7.6实验：探究功和速度变化的关系[精].ppt

6 实验：探究功与速度变化的关系 1.领会探究功与物体速度变化的关系的实验设计思路。 2.能进行实验操作，会采集实验数据。 3.理解实验数据时寻找W与v的关系的方法。 弹性势能 重力势能 动能 重力做功 弹力做功 外力做功 速度 WG＝EP1－EP2 WF＝EP1－EP2 复习引入 一、探究目的 探究合力做功与速度变化的关系，初速度为零，实验转化为探究合力做功与末速度的关系。 1.用什么实验器材测量速度？怎么测？ 2.测量功需要测什么物理量，用什么实验器材测量，怎么测？ 引导： 1. 测速度：打点计时器或光电门等. 2. 测量功：用相同橡皮筋的拉力做功或利用重力做功等. 提示： 钩码 小车 细绳 纸带 打点计时器 一端附有定滑轮的长木板 二、探究方案 方案一： 方案一的原理： 让滑块在钩码的拉力作用下由静止开始做匀加速运动,用纸带记录下速度v1,拉力做功分别为W1, 保持滑块质量不变，改变悬挂钩码的质量，让滑块从静止出发,同样记录下其它实验数据。 F阻 F G F阻 FN F F2 F1 平衡摩擦 注意：要想使合力做功等于拉力做功需要平衡摩擦力，方法是将远离滑轮的一端垫高，使重力沿斜面向下的分力等于摩擦力。 方案一的改进：使用气垫导轨 橡皮筋 小车 打点计时器 纸带 木板 铁钉 方案二： 用几根相同的橡皮筋拉动小车运动, 一根橡皮筋做功为W,两根橡皮筋做功为2W,三根橡皮筋做功为3W……，速度通过打点计时器打出的纸带计算得出。 方案二的原理： 注意：要想使合力做功等于橡皮筋拉力所做的功，同样需要平衡摩擦力，方法也是将远离滑轮的一端垫高，使重力沿斜面向下的分力等于摩擦力。 通过每次增加一根橡皮筋的方法表示功的大小。 如何表示弹簧拉力做的功？ 实验次数 橡皮筋做的功 匀速运动时的速度 1 W 0.232 0.053824 0.012487 0.481664 2 2W 0.321 0.103041 0.033076 0.566569 3 3W 0.417 0.173889 0.072512 0.645755 4 4W 0.469 0.219961 0.103162 0.684836 5 5W 0.529 0.279841 0.148036 0.727324 6 6W 0.571 0.326041 0.186169 0.755645 三、采集数据 生成结论 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平方成正比。 1.本节是一个探究性实验，探究的目的是( ) A.探究力与物体运动速度的关系 B.探究力与物体运动加速度的关系 C.探究力对物体做功与物体加速度变化的关系 D.探究力对物体做功与物体速度变化的关系 D 2.对橡皮筋做的功来说，直接测量是有困难的，我们可以巧妙地避开这个难题而不影响问题的解决，只需要测出每次实验时橡皮筋对小车做的功是第一次的多少倍，使用的方法是( ) A.用同样的力对小车做功，让小车通过的距离依次是s、2s、3s……进行第1次、第2次、第3次……实验时，力对物体做的功就是W、2W、3W …… B.让小车通过相同的距离，第1次力为F、第2次力为2F、第3次力为3F……实验时，力对小车做的功就是W、2W、3W …… C.选用相同的橡皮筋，在实验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致，当用1条、2条、3条……同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次……实验时，橡皮筋对物体做的功就是W、2W、3W …… D.利用弹簧秤测量对小车的拉力F，利用直尺测量小车在力的作用下移动的距离s，便可以求出每次实验中力对小车做的功，可控制为W、2W、3W …… 3.在本实验中，小车在运动中会受到阻力作用，这样，在小车沿木板滑行的过程中，除橡皮筋对其做功以外，还有阻力做功，这样便会给实验带来误差，我们在实验中想到的办法是，使木板略微倾斜，对于木板的倾斜程度，下面说法正确的是( ) A.木板只要稍微倾斜一些即可，没有什么严格的要求 B.木板的倾斜程度在理论上应满足下列条件：即重力沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力 C.如果小车不受拉力时在滑行的木板上能做匀速运动，这时木板的倾斜程度是符合要求的 D.其实木板不倾斜，问题也不大，因为实验总是存在误差的 BC 4.在做实验时，小车会因为受摩擦力而影响实验，我们可以使木板倾斜作为补偿。则下面操作正确的是（ ） A.使拖着纸带的小车由静止释放，小车不下滑即可 B.使拖着纸带的小车由静止释放，小车能下滑即可 C.沿木板向下推拖着纸带的小车，放手后打点计时器在纸带上打下的点间距均匀即可 D.以上说法都不对 C 5．在探究做功与物体速度变化的实验中，第一次用一根橡皮筋系在小车上，将小车拉到