和速度是如何变化,只需要求物理初始状态和末状态的动能和整个过程中合力做的动!所以在处理动力学的问题中可以优先考虑动能定理
动能定理的使用范围:没有范围,没有限制,应用最为广泛!既能用于恒力做功,又可以用来变力做功,既可以用来直线运动,又可以用来曲线运动
五、解题步骤 解题步骤:
第一步:明确研究对象和所研究的物理过程,确定初末位置 第二步:求初末状态下的动能并根据动能定理列出方程 第三步:求解方程
七、课堂总结
口述本节课的重点、难点。(在本节课中,重点在讲授中已经突出,需学生理解记忆。难点主要在例题中突破,在讲授过程中强调功能转换。)
1、物体由于运动而具有的能叫做动能。动能定理:外力所做的功等于动能的改变量。
2、根据牛顿第二定律和运动学公式,演绎推导动能定理,体现了运用数学解决物理问题的思想。
3、动能定理中所说的外力可以是任意的力,功 是指所有作用在物体上的外力的合力的功。要使学生分清过程量与状态量之间的关系。
4、优越性:动能定理只涉及物体运动过程中的受力情况和初末状态;而不考虑运动过程中的细节,选择适当的运动过程更是能简化求解过程。因此应用动能定理解题比较方便。尤其是物体在变力做功的情况下。
八、布置作业
① 教材“问题与练习”第1、2、3题.②世纪金榜
【板书设计】
7.7动能及动能定理 1动能
定义:物理因为运动而具有的能叫做动能
表达式:Ek=1/2mv2 单位:焦耳J或者(Kg *m2/s2)
对于动能定理的理解:A:物理状态量→能量状态→机械运动状态 B:标量性:只有大小,没有负值
C:相对性:相对于不同的参照系的结果往往不同 D:物体做正功,动能增加,物体做负功,动能减少
2.动能定理
定义:合外力对物体做的功等于这个过程中动能的变化量
公式:W=1/2mv2-1/2mv1
对动能定理的理解:a:对外力对物体做的总功的理解:有的力促进物体运动,而有的力则阻碍物体运动。因
此它们做的功就有正、负之分,总功指的是各外力做功的代数和
b:动能的改变量指的是末状态的动能减去初状态的动能
3.动能定理的范围
没有范围,没有限制,应用最为广泛!既能用于恒力做功,又可以用来变力做功,既可以用来直线运动,又可以用来曲线运动
4.解题步骤
《动能定理的应用》教学设计 篇8
(一)知识回顾
1、总功的两种求法
W 总= F合·S cosθ(各力均为恒力时)
W 总=W1+W2 +…(运动中受力变化时)
2、动能定理的表述:
W合=Ek 表达式为:
外力对物体所做的功等于物体动能的变化。
(二)动能定理的应用1、2、3、4、5、常规题(匀变速直线运动)多过程问题 求变力做功问题 求解曲线运动问题 其他问题
(三)典型例题分析 例
1、恒力直线运动
一架喷气式飞机,质量
m5.0103kg
,起
s5.3102m飞过程中从静止开始滑跑的路程为 时,达到起飞速度
v60m/s
。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍(k=0.02)。求飞机受到的牵引力F。
例
2、多过程问题
铁球从1m高处掉入沙坑,已知铁球在下陷过程中受到沙子的平均阻力为铁球重力的20倍,则铁球在沙中下陷深度为多少m?
例
3、求解曲线运动变力做功问题
某人从距地面25m高处水平抛出一小球,小球质量100g,出手时速度大小为10m/s,落地时速度大小为16m/s,取g=10m/s2,试求:
(1)人抛球时对小球做多少功?
(2)小球在空中运动时克服阻力做功多少? 动能定理是物理学的重要规律。
方法验证原理和实验操作数据结果 篇9
是指在其他成分可能存在的情况下,采用的方法能准确测定出被测物的特性,能反映分析方法在有共存物时对供试物准确而专属的测定能力;是方法用于复杂样品分析时相互干扰程度的度量。比如:
(气相色谱法测定杆菌肽原料药中的正丁醇含量)在本测试方法条件下将一个空白稀释液(甲醇)进样进行测试。所得图谱应当基线平整,不存在有影响正丁醇峰积分的干扰。证明稀释液(甲醇)不影响本方法对正丁醇的测试。
3.指某一分析方法在给定的可靠程度内可以从样品中检测待测物质的最小浓度或最小量。所谓检测是指定性检测,即断定样品中确定存在有浓度高于空白的待定物质。信噪比法:把低浓度的试样测出的信号与空白样品尽心比较,计算出较能被可靠检测出的最低浓度或量。
基线噪声看的是高度,而你的积分的是峰面积,之间无法换算。工作站里有个积分方式,你给转换成峰高,就可以顺利算出检出限了,对应浓度从而算出S/N=3的浓度。
4.是指样品中被测物(正丁醇)能被定量测定的最低量,其测定结果应具有一定的准确度和精密度。
5.线性and范围(略)
线性(linear),指量与量之间按比例、成直线的关系
线性以六个不同浓度的对照品溶液: 1)LOQ 浓度,2)4mg/100ml(~40%);3)6mg/100mL(~60%);4)8mg/100mL(~80%), 5)10mg/100mL(~100%)和6)12 mg/100mL(~120%),以及一个空白溶液,按方法进行GC测试。以浓度(x)和峰面积(y)进行线性回归。
6.在样品中加入高中低三个水平的标准,进行测定,计算回收率。
一般的回收率公式是=(加标后测定的浓度-样品本底的浓度)/加入的标准的浓度*100% 比如:任意选取一个批号的杆菌肽原料样品。以加标量的方法准确加标配制正丁醇含量约为0.08mg/ml, 0.1mg/ml及0.12mg/ml 及LOQ浓度等四个不同浓度的样品溶液。每个浓度重复配制三次。该浓度相当于正丁醇限度(5000ppm)的80%, 100% 及120%。按照本测试分析方法中的仪器条件及方法描述进行测试,并计算结果,扣除原批号杆菌肽原料样品中原来已含的正丁醇,计算回收率,回收率应当在100%+ 10.0范围内。
将计算结果 填入下表。
7.重复性(方法精密度)相同条件下,同一分析人员测定所得结果的精密度称为重复性。制备100%浓度水平供试品(含正丁醇约为3000至5000ppm的杆菌肽原料药。按照本测试分析方法描述的步骤进行正丁醇含量测定,重复配制样品六次并测试。计算正丁醇含量)6
份,进行测定。相对偏差RSD%必须不大于10.0%,结果用偏差和相对偏差衡量。中间精密度验证中,要求不同的分析人员采用相同的分析方法、在不同的时间、使用不同的仪器进行测试,以确认方法的适用性。
同一实验室不同时间不同分析人员不同设备(色谱柱)测定结果之间的精密度。8.耐用性
对照品(杂质正丁醇)溶液、样品溶液的稳定性,将对照品溶液及样品溶液分别置于室温及冰箱(约4゜C)内保存若干天后检测(建议收集0,1,2,3,4,5 天的冰箱数据及0,8,16,24小时的室温数据)。将检测结果与原始测试结果比对。计算峰面积的%RSD。%RSD应不大于10.0%。
课题学习利用拼图验证勾股定理) 篇10
教学目标:
1.经历不同的拼图方法验证勾股定理的过程,体验解决同一问题方法的多样性,进一步体会勾股定理的文化价值;
2.通过验证过程中数与形的结合,体会数形结合的思想以及数学知识之间的内在联系。
3.通过利用微机进行丰富有趣的拼图活动增强学生对数学学习的兴趣;通过探究总结活动,让学生获得成功的体验和克服困难的经历,增进数学学习的信心;在合作学习活动中发展学生的合作交流的意识和能力。
4、熟悉勾股定理的历史,进一步了解我国古代数学的伟大成就,激发学生的爱国热情,培养探索知识的良好习惯。
教学重点
1.通过综合运用已有知识解决问题的过程,加深对勾股定理、整式运算、面积等的认识。
2.通过拼图验证勾股定理的过程,使学生获得一些研究问题与合作交流的方法与经验。
教学难点
1.利用“直角三角形”,“五巧板”拼出不同图形进行验证勾股定理。
2.利用数形结合的思想方法验证勾股定理。
教学用具
电脑及使用flash软件制作的课件
教学过程
一、创设情境——勾股史话环节
师:前面我们已经学习了勾股定理,勾股定理的内容是什么呢?(提问学生)
师:你都知道关于勾股定理的哪些历史故事?你想了解更多的勾股定理的知识吗?请同学们跟我一起点击屏幕上的“开始”按钮,进入勾股史话环节,去了解古今中外人们对勾股定理的研究和设想,感受一下勾股定理的文化内涵。(让学生自主学习)
师:同学们看完之后有什么感想呢?
(提出问题让学生自主思考再提问学生)
师:让我们动起手来利用拼图验证勾股定理吧!
二、尝试拼图,验证定理
(一)“动手拼一拼”环节
师:观察勾股定理a2+b2=c2中的a2,b2和c2你想到了什么?
(引导学生说出是正方形,为后面的拼图要拼成正方形打下伏笔。)师:我们只要拼成边长分别是多少的正方形即可?
(生会回答出: a,b,c)
师:进入“动手拼一拼”环节,大家利用拼版中提供的全等的直角三角形根据操作说明进行拼图验证勾股定理,现在将鼠标放在三角形上可将三角形任意拖动,拼版右边设置了六个旋转按钮,能使选中的三角形按顺时针或逆时针旋转450或50或10,单击“恢复”按钮可使所有三角形返回原来的位置。同学们先自主完成,若有困难可以点击屏幕上的“小博士”请教。点击“返回”按钮继续根据提示进行拼图即可。俗话说:“敢拼就会赢”,相信只要你敢于动手拼,一定会成为拼图能手!
(让生自己动手去拼图,然后小组交流)
师:有请2组展示他们的拼图图案。哪组还有补充?
师:看来我们同学都是名副其实的拼图高手。
师:那你能继续发挥聪明才智,用你的拼图验证勾股定理吗?每小组选择一种完成,并派代表展示你们小组的验证过程。
(让学生展示他们的验证过程)
第一种:(b-a)2 + 4×ab=c2,a2 + b2 =c
2师:大家知道吗?这就是弦图,它最早是由三国时期的数学家赵爽为《周髀算经》作注时给出的。弦图还是2002年在北京召开的国际数学大会的会标图案,它标志着中国古代的数学成就,它更像一只转动着的风车,欢迎来自世界各地的数学家。这充分显示了中国人对数学的热爱和探索精神。今天,我在你们身上也看到了这种精神。
第二种:(a+b)=c + 4×ab,a + b =c 第三种:(a+b)=ab + c+ab,a + b =c
师:你们知道吗?这种方法也是美国总统加菲尔德的验证方法,这种方法也
被称为总统证法。同学们的聪明劲一点不亚于美国总统。
(二)“五巧板验证”环节
师: 大家都知道七巧板吧,那你知道数学中有五巧板吗?我们能利用五巧板验证勾股定理吗?请同学们跟我一起进入“五巧板验证”环节。点击“步骤”按钮,观察五巧板的制作流程,从而熟悉五巧板的构成。我们尝试一下能否用一副五巧板进行拼图验证勾股定理。请同学们动手拼一拼。
师:通过拼图同学们有何发现?先自主思考然后小组交流一下。
师:这位同学总结的非常好,以直角三角形三边画三个正方形,只要把以斜边为边的正方形制成五巧板,把这五块拼在另两个正方形中就可以验证勾股定理。
师:会用一副五巧板验证勾股定理,那你会用两幅五巧板拼图验证勾股定理吗?同学们先自主完成,有困难的同学可以向小博士请教。我们比一比谁是拼图高手?(让学生展示作品)
师:看来同学们都是心灵手巧的人。
师:通过刚才的展示你能总结一下利用五巧板拼图的要点吗?小组总结。利用五巧板拼成三角形或任意四边形能验证勾股定理吗? ***2212222
(让学生进一步理解拼图验证勾股定理必须拼成正方形)
三、了解学习其他验证方法
(一)“青朱出入图”环节
师:大家想不想再进一步了解古今中外还有哪些验证方法?
师:进入“青朱出入图”环节。学习一下三国时代魏国的数学家刘徽为古籍《九章算术》作注时,用“出入相补法”证明勾股定理的方法。证明不需用任何数学符号和文字,更不需进行运算,隐含在图中的勾股定理便清晰地呈现,整个证明单靠移动几块图形而得出,被称为“无字证明”。
(二)“达芬奇验证“环节
师:领略了中国古人的验证方法,再让我们再来了解一下外国人的验证方法。我们都知道达﹒芬奇是一位著名的画家,但很少有人知道他对勾股定理也有研究,让我们一起进入“达芬奇验证“环节,了解一下他是如何验证勾股定理的。
四、总结提升
师: 学习和了解了这些验证勾股定理的方法,你能不能总结一下可分为几种类型?
(小组讨论并展示,师最后总结)
师:可分为两种类型:一是:以赵爽的“弦图”为代表用几何图形的截、割、拼、补来证明代数式之间的恒等关系,除了勾股定理,还有我们学过的平方差公式和完全平公式。二是:以刘徽的“青朱出入图”为代表的无字证明。以上的证明方法都从几何图形的面积变化入手,运用了数形结合的思想方法。
五、分享收获
师:时间过的真快,相信每位同学都满载而归,每组派个代表,将你们组获得的知识与大家一起分享吧!(让学生自己展示)
六、拓展延伸
师:最后请同学们欣赏一颗美丽而神奇的树。它是由古希腊数学家毕达哥拉斯根据勾股定理所画出来的勾股定理树也称为“毕达哥拉斯树”。它使我们大家深刻的感受到了几何之美。在欣赏之余思考最外围所有小正方形的面积之和与哪个正方形的面积相等?
七、结束语
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