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1、动能定理的表述:合外力做的功等于物体动能的变化。(这里的合外力指物体受到的所有外力的合力,包括重力)。表达式为W=EK,知识补充:,复习,弹性势能,重力势能,动能,重力做功,弹力做功,外力做功,(动能)速度,?,WGEP1EP2,WFEP1EP2,请你思考,(1)物体动能的变化由做功引起。那么,实验中如何对物体作功?又怎样来表示功的大小呢?,思路引导,可以是恒力做功。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质量,用W=FS表示功的大小。,也可以是变力做功。例如,用书上采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。,请你思考,(2)如何测量物体的速度呢?,思路引导,可以
2、用打点计时器测量小车的速度。,可以用与气垫导轨配套的光电门的方法来测量小车运动的速度。,实验方案选择,我们应选择怎样的实验方案比较好呢?,选择实验方案的原则,选择实验方案时,要根据实验目的与现有的实验条件。,在设计实验方案中,当利弊共存时,要辩证地选择合适的方案,而不是一味地追求无谓的精确。,请你思考,(3)怎样选择橡皮筋比较好呢?,思路导引,要选择粗细差不多,弹性也比较一致的橡皮筋为好。,二、实验中要解决的几个关键的问题,信息快递,(1)必须平衡摩擦力。,(2)橡皮筋安装位置的考虑。,(3)怎样测小车的速度。,实验引导,(1)橡皮筋的安装位置,实验引导,(2)小车速度的测量,三、实验器材,(
3、1)小车(前端带小钩);(2)100200的砝码;(3)用铝合金轨道做成的斜轨道、并在斜轨道的一端的两侧适当位置对称地固定两个用于固定橡皮筋的铁夹子;(4)电火花打点计时器及纸带;(5)6根等长的橡皮筋。,四、实验步骤,1、用天平测出小车的质量(加砝码),大约300g。,2、安装好实验器材。,3、平衡摩擦力。,实验:探究做功与小车速度变化的关系,实验目的:通过实验探究橡皮筋对小车做功与小车速度的关系,实验器材:橡皮筋、小车、木板、打点计时器、铁钉等,橡皮筋,小车,打点计时器,纸带,木板,铁钉,思考,小车在木板上运动的过程中,哪一阶段橡皮筋对小车做功?,橡皮筋对小车拉力做的功能否直接测量?,橡皮
4、筋的弹力是变力,且弹力与伸长量的关系也不严格遵守胡克定律 ,不容易计算。,橡皮筋被拉伸直到恢复原长的过程中,怎样设计实验才能解决这一问题?,解决方案,第一次用一条橡皮筋拉小车,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长都和第一次的伸长量一样,做功W,做功2W,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,思考,小车在木板上做什么性质的运动?,先加速后匀速再减速,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,如何使拉力做的功
5、等于合力做的功?即如何抵消摩擦力。,思考,如果事先没有平衡摩擦力,橡皮筋对小车做的功是合力做的功吗?,把木板的一端垫高,使重力沿斜面向下的力与摩擦力平衡,还有摩擦力做功,4、在上述实验中打出的5 条纸带中,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v1 、v2 、v3 、v4 、v5 。,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。,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,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。,实验过程,C B A,数据记录,4W,W,2W,3W,5W,弹力做功刚完毕时小车的速度,用什么方法处理数据比较直观?,图象法,图象法处理数据,做W-v图,若为曲线,若为直线,则W与v成正比,做W-v2图,若为曲线,若为直线,则W与v2成正比,做W-v3图,数据处理,W-v图,为什么图象会通过原点?,W-v2图,数据处理,表明W与 v2 成正比,注意事项,1、橡皮筋的选择 2、平衡摩擦力 3、误差分析 4、橡皮筋的条数 5、实验装置的选取,