7.6《实验：探究功与速度变化的关系》

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1、第七章：机械能守恒定律第6节：实验：探究功与速度变化的关系孝义市实验中学校1.理解探究性实验中的探究思路、操作技巧和数据处理，能够自主设计实验。2.会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。3.利用物理图象探究功与物体速度变化的关系。孝义市实验中学校重力做功重力势能弹力做功WF外力做功W弹性势能动能速度？WG=mg(h1h2)=Ep1Ep2=ΔEp孝义市实验中学校1.研究对象是什么？某一个物体2.需要知道哪些物理量？力对物体做的功W物体的速度v3.怎样得到它们之间的关系？分别以它们为纵坐标和横坐标画图象通过图象

2、看出它们之间的关系一、实验目的二、探究的思路探究力对物体做的功与速度变化的关系孝义市实验中学校钩码小车细绳纸带打点计时器一端附有定滑轮的长木板方案一三、探究方案孝义市实验中学校GfFNFF2F1平衡摩擦力把木板的一端垫高，使重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡当小车的质量比钩码的质量大很多(M>>m)时，小车所受绳子的牵引力F近似地等于钩码的重力G。这时，小车所受合力就等于绳子的牵引力F孝义市实验中学校1.本方案是怎样提供拉力的？研究对象是小车，由钩码提供拉力。2.怎样计算功和速度？用刻度尺测量纸带得出运动距离l，读

3、出钩码的重力G，则有W=Gl。速度可由纸带上的点计算出。3.如何得到多组数据？改变拉力或改变距离可得到不同的多组数据。方案一的原理孝义市实验中学校橡皮筋小车打点计时器纸带木板铁钉方案二孝义市实验中学校小车在木板上运动的过程中，哪一阶段橡皮筋对小车做功？橡皮筋的弹力是变力，且弹力与伸长量的关系也不严格遵守胡克定律，不容易计算。怎样设计实验才能解决这一问题?橡皮筋对小车的做的功能否直接测量？???CBA橡皮筋被拉伸直到恢复原长的过程中孝义市实验中学校第一次用一条橡皮筋拉小车，设橡皮筋对小车做功为W第二次用两条完全相同

4、的橡皮筋并列栓到小车上拉小车，且使每条橡皮筋的伸长都和第一次的伸长量一样，则橡皮筋以小车做的功为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……倍增法孝义市实验中学校小车在木板上做什么性质的运动？我们要取的速度是哪个阶段的速度？这个速度该如何测量？???CBA先加速后匀速橡皮筋恢复原长时的速度，就是匀速阶段的速度孝义市实验中学校5.分析数据，尝试做Wv，Wv2等图象，探究W、v可能关系。4.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

5、皮筋被拉长的长度相同。1.安装实验仪器。3.第一次先用一根橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度v1，设此时橡皮筋对小车做的功为W，并将测得的数据记入表格。2.平衡摩擦力。将安装有打点计时器的长木板的一端垫起，纸带穿过打点计时器，不栓橡皮筋，闭合电源，轻推小车，直到打点计时器在纸带上打出间隔均匀的点为止。实验操作孝义市实验中学校实验次数橡皮筋做的功时间间隔t/s匀速运动时的速度v/(m/s)123454WW2W3W5W橡皮筋恢复原长时小车的速度..........四、数据的处理用什么方法处理数据比较直

6、观?孝义市实验中学校图象法处理数据作W-v图若为曲线若为直线，则W与v成正比作W-v2图若为曲线若为直线，则W与v2成正比…………作W-v3图……孝义市实验中学校实验次数橡皮筋做的功匀速运动时的速度1W0.2320.0538240.0124870.48166422W0.3210.1030410.0330760.56656933W0.4170.1738890.0725120.64575544W0.4690.2199610.1031620.68483655W0.5290.2798410.1480360.7273246

7、6W0.5710.3260410.1861690.755645五、采集数据生成结论从得到的数据可看出：W越大，v越大孝义市实验中学校W-v图象W-v2图象W-v3图象W-图象孝义市实验中学校实验结论W-v2图象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。孝义市实验中学校1.关于探究功与物体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.先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹

8、出D孝义市实验中学校2.在做“探究功与物体速度变化关系”的实验时，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速过程中获得的平均速度AC孝义市实验中学校3.在“探究力对物体做功与速度变化的关系”的实验中每次橡皮筋