探究功与速度的关系课堂

1、第六节,关系,1,实验：探究功与速度变化的,一、实验目的,探究力对物体做的功与速度变化的关系,二、探究的思路,1,研究对象是什么,某一个物体,2,需要知道哪些物理量,3,怎样得到它们之间的关系,W,和物体的速度,v,以力对物体做的功为纵坐标和物体在该点的速,度,v,为横坐标画图象通过图象找出它们之间的,关系,2,力对物体做的功,三、探究方案,方案一,打点计时器,纸带,小车,细绳,一端附有定滑轮的长木板,钩码,3,平衡摩擦力,当小车的质量比钩码的质量大很多,M,m,时,小车所受绳子的牵引力,F,近似地等于钩码的重力,G,F,N,把木板的一端垫高，使重力沿,f,F,1,斜面向下的分力与摩擦力平衡,

2、F,F,2,G,这时，小车所受合力就,等于绳子的牵引力,F,4,方案一的原理,1,本方案是怎样提供拉力的,研究对象是小车，由钩码提供拉力,2,怎样计算功和速度,用刻度尺测量纸带得出运动距离,l,读出钩码的,重力,G,则有,W,Gl,速度可由纸带上打出的点,计算得出,3,如何得到多组数据,改变拉力或改变距离可得到不同的多组数据,5,数据处理,1,用天平测出重物的质量，求出重物,的重力,2,算出重力所做的功,3,求出此物体的速度变化,结论,W,与,v,2,成正比,6,误差分析,1,打点计时器与纸带之间存在这摩擦力,2,测量长度存在着误差,7,实验方案,二,实验目的：探究橡皮筋对小车做功与小车,速度

3、的关系,实验器材,橡皮筋、小车、电源,木板、打点计时器,纸带、铁钉等,8,思,考,1,小车在木板上运动的过程中，哪一阶段橡皮,筋对小车做功,橡皮筋被拉伸,直到恢复原长,的过程中,橡皮筋的弹力是变力,且弹力与伸长量的关系,橡皮筋对小车,也不严格遵守胡克定律,拉力做的功能,不容易计算,否直接测量,9,第一次用,一条,橡皮筋拉小车,做功,W,解,决,方,案,第二次用,两条,完全相同的橡,皮筋并联起来栓到小车上拉,小车，且使每条橡皮筋的伸,做功,2W,长都,和第一次的伸长量一样,依次类推，并联,三条,四条,橡皮筋，且拉伸,的长度都一样，做的功为,3W,4W,10,思,考,橡皮筋的选择,2,要选择较细的

4、、均匀的，弹性也比较一致的,橡皮筋为好,橡皮筋的个数不易过多,11,橡皮筋对小车做的功是合力做的功吗,平,衡,摩,擦,力,F,阻,F,还有摩擦,力做功,如何使拉力做的功等于合力做的功,即如何抵消摩擦力,F,把木板的,N,一端垫高,F,使重力沿,阻,F,1,F,斜面向下,的力与摩,F,2,G,擦力平衡,12,小车在木板上做什么性质的运动,思,先加速后匀速运动,考,3,我们要取的速度是哪个阶段的速度,这个速度该如何测量,橡皮筋恢复原长时的速度。利用打点计时器,用橡皮筋恢复原长时的一段位移与所用时间,的比值近似计算该点的瞬时速度,13,实,1,将打点计时器固定在一块平板上，让纸带的一端,夹在小车后端

5、，另一端穿过打点计时器。将平板安,装有打点计时器的一端适当垫高,调整高度，直至,验,过,程,轻推小车后使小车,恰能,在板上,做匀速直线运动,为止,2,将橡皮筋固定在小车前端。拉长橡皮筋使小车位,于,靠近打点计时器,处,记下小车位置,接通打点计,时器电源,释放小车,3,用,2,条,3,条,4,条,5,条橡皮筋分别代替,1,条,橡皮筋重做实验，保证,每次释放小车的位置相同,即橡皮筋被拉长的长度相同,橡皮筋对小车做功分,别为,2W,3W,4W,将数据计入表格,4,在上述实验打出的纸带中，分别找出小车开始,近,似做匀速运动的点,并分别测出匀速运动时的速度,v,1,v,2,v,3,v,4,v,5,将数据

6、计入表格,14,5,计算,W,2,W,3,W,时对应的,v,v,2,v,3,v,等数值，填入下面表格,W,v,n,W,2,W,3,W,4,W,5,W,v,v,2,v,3,v,15,6,逐一与,W,的一组数值对照,判断,W,与,v,的可能关系或分别试探画出,W,与,v,W,与,v,2,W,与,v,3,W,与,v,间关系的图,象，找出哪一组的图象是直线，从而确,定功与速度的正确关系,16,六、误差分析,1,由于忘记平衡摩擦力或没有完全平衡摩擦力对实,验的影响,2,橡皮筋长度、粗细不一，使得拉力及拉力的功,与条数不成正比带来误差,3,纸带上的点之间间距测量也会带来误差,七、注意事项,1,适度平衡小车

7、受到的摩擦力,2,每次实验小车都要从同一位置由静止开始运动,3,应选择规格相同的橡皮筋,4,橡皮筋的拉伸长度要适度,5,使小车挂住橡皮筋的中点，放正小车，使小车,沿木板的中间线运动,17,1,关于探究功与物体速度变化的关系实验中，下列叙述,正确的是,D,A,每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值,B,每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致,C,放小车的长木板应该尽量使其水平,D,先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出,18,2,在做“探究功与物体速度变化关系”的实验时，下,列说法正确的是,AC,A,通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值,B,通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值,C,通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中,获得的最大速度,D,通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中,获得的平均速度,19,3,在“探究力对物体做功与速度变化的关系”的实验中,每次橡皮筋的拉伸长度都保持不变，这样每次,BC,A,做的功一样,B,每条橡皮筋做的功是一样多,C,每条橡皮筋的弹性势能是一样的,D,产生的重力势能相同,20,4,为了计算由于橡皮筋做功而使小车获得的速度，在某次,实验中某同学得到了下图所示的一条纸带，在,A,B,C,D,中应该选用