7.6实验：探究功与速度变化的关系PPT课件

1、弹性势能弹性势能重力势能重力势能动能动能重力做功重力做功弹力做功弹力做功外力做功外力做功速度速度WGEP1EP2第1页/共25页猜想猜想 （1 1）物体的动能与哪些因素有关？ （2 2）如何进行研究？ 猜测物体的动能可能与其质猜测物体的动能可能与其质量和速度有关。量和速度有关。 用控制变量法，先控制质量不用控制变量法，先控制质量不变，用实验研究物体的动能与速度的变，用实验研究物体的动能与速度的关系。关系。第2页/共25页 （1 1）物体动能的变化由做功引）物体动能的变化由做功引起。那么，实验中如何对物体作功？起。那么，实验中如何对物体作功？又怎样来表示功的大小呢？又怎样来表示功的大小呢？一、实

2、验的设计一、实验的设计第3页/共25页思路引导思路引导 可以是恒力做功可以是恒力做功。例如用一砝码盘牵。例如用一砝码盘牵引着小车做实验，可以通过改变砝码盘的引着小车做实验，可以通过改变砝码盘的质量，用质量，用W=FSW=FS表示功的大小。表示功的大小。 也可以是变力做功也可以是变力做功。例如，用书上采。例如，用书上采用的通过增加每次牵引小车的橡皮筋数目用的通过增加每次牵引小车的橡皮筋数目的办法来表示功的大小。的办法来表示功的大小。第4页/共25页请你思考请你思考 （2 2）如何测量物体的速度）如何测量物体的速度呢？呢？第5页/共25页思路引导思路引导 可以用打点计时器测量小车的速可以用打点计时

3、器测量小车的速度。度。第6页/共25页实验器材：橡皮筋、小车、木板、打实验器材：橡皮筋、小车、木板、打点计时器、铁钉等点计时器、铁钉等橡皮筋橡皮筋小车小车打点计时器打点计时器纸带纸带木板木板铁钉铁钉 探究的器材探究的器材第7页/共25页探 究的 思 路1、测量橡皮筋对小车做的功W 2、测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度v 3、数据处理，寻找W与v的关系第8页/共25页探究的技巧1、测量橡皮筋对小车做的功W问题：探究过程中，我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值？ 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

4、功分别为W、2W、3W不需要不需要第9页/共25页第一次用第一次用一条一条橡皮筋拉小车橡皮筋拉小车第二次用第二次用两条两条完全相同的橡完全相同的橡皮筋并联起来栓到小车上拉皮筋并联起来栓到小车上拉小车，且使每条橡皮筋的伸小车，且使每条橡皮筋的伸长都长都和第一次的伸长量一样和第一次的伸长量一样做功做功W做功做功2W依次类推，并联依次类推，并联三条三条、四条四条橡皮筋，且拉伸橡皮筋，且拉伸的长度都一样，做的功为的长度都一样，做的功为3W、4W第10页/共25页问题：每次实验中橡皮筋拉伸的长问题：每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求？度有什么要求？ 相同相同第11页/共25页请你思考请你思考 怎样选择

5、橡皮筋比较好呢？怎样选择橡皮筋比较好呢？第12页/共25页思路导引思路导引 要选择粗细差不多，弹性也要选择粗细差不多，弹性也比较一致的橡皮筋为好。比较一致的橡皮筋为好。第13页/共25页如何使拉力做的功等于合力做的功？即如何使拉力做的功等于合力做的功？即如何抵消摩擦力。如何抵消摩擦力。橡皮筋对小车做的功是合力做的功吗？橡皮筋对小车做的功是合力做的功吗？把木板的把木板的一端垫高，一端垫高，使重力沿使重力沿斜面向下斜面向下的力与摩的力与摩擦力平衡擦力平衡F阻阻FGF阻阻FN还有摩擦还有摩擦力做功力做功FF2F1第14页/共25页应该采用那些点距来计算小车的速度？应该采用那些点距来计算小车的速度？小

6、车的运动情况：小车的运动情况：实例二：变加速直线运动（加速度逐渐减小）实例二：变加速直线运动（加速度逐渐减小）匀速运动匀速运动我们应该求小车匀速阶段的速度。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即：弹力做功刚完毕时小车的速度实例一：匀加速直线运动实例一：匀加速直线运动2XaTVaT第15页/共25页(1)按图示将实验仪器安装好，同时平衡摩擦力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车获得的速度v1，设此时橡皮筋对小车做的功为，设此时橡皮筋对小车做的功为W1，将，将这

7、一组数据记入表格这一组数据记入表格(3)用用2条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次一次 相同，这时橡皮筋对小车做的功为相同，这时橡皮筋对小车做的功为W2，测出小车，测出小车获得速获得速 度度v2，将数据记入表格，将数据记入表格(4)用用3条、条、4条条橡皮筋做实验，用同样的方法测出功橡皮筋做实验，用同样的方法测出功和速和速 度，记入表格度，记入表格实验步骤实验步骤 第16页/共25页思路：思路：做出做出Wv Wv2 Wv3的图象，看的图象，看他们之间的关系他们之间的关系第17页/共25页实验实验次数次数橡皮筋橡皮筋做的功做的功位移位移l /m

8、时间间隔时间间隔t /s匀速运动时的速度匀速运动时的速度v /(m/s)123454WW2W3W5W. . . . . . . . . . 弹力做功刚完毕弹力做功刚完毕时小车的速度时小车的速度用什么方用什么方法处理数法处理数据比较直据比较直观观?第18页/共25页Wv /(m/s)1234560.80 1.10 1.281.53 1.761.89W- -v图图00为什么图象会通过原点为什么图象会通过原点? ?第19页/共25页W- -v2图图Wv2/(m2s -2)0010.64 21.2131.6442.3453.1063.57表明表明W与与 v2 成正比成正比第20页/共25页实验结论：实验结论：2Wv即即力对原来静止的物体做的功与物体获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。得的速度的平方成正比。第21页/共25页第22页/共25页第23页/共25页参考示例一，在什么情况下可以近似用物体的参考示例一，在什么情况下可以近似用物体的 重量重量 G代表小车受到的牵引