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《7.6實驗：探究功與速度變化關(guān)系》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、7.6實驗：探究功與速度變化關(guān)系（動能定理）一、實驗?zāi)康?．通過實驗探究外力對物體做功與物體速度的關(guān)系．2．通過實驗數(shù)據(jù)分析，總結(jié)出做功與物體速度平方的正比關(guān)系．二、實驗原理1．不是直接測量對小車做功，而是通過改變橡皮筋條數(shù)確定對小車做功W、2W、3W、….2．由于橡皮筋做功而使小車獲得的速度可以由紙帶和打點計時器測出，也可以用其他方法測出．這樣，進(jìn)行若干次測量，就得到若干組功和速度的數(shù)據(jù)．3．以橡皮筋對小車做的功為縱坐標(biāo)，小車獲得的速度為橫坐標(biāo)，作出W－v曲線，分析這條曲線，可以得知橡皮筋對小車做的功與小車獲得的速度的定量關(guān)系．三、實驗器材：木板、小車、橡皮筋若干、打點計時器、電源、紙帶四
2、、實驗步驟1．按圖所示將實驗儀器安裝好．同時平衡摩擦力．將木板的一端墊高的方法來實現(xiàn)，使得小車重力沿木板向下的分力跟摩擦力相平衡．具體做法如下，將木板一端墊高后，讓小車拖著紙帶沿木板下滑，如果紙帶上打出的點為間距相等均勻的點，那么說明小車在木板上做勻速運動，從而可知摩擦力已經(jīng)被平衡了．2．先用一條橡皮筋做實驗，拉伸橡皮筋，釋放后，用打點計時器和紙帶測出小車獲得的速度v1，設(shè)此時橡皮筋對小車做功為W，將這一組數(shù)據(jù)記入表格．3．用2條橡皮筋做實驗，實驗中橡皮筋拉伸的長度與第一次相同，這樣橡皮筋對小車做的功為2W，測出小車獲得的速度v2，將數(shù)據(jù)記入表格．4．用3條、4條…橡皮筋做實驗，用同樣的方法
3、測出功和速度，記入表格.橡皮筋條數(shù)位移x/m時間t/s速度v/(m·s－1)速度平方v2/(m2·s－2)五、實驗分析1．?dāng)?shù)據(jù)采集(1)求小車的速度：利用紙帶上點跡均勻的一段測出兩點間的距離x，則v＝(其中T為打點周期)．如圖所示中測出AB兩點間距離．(2)數(shù)據(jù)記錄：把計算出的速度填入上表中并算出v2值．(3)數(shù)據(jù)處理：在坐標(biāo)紙上畫出W－v和W－v2圖線(“W”以一根橡皮筋做的功為單位)．2．實驗結(jié)論：從圖象可知功與物體速度變化的關(guān)系W∝v2.六、誤差分析1．誤差的主要來源是橡皮筋的長度、粗細(xì)不一，使橡皮筋的拉力做功W與橡皮筋的條數(shù)不成正比．2．沒有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力時傾角過大也會造
4、成誤差．3．利用打上點的紙帶計算小車的速度時，測量不準(zhǔn)帶來誤差．七、注意事項1．平衡摩擦力很關(guān)鍵。2．測小車速度時，紙帶上的點應(yīng)選均勻部分的，也就是選小車做勻速運動的部分．3．橡皮筋應(yīng)選規(guī)格一樣的．力對小車做的功以一條橡皮筋做的功為單位即可，不必計算出具體數(shù)值．4．小車質(zhì)量應(yīng)大一些，使紙帶上打的點多一些．八、例題分析例1：關(guān)于探究功與物體速度變化的關(guān)系的實驗中，下列說法正確的是( )A．每次實驗必須設(shè)法算出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值B．每次實驗中，橡皮筋拉伸的長度沒有必要保持一致C．放小車的長木板應(yīng)該盡量保持其水平D．先接通電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出練習(xí)1：在探究力對物體做功與物體
5、速度的關(guān)系的實驗中，下列說法正確的是( )A．小車質(zhì)量應(yīng)盡量小一些；B．小車質(zhì)量應(yīng)該大一些；C．與小車質(zhì)量無關(guān)；D．以上說法都不對例2：在“探究功與速度變化的關(guān)系”實驗中得到甲、乙兩組數(shù)據(jù)(小車質(zhì)量為300g，小車受力的位移為19cm，使用的橡皮筋由1根至6根，每次增加1根)，請根據(jù)以下數(shù)據(jù)分別畫出W－v圖象，W－v2圖象，說明W與v之間的關(guān)系：數(shù)據(jù)甲：v/(m·s－1)0.001.001.421.732.002.242.45W/J0W02W03W04W05W06W0數(shù)據(jù)乙：v2/(m2·s－2)0.001.002.012.994.005.016.00W/J0W02W03W04W05W06
6、W0練習(xí)2：為了計算由于橡皮筋做功而使小車獲得的速度，在某次實驗中某同學(xué)得到了如下圖所示的一條紙帶，在A、B、C、D中應(yīng)該選用哪個點的速度才符合要求？【例題答案】例1.D；練習(xí)1.B；例2.解：做圖如右：由圖可知，W－v2圖象為一條過原點的直線，說明W與v2成正比．練習(xí)2.解：C點的速度．
