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1、7.6探究功与物体速度变化的关系,物理组:庞艳凯,重力势能,弹性势能,重 力 做 功,弹簧弹力做功,动 能,合外力对物体做功,物体的动能与它的速度是密切相关 速度的变化又与它的受力有关 所以,我们首先来探究: 力对物体做功与物体速度变化有什么关系?,木板、小车、橡皮筋(若干)、打点计时器、电源、纸带、钉子2枚.,探究的器材:,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。,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、
2、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为纵坐标,v,v2(或其它)为横坐标作图。,探究的技巧:,1、测量橡皮筋对小车做的功W 问题a:橡皮筋对小车做的功如何测量? F为变力,做的功很难测量。 问题b:探究过程中,我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值? 措施: 设法让橡皮筋每次对小车做的功分别为W、2W、3W,不需要,探究的技巧:,问题c:每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求? 问题D:小车在木板上运动时会
3、受到阻力,可以采用什么方法进行补偿? 使木板稍微倾斜,用重力的分力(下滑力)来平衡小车运动过程中受到的阻力。,相同,2、测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度v 问题:如何测量小车的速度? 利用打点计时器打出的纸带 问题:纸带上打出的点并不都是均匀的, 应该采用那些点来计算小车的速度? 为什么?,取点迹清晰且间距均匀的部分,因为此时橡皮筋的弹力做功完毕了。,例: 为研究功与物体速度变化的关系,在某次实验中某同学得到了如图所示的一条纸带, (1)应选哪些点间距进行测量? (2)怎样根据测得的数据进行确定小车的速度? . . . . . . . . A B C D E F G H,(1)选用EH段。
4、,(2)V=LEH / tEH。,3、数据处理,寻找W与v的关系 问题:如何找到功与速度的关系? 方法一:计算法: 方法二:图像法:,比较麻烦,简便直观,可以减少偶然误差,画Wv图像,画Wv2图像,结 论:,弹簧弹力对小车做的功与速度的平方成正比 注:这里的弹力就是物体受到的合外力 ,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。 拓展: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?,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,2、(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,谢谢观赏!,