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1、知识回顾,我们已经知道了:,重力做功WG,重力势能mgh,弹力做功WF,外力做功W,弹性势能,动能,速度,?,实验目的,1.通过实验探究力对物体做的功与物体 速度变化的关系,2.体会探究的过程和所用的方法,我们将用实验的方法来探究:,探究思路,请大家阅读教材 “探究的思路”部分,1、探究过程中,我们是否需要测出橡皮筋做功的 具体数值? 2、每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求? 3、小车获得的速度怎样计算? 4、实验完毕后,我们用什么方法分析橡皮筋对小 车作的功和小车速度的关系?,探究过程中,我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值?,问题1,橡皮筋的弹力做功不不容易计算,然而改用橡皮筋的条数,保
2、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,橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W,这是本实验的精妙之处,问题2,每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求?,我们由问题一可以知道:为了使弹力功的大小与橡皮筋的条数成正比,因此,每次拉长橡皮筋的长度应该相等。,问题3,小车获得的速度怎样计算?,由于橡皮筋做功而使小车获得的速度可以由纸带和打点计时器测出。 进行若干次测量,就得到若干组功和速度的数据,问题4,实验完毕后,我们用什么方法分析橡皮筋对小车做的功和小车速度的关系?,先对测量数据进行估计,或者做出Wv的图象,分析这条曲线,可以得知橡皮筋对小车做的功与小车获得速度的定量关系。,操
3、作技巧,1、小车在木板上运动时会受到阻力,可以 采用什么方法进行补偿? 2、纸带上的点距并不都是均匀的,应该采 用那些点距来计算小车的速度?为什么?,学生分组实验,并思考下面的问题:,问题1,小车在木板上运动时会受到阻力,可以采用什么方法进行补偿?,平衡摩擦力时,可使木板略微倾斜,作为补偿 轻推一下小车,观察小车是否做匀速直线运动,问题2,应该采用那些点距来计算小车的速度?,小车的运动情况:,变加速直线运动(加速度越来越小的加速运动),匀速运动,减速运动,如图:,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,数据处理,WV2 ,即功与物体的速度的平方成正比。,做出Wv的图象,如
4、果不是直线。,做出Wv2的图象,如果是一条直线,实验结论:,实验实例,(电火花计时器),实验数据,Wv图象,实验实例,实验数据,Wv图象,实验回顾,1、长木板,两侧适当的对称位置钉两个铁钉 2、小车(前面带小钩) 3、砝码(应该使小车的质量大些) 4、56条等长的橡皮筋 5、打点计时器及纸带 6、学生电源及导线 7、刻度尺,本节实验需要的器材有:,误差分析,误差是不可避免的,但我们可以尽量减少它。我们需要注意:,1、准备橡皮筋,市售的橡皮筋规格不满足实验要求,而且用至4根以上时弹力过大,使打出的纸带点数过少,以致找不出小车在不受弹力做匀速时所打出的点。可以选择服装中使用的多股橡皮筋的松紧带,外
5、形有带状和圆柱状。,2、实验时可用5根橡皮筋,打出5条纸带,连同O点可以有6个点,在描绘曲线时比较容易判断曲线的性质。,误差分析,误差是不可避免的,但我们可以尽量减少它。我们需要注意:,3、在长木板上,小车、铁钉、打点计时器的位置应调整适当,以保证打在织带上的点便于处理,求出小车运动的速度。,4、平衡摩擦力时,可使木板略微倾斜,作为补偿。,误差分析,误差是不可避免的,但我们可以尽量减少它。我们需要注意:,5、小车的质量较小,当用多条橡皮筋时,打出的点过少,应改用质量稍大的小车(或可加砝码),以保证打出的点便于处理。,6、纸带上的点并不是均匀的,应该选用点迹均匀的部分来确定小车的速度。,实验目标
6、 : 探究功与速度变化的关系 实验器材 :长木板、橡皮筋(若干)、小车、打点 计时器、橡皮筋、电源、导线、刻度尺、木板 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,实验小结,参考实验步骤,1、按图装好实验器材,把木板稍微倾斜,平衡阻力 2、先用一条橡皮筋做实验,把橡皮筋拉长到一定的位置,理好纸带,接通电源,释放小车。 3、换用纸带,改用2条、3条同样的橡皮筋进行实验,保持每次实验中橡皮筋拉长的长度相同。 4、由纸带算出小车获得的速度,把小车第一次获得的功计为W,第2次,第3次计为2W,3W 5、对测量数据进行估算,大致判断两个量可能的关系,然后以W为
7、纵坐标,v,v2(或其它)为横坐标作图。,课堂练习,1、本节是一个探究性实验,探究的目的是 A、探究力与物体运动速度的关系 B、探究力与物体运动加速度的关系 C、探究力对物体做功与物体加速度变化的关系 D、探究力对物体做功与物体速度变化的关系,D,课堂练习,2、对橡皮筋做的功来说,直接测量是有困难的,我们可以巧妙地避开这个难题而不影响问题的解决,只需要测出每次实验时橡皮筋对小车做的功是第一次的多少倍,使用的方法是 A、用同样的力对小车做功,让小车通过的距离依次是s、2s、3s进行第1次、第2次、第3次实验时,力对物体做的功就是W、2W、3W B、让小车通过相同的距离,第1次力为F、第2次力为2
8、F、第3次力为3F实验时,力对小车做的功就是W、2W、3W C、选用相同的橡皮筋,在实验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致,当用1条、2条、3条同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次实验时,橡皮筋对物体做的功就是W、2W、3W D、利用弹簧秤测量对小车的拉力F,利用直尺测量小车在力作用下移动的距离s,便可以求出每次实验中力对小车做的功,可控制为W、2W、3W ,C,课堂练习,3.(多选)在本实验中,小车在运动中会受到阻力作用,这样,在小车沿木板滑行的过程中,除橡皮筋对其做功以外,还有阻力做功,这样便会给实验带来误差,我们在实验中想到的办法是,使木板略微倾斜,对于木板的倾斜程度,下面说法正确的是 A、木板只要稍微倾斜一些即可,没有什么严格的要求 B、木板的倾斜程度在理论上应满足下列条件:即重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力 C、如果小车不受拉力时在滑行的木板上能做匀速运动,这木板的倾斜程度是符合要求的 D、其实木板不倾斜,问题也不大,因为实验总是存在误差的,BC,