实验：探究功与速度变化的关系

学.科.网,知识回顾,重力做功WG,重力势能,弹力做功WF,力做功W,弹性势能,动能,速度,？,EP=mgh,EP=1/2KX2,我们这一节通过实验，探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系,实验目的,探究力对物体做的功与物体速度的关系,实验情景：我们以平板上的小车为研究对象，使它在力的作用下由静止开始运动（为了方便），改变力的大小，或者小车运动的距离，力对小车做的功也会改变，小车获得的速度就会不同，由此能够得到功与速度的几组数据。,探究思路,请学生阅读教材“探究的思路”部分,2.探究过程中，我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值？3.每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求？4.小车获得的速度怎样计算？5.实验完毕后，我们用什么方法分析橡皮筋对小车作的功和小车速度的关系？,1.参考示例一，在什么情况下可以近似用物体的重量G代表小车受到的牵引力F（71页说说）,问题1,参考示例一，在什么情况下可以近似用物体的重量G代表小车受到的牵引力F（71页说说）,小车：F=Ma,重物：G-F=ma,消去加速度，得到牵引力F和物重G的关系,当小车的质量比重物大很多(Mm)时,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2,橡皮筋的弹力做功不容易计算，然而改用橡皮筋的条数，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,zxxkw,问题3,每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求？,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4,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。,问题5,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？,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。,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？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：,小车在运动过程中，有哪些力做功？,把木板的一端垫高，使重力沿斜面向下的力与摩擦力平衡,拉力和摩擦力做功,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？,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：,实例二：变加速直线运动（加速度逐渐减小）,匀速运动,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,实例一：匀加速直线运动,(1)按图示将实验仪器安装好，同时平衡摩擦力(2)先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度v1，设此时橡皮筋对小车做的功为W1，将这一组数据记入表格(3)用2条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同，这时橡皮筋对小车做的功为W2，测出小车获得速度v2，将数据记入表格(4)用3条、4条橡皮筋做实验，用同样的方法测出功和速度，记入表格,实验步骤,数据处理,思路：做出WvWv2Wv3的图象，看他们之间的关系,2收集数据，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