学案69实验探究功与速度变化的关系

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1、6实验：探究功与速度变化的关系高一()班学号：姓名:［目标定位】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.学习利用图象法研究功与物体速度变化的关系.【课前自学］(请先认真阅读教材，然后再完成本学案相关内容)—、分析与猜测1.物体能量的变化跟力做功相关.物体在力的作用下通过一段位移时，力会对物体做功，物体的速度会发生变化，与速度相关的动能也会发生变化，根据此联系可找到动能的表示式.二、探究思路1.表示的大小.2.确定不同功所对应的3.寻找与—的定量关系.【合作探究】改变重物的—或者改变方案一1.原理由重物通过滑轮牵引小年，当小年的质量比重物大得多时，可以把重物所受的重力

2、当做小车受到的力.(请参照验证牛顿第二定律实验中小车受到拉力大小的测定方法)。如图所示.根据功的计算公式,小车运动的，也就改变了牵引力做的功，再利用纸带测出速度，从而探究牵引力做的功与小车获得的速度间的关系.2.实验步骤(1)按如图所示安装好实验仪器.(2)平衡摩擦力：将安装有打点计时器的长木板的一端垫高，让纸带穿过打点计时器连在小车后端,不挂重物，闭合电源，轻推小车，直到打点计吋器在纸带上打出间隔均匀的点为止.⑶在小车屮放入祛码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端、用细线绕过滑轮连接小车和钩码.(4)将小车停在打点计时器附近，先接通电源，再释放小车，关闭打点计时器电源.(5)改变

3、钩码的数量，更换纸带重复4的操作.(1)选取点迹清晰的纸带，选纸带上第一个点及距离第一个点较远的点，并依次标上0,1,2,3……(2)测出0到点1、点2、点3……的距离，即为对应的小车的位移Q、兀2、河……，利用公式坯=卫七*山求出点1、点2、点3…对应的瞬时速度0、“2、5……(3)确定此纸带所挂的钩码的重力G,利用分別求出小千的位移为小也、乃……时牵引力所做的功W1、“2、W3……(4)先对测量数据进行估算，或作IV-u草图，大致判断两个量可能的关系，如果认为是Woe/或其他，然后以W为纵朋标，异(或其它)为横坐标作图，从而判定结论.4•注意事项(1)平衡摩擦力时，不挂重物，轻

4、推小车后，小车能做匀速直线运动.(2)计算牵引力做功时，可以不必算出具体数值，只用位移的数值与符号G的乘枳表示即可.方案二1.原理使小车在橡皮筋的作用下弹出，如图所示.改变橡皮筋的条数，橡皮筋対小车做的功分别是一条橡皮筋做功时的相应倍数,测岀小车被弹出后的速度，能够找到橡皮筋对小车做的功与小车速度的关系.2.实验步骤(1)按如图所示安装仪器.(1)平衡摩擦力.(2)第一次先川一条橡皮筋做实验，川打点计时器和纸带测出小车获得的速度0,设此时橡皮筋弹力对小车做功为W,并将测得的数据记入表格.⑷换用2条、3条、4条……同样的橡皮筋做实验，并使橡皮筋拉伸的氏度都和第一次相同，测出。2、S、

5、S……，橡皮筋对小车做功分别为2W、3W、4W……，将数据记入表格.3・数据处理(1)速度数值的获得：实验获得的是如图所示的纸带，为探究橡皮筋弹力做功与小车速度的关系，需要测量的是弹力做功结束吋小车的速度，即小车做匀速运动的速度.所以，应该在纸带上测量的物理量是图屮间隔均匀的点A】、A3间的距离兀，小车此时速度的表达式为。=务其屮T是打点计时器的打点周期.(2)计算小车做的功分别为W、2W、3W……时对应的e、贰八&……的数值，填入表格.(3)逐一与W的一组数值对照，判断W与。、术/、&……的可能关系或尝试着分别画出w与0、W与於、W与於、W与&间关系的图象，找出哪一・组的图象是直

6、线，从而确定功与速度的正确关系.4.注意事项XW2W3W4W5WV7芮y[v(1)实验吋选择粗细、形状、长度、材料完全相同的橡皮筋.(2)每次实验时都让小车从同一位置由i挣止释放，即保证每次实验中橡皮筋拉伸的氏度都保持一致.(3)实验中不必测出功和速度的貝-体数值，只要测出以后各次实验时做的功是笫一次实验时的多少倍即可(4)平衡摩擦力时，不要拴橡皮筋，但应连着纸带且接通电源.⑸打出的纸带上的点间距并不都是均匀的，应选収点间距均匀部分来求小车的速度.［巩固提高］1.关于“探究功与速度变化的关系”实验，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

7、，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.先接通打点计时器电源，再让小车在橡皮筋的作用卞弹出1.(单)对于橡皮筋做的功来说，直接测量是冇困难的.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实验的多少倍即可，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为/、21、3/……进行第1次、第2次、第3次……实验时，力对小车做的功就是W、2W、3W……B.让小车通过相同的距离，第1