高中物理 第7章 第6節(jié) 實驗：探究功與速度變化的關(guān)系課件 新人教版必修2.ppt

7 6探究功與速度變化的關(guān)系 實驗?zāi)康?通過實驗探究橡皮筋對小車做功與小車速度的關(guān)系 實驗器材 橡皮筋 小車 木板 打點計時器 鐵釘?shù)?橡皮筋 小車 打點計時器 紙帶 木板 鐵釘 探究的思路 1 測量橡皮筋對小車做的功w2 測量由于橡皮筋做功而使小車獲得的速度v3 數(shù)據(jù)處理 尋找w與v的關(guān)系 如何使拉力做的功等于合力做的功 即如何抵消摩擦力 橡皮筋對小車做的功是合力做的功嗎 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 還有摩擦力做功 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 橡皮筋被拉伸直到恢復(fù)原長的過程中 解決方案 第一次用一條橡皮筋拉小車 第二次用兩條完全相同的橡皮筋并聯(lián)起來栓到小車上拉小車 且使每條橡皮筋的伸長都和第一次的伸長量一樣 做功w 做功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 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(diào)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 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 4w w 2w 3w 5w 彈力做功剛完畢時小車的速度 圖象法 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 v5 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 數(shù)據(jù)處理 w v圖 w v2圖 數(shù)據(jù)處理 表明w與v2成正比 結(jié)論 彈簧彈力對小車做的功與速度的平方成正比注 這里的彈力就是物體受到的合外力因為小車從靜止開始運動 初速度為零 末速度就是小車速度的變化 2 對橡皮筋做的功來說 直接測量是有困難的 我們可以巧妙地避開這個難題而不影響問題的解決 只需要測出每次實驗時橡皮筋對小車做的功是第一次的多少倍 使用的方法是a 用同樣的力對小車做功 讓小車通過的距離依次是s 2s 3s 進行第1次 第2次 第3次 實驗時 力對物體做的功就是w 2w 3w b 讓小車通過相同的距離 第1次力為f 第2次力為2f 第3次力為3f 實驗時 力對小車做的功就是w 2w 3w c 選用相同的橡皮筋 在實驗中每次橡皮筋拉伸的長度保持一致 當用1條 2條 3條 同樣的橡皮筋進行第1次 第2次 第3次 實驗時 橡皮筋對物體做的功就是w 2w 3w d 利用彈簧秤測量對小車的拉力f 利用直尺測量小車在力作用下移動的距離s 便可以求出每次實驗中力對小車做的功 可控制為w 2w 3w c 3 在本實驗中 小車在運動中會受到阻力作用 這樣 在小車沿木板滑行的過程中 除橡皮筋對其做功以外 還有阻力做功 這樣便會給實驗帶來誤差 我們在實驗中想到的辦法是 使木板略微傾斜 對于木板的傾斜程度 下面說法正確的是a 木板只要稍微傾斜一些即可 沒有什么嚴格的要求b 木板的傾斜程度在理論上應(yīng)滿足下列條件 即重力使物體沿斜面下滑的分力應(yīng)等于小車受