7.6實驗：探究做功與速度變化的關系

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1、6探究功與物體速度變化的關系情景導入實驗目的1.通過實驗探究力對物體做的功與物體速度變化的關系2.體會探究的過程和所用的方法設計實驗橡皮筋小車打點計時器紙帶木板鐵釘小組討論，你會設計一個怎樣的實驗，來探究做功和速度變化之間的關系？思考小車在木板上運動的過程中，哪一階段橡皮筋對小車做功？橡皮筋對小車拉力做的功能否直接測量？橡皮筋的彈力是變力，且彈力與伸長量的關系也不嚴格遵守胡克定律，不容易計算。???CBA橡皮筋被拉伸直到恢復原長的過程中怎樣設計實驗才能解決這一問題?解決方案第一次用一條橡皮筋拉小車,設橡皮筋對小車做功為W第二次用兩條完全相同的橡皮筋并列栓到小車上拉小車，且使每條橡皮筋的

2、伸長都和第一次的伸長量一樣，則橡皮筋以小車做的功為2W依次類推，并聯(lián)三條、四條……橡皮筋，且拉伸的長度都一樣，做的功為3W、4W……倍增法思考小車在木板上做什么性質的運動？先加速后勻速再減速我們要取的速度是哪個階段的速度？這個速度該如何測量？橡皮筋恢復原長時的速度。利用打點計時器，用橡皮筋恢復原長時的一段位移與所用時間的比值近似計算該點的瞬時速度在實驗中小車要受到阻力，為了使橡皮筋的力為小車的合外力我們應該怎么辦？思考把木板的一端墊高，使重力沿斜面向下的分力與摩擦力平衡4、在上述實驗中打出的5條紙帶中，分別找出小車開始近似做勻速運動的點，并分別測出勻速運動時的速度v1、v2、v3、v4

3、、v5。3、用2條、3條、4條、5條橡皮筋分別代替1條橡皮筋重做實驗，保證每次釋放小車的位置相同，即橡皮筋被拉長的長度相同。1、將打點計時器固定在一塊平板上，讓紙帶的一端夾在小車后端，另一端穿過打點計時器。將平板安裝有打點計時器的一端適當墊高，調整高度，直至輕推小車后使小車恰能在板上做勻速直線運動為止。2、將橡皮筋固定在小車前端。拉長橡皮筋使小車位于靠近打點計時器處，記下小車位置。接通打點計時器電源，釋放小車。實驗過程??CBA數(shù)據(jù)記錄實驗次數(shù)橡皮筋做的功位移l/m時間間隔t/s勻速運動時的速度v/(m/s)123454WW2W3W5W..........彈力做功剛完畢時小車的速度用什

4、么方法處理數(shù)據(jù)比較直觀?圖象法處理數(shù)據(jù)做W-v圖若為曲線若為直線，則W與v成正比做W-v2圖若為曲線若為直線，則W與v2成正比…………做W-v3圖……為什么不做W-圖?1v實驗次數(shù)12345橡皮筋個數(shù)(根)12345對小車做功W2W3W4W5W小車獲得的速度V(m/s)0.751.001.251.401.60V20.56251.001.56251.962.56下面是某物理實驗小組做的實驗，測出的實驗數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理表明W與v2成正比注意事項1、橡皮筋的選擇2、平衡摩擦力3、誤差分析4、橡皮筋的條數(shù)5、實驗裝置的選取實驗：探究功與速度變化的關系1、功的測量2、速度測量位移相同,力不同

5、橡皮筋法力相同,位移不同重力法打點計時器光電門探究力對物體做功和速度變化的關系歸納與拓展探究牛頓第二定律裝置驗證機械能守恒定律裝置