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文档简介

知识回顾,我们已经通过研究做功知道了:,重力做功WG,得出重力势能EP=,弹力做功WF,外力做功W,得出弹性势能EP弹=,动能,速度,?,mgh,实验目的,1.通过实验探究力对物体做的功W与物体动能EK和速度V变化的关系,2.体会探究的过程和所用的方法,我们将用实验的方法来探究:,探究思路,请大家阅读教材 “探究的思路”部分,1、是否需要测出橡皮筋做功的具体数值? 2、每次橡皮筋拉伸的长度有什么要求? 3、小车获得的速度怎样计算? 4、用什么方法分析橡皮筋对小车作的功W和小车 速度V的关系?,装置如图,探究力对物体做的功与物体速度变化的关系,探究过程中,我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值?,问题1,橡皮筋的弹力做功不容易计算,然而改变橡皮筋的条数,保持小车相同的运动距离,则弹力功的大小与橡皮筋的条数成正比。即,橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W,这是本实验的精妙之处,问题2,每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求?,我们由问题一可以知道:为了使弹力功的大小与橡皮筋的条数成正比,因此,每次拉长橡皮筋的长度应该相等。,问题3,小车获得的速度怎样计算?,由于橡皮筋做功而使小车获得的速度可以由纸带和打点计时器测出。也可以用其他方法测出。 进行若干次测量,就得到若干组功W和速度V的数据,问题4,实验完毕后,我们用什么方法分析橡皮筋对小车做的功和小车速度的关系?,图象法,如果作出的功-速度即Wv曲线是一条直线,表明橡皮筋做的功与小车获得的速度的关系是正比例关系,即Wv;如果不是直线,就可能是W v2、 W v3,甚至W ,到底是哪一种关系?根据测得的速度分别按W v2、 W v3,甚至W 算出相应的功的值,实际测得的速度与哪一种最接近,它们之间就具有哪一种关系。,操作技巧,1、小车在木板上运动时会受到阻力,可以采用 什么方法进行补偿?木板应该倾斜到什么程 度?怎样知道是否合适? 2、纸带上的点距并不都是均匀的,应该采用那 些点距来计算小车的速度?为什么?,学生分组实验,并思考下面的问题:,先对测量数据进行估计,或者做出Wv的图象,分析这条曲线,可以得知橡皮筋对小车做的功与小车获得速度的定量关系。,问题1,小车在木板上运动时会受到阻力,可以采用什么方法进行补偿?,可使木板略微倾斜,即平衡摩擦力,作为补偿;使重力的下滑分力与阻力相等;轻推一下小车,小车做匀速直线运动,说明合适了。,参考回答,问题2,应该采用那些点距来计算小车的速度?,小车的运动情况:,三个阶段:变加速直线运动(a减小的加速运动),匀速运动,减速运动,如图:,我们应该求小车匀速阶段的速度。即:弹力做功刚完毕时小车的速度,数据处理,WV2 ,即功与物体的速度的平方成正比。,做出Wv的图象,如果不是直线。,做出Wv2的图象,如果是一条直线,则实验结论是:,实验实例,(电火花计时器),实验数据,Wv图象,实验实例,实验数据,Wv2图象,实验回顾,1、长木板,两侧适当的对称位置钉两个铁钉 2、小车(前面带小钩) 3、砝码(应该使小车的质量大些) 4、56条等长的橡皮筋 5、打点计时器及纸带、复写纸 6、学生电源及导线 7、刻度尺,本节实验需要的器材有:,误差分析,误差是不可避免的,但我们可以尽量减少它。我们需要注意:,1、准备橡皮筋,市售的橡皮筋规格不满足实验要求,而且用至少4根以上时弹力过大,使打出的纸带点数过少,以致找不出小车在不受弹力做匀速时所打出的点。可以选择服装中使用的多股橡皮筋的松紧带,外形有带状和圆柱状。,2、实验时可用6根橡皮筋,打出6条纸带,连同O点可以有7个点,在描绘曲线时比较容易判断曲线的性质。,误差分析续,误差是不可避免的,但我们可以尽量减少它。我们需要注意:,3、在长木板上,小车、铁钉、打点计时器的位置应调整适当,以保证打在纸带上的点便于处理,求出小车运动的速度。,4、平衡摩擦力时,可使木板略微倾斜,作为补偿。,误差分析续,误差是不可避免的,但我们可以尽量减少它。我们需要注意:,5、小车的质量较小,当用多条橡皮筋时,打出的点过少,应改用质量稍大的小车(或可加砝码),以保证打出的点便于处理。,6、纸带上的点并不是均匀的,应该选用点迹均匀的部分来确定小车的速度。,实验目标 : 探究功与速度变化的关系 实验器材 :长木板、橡皮筋(若干)、小车、打点计时器、橡皮筋、电源、导线、刻度尺、木板 注意事项: 1橡皮筋的选择 2平衡摩擦力 3误差分析 4橡皮筋的条数 5实验装置的选取,实验小结,补充物理作业(2题),1、质量m =3 kg的物体,在水平力F =6的作用下,在光滑水平面上从静止开始运动,运动时间t=3s,求: (1)力F在t=3s内对物体所做的功。 (2)力F在t=3s内对物体所做功的平均功率。 (3)在3s末力F对物体做功的瞬时功率 2、起重机以5m/s2的加速度将质量为1t的物体匀减速地沿竖直方向提升高度10m,则起重机钢索的拉力对物体做

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