实验拓展：巧用弹弓探究功与速度变化的关系

1、PAGE4巧用弹弓完成实验：探究功与速度变化的关系AhOPDs在人民教育出版社编写的高中物理教材必修中，第六十四页的“6AhOPDs一、实验准备：如下图所示，在硬铁丝弯成的“U”型架上端的两侧留缝隙圆孔内，穿入几根相同的橡皮筋。用玻璃球水平拉直橡皮筋与桌边平行，用笔及竖直放置的直尺，标出橡皮筋没有形变刚好拉直时球心位置O对应的地面位置D,用笔及垂直桌边平放的直尺，在桌子边再记下用玻璃球水平拉长橡皮筋一段距离时，橡皮筋尾端对应桌边的位置A，在地面铺放白纸，白纸上铺放复写纸,在实验过程白纸位置不移动。数据次数1234W1W2W3W4Ws/cms1s2s3s4v=s/tv1v2v3v4二、实验操作过

2、程：1、将玻璃球用一根橡皮筋平行桌边水平拉动，使橡皮筋尾端对应桌边的位置A，从静止开始释放后，记下玻璃球通过复写纸在白纸上的着地点P1；2、将玻璃球分别用两根、三根、四根橡皮筋平行桌边水平拉动，使橡皮筋尾端对应桌边的位置A，从静止开始释放后，再依次记下玻璃球在白纸上的着地点P2、P3、P4；3、用直尺测量位置D与玻璃球各次着地点P1、P2、P3、P4之间的水平距离s1、s2、s3、s4记入下表：三、实验数据处理：1、由于每次实验中橡皮筋拉伸的长度都保持一致，所以第二次、第三次实验中橡皮筋对玻璃球做的功就是第一次的2倍、3倍如果把第一次实验时橡皮筋做的功记为W；以后各次的功就是2W、3W2、由于

3、玻璃球每次都从同一高度水平抛出，平抛运动的时间相同，则由平抛运动规律可知，玻璃球水平释放的初速度v正比于球的水平射程s，所以可用s/t表示平抛初速度v，但时间t不用求；3、先对测量数据进行评估，或者作个Wv草图，大致判断两个量可能是什么关系。如果认为可能是Wv2，就算出每个速度值的二次方，然后以W为纵坐标、v2为横坐标作图。如果作出的图像是一条直线，说明两者关系真的是Wv2四、实验误差分析：1、为减少测量误差，应使直尺的一边和玻璃球直径大致重合，以便确定橡皮筋没有形变刚好拉直时球心O对应的地面位置D；2、用橡皮筋使玻璃球从同一高度水平抛出，可保持橡皮筋根数不变多抛几次，再用最小的圆把这几个着地

4、点圈在圆内，用圆心表示这个根数对应的着地点。3、为减少空气阻力，玻璃球抛出的高度要低一点，橡皮筋拉伸量要小一点，具体根据实际的器材确定。五、可改编成探究试题：1、如图为儿时的玩具弹弓，现利用它来探究功与速度变化的关系。水平拉动弹弓上橡皮筋，释放后子弹能被水平发射出去。（1）物理学上研究两个量之间关系时，既可直接测量两物理量的具体数值来寻找它们间的关系，也可通过寻求物理量倍数变化的关系来寻找物理量间的关系。本实验采用后一种方法（即通过探究功变成原来一定倍数时，速度变成原来多少倍来寻找功与速度变化的关系），请说明本实验这样选择的主要原因：；并说明如何实现做功倍数的变化：。（2）速度的测量相对来说不如位移测量方便，本实验能否用位移比来代替速度比，并说明理由。答：。这样操作的要求是：。（3）本实验最终可用和间的关系来反映功与速度变化的关系。参考答案：橡皮筋对子弹做功是变力做功，不好直接测量2分；用相同的橡皮筋并在一起进行实验，并使每次实验中橡皮筋