探究功与速度变化的关系

人教版必修第二册76实验：探究功与速度变化的关系第七章机械能守恒定律动能变化速度变化复习弹性势能变化重力势能变化重力做功弹力做功外力做功？WG=Ep1-Ep2W弹=Ep1-Ep2猜想1物体的动能与哪些因素有关？物体的动能可能与其质量和速度有关。2如何进行研究？用控制变量法，先控制质量不变，用实验研究物体的动能与速度的关系。实验的目的实验的设计探究力对物体做的功与物体速度的关系1物体动能的变化由做功引起。那么，实验中如何对物体作功？又怎样来表示功的大小呢？思路引导1可以是恒力做功用砝码盘牵引着小车重物在重力作用下做自由落体运动W=Fl2也可以是变力做功参考案例二实验器材：橡皮筋、小车、木板、打点计时器、铁钉等打点计时器纸带小车铁钉木板橡皮筋思考2如何测量物体的速度呢？1可以用打点计时器测量小车的速度。2可以用与气垫导轨配套的光电门的方法来测量小车运动的速度。探究的思路1功的测量：橡皮筋对小车做的功W2测量小车的速度：由于橡皮筋做功而使小车获得速度v3数据处理：寻找W与v的关系功的测量问题：探究过程中，我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值？

措施：让几条相同的橡皮筋并联，每次做功分别为W、2W、3W……不需要解决方案第一次用一条橡皮筋拉小车第二次用两条完全相同的橡皮筋并联起来栓到小车上拉小车，且使每条橡皮筋的伸长都和第一次的伸长量一样做功W做功2W依次类推，并联三条、四条……橡皮筋，且拉伸的长度都一样，做的功为3W、4W……思考1每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求？相同2怎样选择橡皮筋比较好呢？要选择粗细差不多，弹性也比较一致的橡皮筋为好。还有摩擦力做功如何使橡皮筋做的功等于合力做的功？即如何抵消摩擦力。橡皮筋对小车的力是合力吗？把木板的一端垫高，使重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡F阻FGF阻FNFF2F1测量小车的速度问题：如何测量小车的速度？利用打点计时器打出的纸带问题：为什么纸带上打出的点不均匀？

取点迹清晰且间距均匀的部分..............小车先加速，再匀速，最后减速。实验过程1将打点计时器固定在一块平板上，让纸带的一端夹在小车后端，另一端穿过打点计时器。将平板安装有打点计时器的一端适当垫高，调整高度，直至轻推小车后使小车恰能在板上做匀速直线运动为止。2将橡皮筋固定在小车前端。拉长橡皮筋使小车位于靠近打点计时器处，记下小车位置。接通打点计时器电源，释放小车。??CBA实验过程4在上述实验中打出的5条纸带中，分别找出小车开始近似做匀速运动的点，并分别测出匀速运动时的速度v1、v2、v3、v4、v5。3用2条、3条、4条、5条橡皮筋分别代替1条橡皮筋重做实验，保证每次释放小车的位置相同，即橡皮筋被拉长的长度相同。??CBA数据处理实验次数橡皮筋做的功位移l/m时间间隔t/s匀速运动时的速度v/(m·s-1)123454WW2W3W5W..........

弹力做功刚完毕时小车的速度用什么方法处理数据比较直观图象法图象法处理数据做W-v图若为曲线若为直线，则W与v成正比做W-v2图若为曲线若为直线，则W与v2成正比…………做W-v3图……为什么不做

W-

图?1v数据处理Wv/(m/s)1234560.80

1.10

1.281.53

1.761.89W-v图00为什么图象会通过原点数据处理W-v2图Wv2/(m2·s-2)0010.6421.2131.6442.3453.1063.57表明W与v2成正比实验结论：即：力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的二次方成正比。注意事项1实验装置的选取：变力更普遍2橡皮筋的选择：相同3平衡摩擦力：垫高4橡皮筋的条数：1、2、3、……5不需要求出功的数值6误差分析1单选关于“探究功与速度变化的关系”实验中，下列叙述正确的是A每次实验必须设法求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先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出D2单选在探究功与速度变化的关系的实验中，下列说法中不正确的是A长木板要适当倾斜，以平衡小车运动中受到的阻力B重复实验时，虽然用到橡皮筋的条数不同，但每次应使橡皮筋拉伸的长度相同C利用纸带上的点计算小车的速度时，应选用纸带上打点最密集的部分进行计算D利用纸带上的点计算小车的速度时，应选用纸带上打点最稀疏的部分进行计算C3双选在探究功与速度变化的关系的实验中，下列说法正确的是A通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值B通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值C通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度D通过打点计时器打下的纸带来测定小车加