实验探究功与速度变化的关系

第七章机械能守恒定律第六节实验：探究功与速度变化的关系实验：探究功与速度变化的关系等于物体的重力势能的改变等于弹簧的弹性势能的改变重力对物体做功弹簧弹力对外做功合外力对物体做功知识回顾：弹力做正功，弹性势能减少弹力做负功，弹性势能增加重力做正功，重力势能减小重力做负功，重力势能增大等于？能的改变猜想物体的动能与它的速度是密切相关速度的变化又与它的受力有关所以，我们首先来探究：力对物体做功与物体速度变化的关系分析实验探究1通过实验探究力对物体做的功与物体速度变化的关系2体会探究的过程和所用的方法一、实验目的新课二、实验原理1、实验的设计小车在运动过程中，有哪些力做功？把木板的一端垫高，使重力沿斜面向下的力与摩擦力平衡F阻FGF阻FN拉力和摩擦力做功FF2F1问题1小车在木板上运动时会受到阻力，可以采用什么方法进行补偿？①、测量橡皮筋对小车做的功W②、测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度v匀速减速加速应该选择匀速部分的纸带？想想为什么？怎样求速度？二、实验原理弹力做功刚完毕时小车的速度ABCD实验实例v/(m·s－1)

W0.0000.8011.1021.2831.5341.7651.896实验数据W—v图象二、实验原理v2/(m2·s－2)

W0.0000.6411.2121.6432.3443.1053.576实验实例实验数据W—v2图象二、实验原理③、数据处理，寻找W与v的关系问题1：如何找到功与速度的关系？方法一：计算法方法二：图像法

比较麻烦简便直观，可以减少偶然误差1、画W－v图像2、画W－v2图像问题2：画什么样的图像？④、结论：弹簧弹力对小车做的功与速度的平方成正比注：这里的弹力就是物体受到的合外力因为小车从静止开始运动，初速度为零，末速度就是小车速度的变化。功VV2W2W3W4W5W6W二、实验原理关于“探究功与速度变化的关系”的实验中，下列叙述正确的是A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致C．放小车的长木板应该尽量使其水平D．先接通打点计时器的电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出本实验没有必要测出橡皮筋做的功到底是多少焦耳，只要测出以后各次实验时橡皮筋做的功是第一次实验时的多少倍就已经足够了，A错。每次实验橡皮筋拉伸的长度必须保持一致，只有这样才能保证以后各次实验时，橡皮筋做的功是第一次实验时的整数倍，B错。小车运动中会受到阻力，只有使木板倾斜到一定程度，才能减小误差，C错。实验时，应该先接通电源，让打点计时器开始工作，然后再让小车在橡皮筋的作用下弹出，D正确。D如图所示为某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验装置，图中小车是在一条橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。1在正确操作情况下，打在纸带上的点，并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的__________部分进行测量根据如图所示的纸带回答；物理量数据次数橡皮筋做功10个间隔距x(m)10个间隔时间T(s)小车获得的速度vn(m/s)小车获得速度的平方v(m2/s2)1W0.28800.21.442.0722W0.41760.22.094.3633W0.48960.22.455.9944W0.59040.22.958.7155W0.64800.23.2410.502下面是本实验的数据记录表。请运用表中测定的数据在图所示的坐标系中作出相应的图像，得出的结论是_____________________________。图7－6－51GJ只要取匀速部分均为正确2如图所示结论见解析某同学在“探究功与速度变化的关系”实验中，设计了如图7－6－6甲所示的实验。将纸带固定在重物上，让纸带穿过电火花计时器。先用手提着纸带，使重物静止在靠近计时器的地方。然后接通电源，松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列小点。得到的纸带如图7－6－6乙所示，O点为计时器打下的第1个点，该同学对数据进行了下列处理：取OA＝AB＝