第7章 6.实验：探究功与速度变化的关系.ppt

6实验：探究功与速度变化的关系,1探究功与速度变化的关系的思路：,静止,(1)使平板上的小车在力的作用下从_开始运动，测量力的大小及小车_，改变力的大小或小车运动的距离，也就改变了_.(2)小车的速度可以由_和纸带测出(3)以_为纵坐标，以_为横坐标，作出图线，,由图线特征了解两者的定量关系.,功 W,速度 v,在力的作用下运动的距离,力对小车做的功,打点计时器,2操作技巧：,均匀,相同,一条直线,(1)平衡摩擦力如果纸带上打出的点距是_的，说明纸带的运动是匀速的，小车重力沿斜面方向的分力就刚好平衡了小车所受的摩擦力.(2)选择纸带对纸带上的点进行分析，选择若干个相邻距离基本_的点作为小车匀速运动阶段的点，用这些点计算小车的速度.3数据处理：根据实验数据作出 Wv 草图，大致判断两个量可能是什么关系如果认为很可能是 Wv2，就作出 Wv2 图线，如果图线是_，就可以证明你的判断是正确的.,【实验原理】,探究功与物体速度变化的关系，可通过改变力对物体做的功，测出力对物体做功不同时物体的速度为了简化实验，可将物体的初速度设置为零，可用如图 761 所示的装置进行实验，通过增加橡皮筋的根数使橡皮筋对小车做的功成倍增加，再通过打,点计时器和纸带来测量每次实验后小车的末速度 v.,图 761,【实验器材】小车、长木板、橡皮筋、刻度尺、打点计时器、纸带等【实验步骤】(1)先将长木板置于水平桌面上，再将打点计时器固定在长木板上，让纸带的一端夹在小车后端，另一端穿过打点计时器将长木板安装有打点计时器的一端适当_，直至轻推小,车后小车恰能在板上做_运动,匀速直线,(2)先用 1 根橡皮筋做实验，拉长橡皮筋使小车靠近打点计时器，接通打点计时器的电源，释放小车，记录橡皮筋做的功W 和求出小车获得的速度 v1.,垫高,(3)用 2 根、3 根_的橡皮筋分别代替 1 根橡皮筋重复实验，保证每次释放小车的位置_，即橡皮筋每次拉伸的长度都_，以保证第 2 次、第 3 次橡皮筋做的功是_、_记录数据，并分别求出小车相应获得的速度 v2、v3【数据处理】(1)测量小车的速度：实验获得如图 762 所示的纸带，为探究橡皮筋弹力做功和小车速度的关系，需要测量弹力做功结束时小车的速度，即小车做匀速运动的速度所以应在纸带上测量的物理量是 A1、A2 间的距离 x，小车速度的表达式是 v,_(打点计时器的时间间隔为 T),相同,相同,保持一致,2W,3W,(2)实验数据记录(自己设计一个记录数据的表格)(3)实验数据处理及分析：在坐标纸上画出 Wv 和 Wv2图线(第 1 次橡皮筋做的功 W 为纵轴的单位长度)【实验结论】功与物体速度变化的关系为 Wv2.,图 762,【例1】在做“探究功与速度变化的关系”的实验时，小车的质量为 m，使用橡皮筋 6 根，每次增加一根，实验中 W、v 和 v2 的数据已填在下面的表格中.,(1)试在图 763 中作出图象,图 763,(2)从图象可以得出的实验结论是_解析：以W 为纵坐标，v为横坐标，作出 Wv 图象(图 764 甲)，以 W 为纵坐标，v2 为横坐标，作出Wv2 图象(图乙)，从图乙中可看出，W 与 v2 成正比,图 764,答案：(1)如图 764 甲和乙所示,W与 v2成正比,【例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进行实验时，力对小车做的功就分别是 W、2W、3WB让小车通过相同的距离，所用的力分别为F、2F、3F进行实验时，力对小车做的功就分别是 W、2W、3W,C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实验时，橡皮筋对小车做的功就分别是 W、2W、3W,D利用弹簧测力计测量对小车的拉力 F 和小车在拉力作用下移动的距离 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,解析：橡皮筋对小车的作用力是个变力，其力的变化不好控制，且其做的功无法直接用公式进行计算，故 A、B 选项可行性均不高；C 选项操作方便，且不用计算橡皮筋具体做的功；D 选项的操作不可取,答案：C,【触类旁通】1关于“探究功与速度变化的关系”的实验，下列说法正,确的是(,),D,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应该尽量使长木板保持水平D接通打点计时器电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出,2在“探究功与速度变化的关系”的实验中作出的 Wv,图象，应为下列图中的(,),B,解析：由实验数据得出 W 与 v2 成正比，所以根据数学知识可知 Wv 图象是抛物线，且开口向上，故选 B.,