高一物理必修二7.6实验：探究功与速度变化的关系课件

1、7.67.6 探究功与物体探究功与物体 速度变化的关系速度变化的关系人教版人教版 高一物理必修二高一物理必修二重力做功重力做功重力势能重力势能外力做功外力做功W动能动能hmgWGmghEPWG = -Ep 速度速度回顾旧知回顾旧知功的计算公式功的计算公式W = FScos 探究功与物体速度变化的关系探究功与物体速度变化的关系 外力对物体做的功越多外力对物体做的功越多,物体获得的速度就物体获得的速度就越大越大.定性定性:在物体质量一定的前提下在物体质量一定的前提下:实验目的：实验目的： 通过实验探究力对物体做的功与物体速度变通过实验探究力对物体做的功与物体速度变化的关系化的关系探究思路探究思路1

2、.测量力对物体做的功测量力对物体做的功W2.测量物体获得的速度测量物体获得的速度v3.数据处理数据处理,寻找寻找W与与v的关系的关系方案一方案一:问题：问题： F合合FT的条件？的条件？平衡摩擦平衡摩擦实验器材实验器材:木板、小车、定滑轮、木板、小车、定滑轮、打点打点计时器、电源、纸带、计时器、电源、纸带、GF阻阻FNFG2G1mgsinmgcos. tan 轻推小车小车轻推小车小车能匀速运动能匀速运动选取选取04段段:4542ssvvT1234()Wmg ssssFTmg的条件的条件?M车车m物物 如何计算如何计算W及及v?W01J2J3J4J5J6Jv00.81.11.281.531.76

3、1.89在探究功与物体速度变化关系时得到在探究功与物体速度变化关系时得到W-v的一组数据如下的一组数据如下:得到的数据应怎么处理得到的数据应怎么处理?结论结论:过原点的直线过原点的直线,说明说明2wvv200.641.211.642.343.13.57实验器材实验器材:气垫导轨、气垫导轨、细线、勾码、光、细线、勾码、光电门、传感器、电脑、电源电门、传感器、电脑、电源功与速度变化的关系结结 论论: : 质量一定时，拉力对小车做的功与速度的质量一定时，拉力对小车做的功与速度的平方成正比。平方成正比。注：注：1 1、这里的拉力就是物体受到的合外力、这里的拉力就是物体受到的合外力 2 2、因为小车从静

4、止开始运动，初速度为零、因为小车从静止开始运动，初速度为零，末速度就是小车速度的变化。，末速度就是小车速度的变化。拓展拓展：如果小车的初速度不为零，功与速度之：如果小车的初速度不为零，功与速度之 间应该有什么样的关系？间应该有什么样的关系？ 1 1、在课本实验中，小车会受到阻力，但可使木、在课本实验中，小车会受到阻力，但可使木板倾斜作为补偿则下列操作正确的是板倾斜作为补偿则下列操作正确的是( )( ) A A放开小车，能够自由下滑即可放开小车，能够自由下滑即可 B B放开小车，能够匀速下滑即可放开小车，能够匀速下滑即可 C C放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可放开拖着纸带的小车，能够自由下滑

5、即可 D D放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可D2、在、在“探究功与物体速度变化关系探究功与物体速度变化关系”的实的实验中作出验中作出W-v图像如图所示图像如图所示,哪一个是符合哪一个是符合实际的实际的( )C3、在、在“探究力做功和物体速度变化的关系探究力做功和物体速度变化的关系”实实验中验中:(1)某同学的实验设计方案如图甲所示某同学的实验设计方案如图甲所示,该该实验用钩码的重力表示小车受到的合外力实验用钩码的重力表示小车受到的合外力,为此为此,实验时在安装正确、操作规范的前提下实验时在安装正确、操作规范的前提下(已平衡已平衡摩擦力摩擦力),还需要满足

6、的条件是还需要满足的条件是 。钩码的重力远小于小车的总重力钩码的重力远小于小车的总重力(2)如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带,其其中中A、B、C、D、E、F是该同学确定的计数点是该同学确定的计数点,相邻计数点间的时间间隔为相邻计数点间的时间间隔为T,距离如图所示。则距离如图所示。则打打C点时小车的速度为点时小车的速度为;要验证合外力的要验证合外力的功与速度变化的关系功与速度变化的关系,除位移、速度外除位移、速度外,还要测出还要测出的物理量有的物理量有。232xxT钩码的重力钩码的重力2.某小组的同学欲探究某小组的同学欲探究“功与速度变化关系功与速度变化关

7、系”，他们在，他们在实验室组装了一套如图所示的装置实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空块、细沙当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态。若你是小的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态。若你是小组中的一位成员组中的一位成员, 要完成该项实验要完成该项实验, 则则:（1）你认为还需要的实验器材有）你认为还需要的实验器材有 。 （2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重）实验时为了保证

8、滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的应满足的实验条件实验条件是是 ，实验时首先要做的步实验时首先要做的步骤骤是是 水平实验台水平实验台滑轮滑轮小沙桶小沙桶滑块滑块细线细线打点计时器打点计时器纸带纸带长木板长木板天平，刻度尺天平，刻度尺沙和沙桶的总质沙和沙桶的总质 量远小于滑块的质量量远小于滑块的质量平衡摩擦力平衡摩擦力3.某实验小组采用如图所示的装置探究某实验小组采用如图所示的装置探究“功与速度功与速度变化的关系变化的关系”，图中小车中可放置砝码，实验中，图中小车中可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点针

9、小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点针时器工作频率为时器工作频率为50 Hz实验的部分步骤如下：实验的部分步骤如下：在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；在小车后端，用细线连接小车和钩码；将小车停在打点计时器附近，将小车停在打点计时器附近， , ，小车拖动纸带，打点计时器在纸，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，带上打下一列点， ；改变钩码或小车中砝码的数改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复的操作量，更换纸带，重复的操作 打点计时器打点计时器小车小车纸带纸带制动装置制动装置接通电源接通电源释放小

10、车释放小车断开开关断开开关图图1是钩码质量为是钩码质量为0.03 kg，砝码质量为，砝码质量为0.02 kg时时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O及及A、B、C、D和和E五个计数点，可获得各计数点到五个计数点，可获得各计数点到O的距离的距离测量点测量点S/cmv/(m s1)O0.000.35A1.510.40B3.200.45C_D7.150.54E9.410.60S及对应时刻小车的瞬时速及对应时刻小车的瞬时速度度v，请将，请将C点的测量结果填点的测量结果填在表在表1中的相应位置中的相应位置在上车的运动过程中，对在上车的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的于钩码、砝码和小车组成的系统，系统， 做正功，做正功， 做负功做负功ABCDEO012345678910 1112cm纸带运动方向纸带运动方向5.060.49钩砝的重力钩砝的重力小车受摩擦阻力小车受摩擦阻力实验小组根据实验数据绘出了图实验小组根