探究功与速度的关系.ppt

,第六节 实验：探究功与速度的关系,1.领会探究功与物体速度变化的关系的实验设计思路。,2.能进行实验操作，会采集实验数据。,3.理解实验数据时寻找W与v的关系的方法。,弹性势能,重力势能,动能,重力做功,弹力做功,外力做功,速度,？,WGEP1EP2,WFEP1EP2,回忆已知,W,?,探究功与物体速度变化的关系,定性:在物体质量一定的前提下：,对物体做的功越多，物体的速度变化就越大。,一、探究目的,初速度为零，实验转化为探究合力做功与末速度的关系。,3.怎样通过一个实验同时测出速度和功?,探究合力做功与速度变化的关系。,1.用什么实验器材测量速度？怎么测？,2.测量功需要测什么物理量，用什么实验器材测量，怎么测？,思考？,提示：,打点计时器或光电门等.,1. 测速度：,2. 测量功：,用相同橡皮筋的拉力做功或利用重力做功等.,钩码,小车,细绳,纸带,打点计时器,一端附有定滑轮的长木板,二、探究方案,方案一：,方案一的原理：,让滑块在钩码的拉力作用下由静止开始做匀加速运动,用纸带记录下速度v1、v2,拉力做功分别为W1、W2, 保持滑块质量和所挂钩码的质量不变，保证绳子对滑块的拉力保持不变，让滑块从同一位置出发,同样记录下其它实验数据。,思考：还有其他力对小车做功吗？ 为了使橡皮筋对小车做的功即为合力功，怎么办？,平衡摩擦,轻推小车小车能匀速运动,mgsinmgcos. tan,注意：要想使合力做功等于拉力做功需要平衡摩擦力，方法是将远离滑轮的一端垫高，使重力沿斜面向下的分力等于摩擦力。,2、小车速度的测量,应该选后段点间距均匀的点,用什么测量？,思考： 平衡摩擦力后打出的点迹是怎样的？ 我们应该选取纸带上的哪部分点计算小车获得的速度？,方法：判断运动,思考：若未平衡摩擦力，请定性画出所得纸带是怎样的？,得到的数据应该怎么处理？,某同学在探究功与物体速度变化的关系时得到了w-v的一组数据如下：,请同学们帮这位同学分析W与V之间的关系,3、数据处理功与速度的关系,结论：过原点的直线，说明,方案一的改进：使用气垫导轨,橡皮筋,小车,打点计时器,纸带,木板,铁钉,方案二：,实验器材：橡皮筋（多根）、小车、砝码、木板、打点计时器、铁钉、刻度尺等,用几根相同的橡皮筋拉动小车运动, 一根橡皮筋做功为W,两根橡皮筋做功为2W,三根橡皮筋做功为3W，速度通过打点计时器打出的纸带计算得出。,方案二的原理：,注意：要想使合力做功等于橡皮筋拉力所做的功，同样需要平衡摩擦力，方法也是将远离滑轮的一端垫高，使重力沿斜面向下的分力等于摩擦力。,问题：橡皮筋做功是恒力做功还是变力做功？,1、橡皮筋做的功,如何改变橡皮筋做的功？,探 究的 思 路,要保证橡皮筋做功为整数倍需要选择什么样的橡皮筋？ 才能减少误差？,在改变橡皮筋的条数后为什么要把小车拉到相同的位置释放？不这样会出现什么结果？,橡皮筋的长度、粗细应相同,每条橡皮筋每次做功相等,实验操作注意事项：,（2）每次实验小车都要从同一位置由 静止开始运动；,（3）橡皮筋的拉伸长度要适度；,（1）适度平衡小车受到的摩擦力；,三、采集数据 生成结论,实验结论：,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。,1.本节是一个探究性实验，探究的目的是( ) A.探究力与物体运动速度的关系 B.探究力与物体运动加速度的关系 C.探究力对物体做功与物体加速度变化的关系 D.探究力对物体做功与物体速度变化的关系,D,2.用如图所示的装置，探究功与物体速度变化的关系。实验时先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行。小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带，记录其运动情况。观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比较均匀，回答下列问题：,1、适当垫高木板是为了,2、通过纸带求小车速度时，应使用纸带的 （填“全部”、“前面部分” 或“后面部分”)。,3、若实验做了n此，所用橡皮条分别为1根、 2根n根，通过纸带求出小车的速度分别 为V1、V2Vn，用W表示橡皮条对小车所做 的功，作出W-V2图线是一条过原点的直线， 这说明W与V2的关系是，,平衡摩擦,后面部分,功正比于速度的平方,3. 如图所示，小车