必修二第七章第六節(jié)課題名稱《實驗：探究功與速度變化的關系》

7.6 實驗 探究功與物體速度變化的關系 力對物體 做功 與物體 速度變化 的關系 探究思路 做了多少功 速度如何變化 實驗器材與裝置 木板、 橡皮筋 (若干 )、 小車、 打點計時器 、 低壓交流電源、紙帶、 刻度尺 、釘子 等 . 測量速度 做功 實驗分析 G 彈F 支F f 平衡摩擦力 將安裝有打點計時器的 長木板的一端墊起 ， 紙帶 穿過打點計時器 ， 不掛橡皮筋 ，閉合電源，輕推 小車，打點計時器 在紙帶上打出間隔均勻的點 （輕推小車，使小車能在木板上做勻速直線運動） 使重力的下滑分力與阻力相等 G 支F 彈F f 如何排除阻力的影響？ 實驗分析 是否需要測出橡皮筋 做功的具體數(shù)值？ 橡皮筋的彈力做功不容易計算，然而改變橡 皮筋的條數(shù) （需用完全相同的橡皮筋） ， 保持小 車相同的運動距離 ， 每次拉長橡皮筋的長度應該 相等 ，則彈力功的大小與橡皮筋的條數(shù)成正比。 即，橡皮筋對小車做的功分別為 W、 2W、 3W 不需要測出 橡皮筋做功 的具體數(shù)值 安裝好實驗儀器 平衡摩擦力 第一次先用一條橡皮筋做實驗，用打點計 時器和紙帶 測出小車獲得的速度 v1，設此 時橡皮筋彈力對小車做功為 W，并將得到 的數(shù)據(jù)記入表格 實驗步驟 如何根據(jù)紙帶計 算小車獲得的速度 選擇相鄰距離基本相同的若干點 T x v AA 2 31 換用 2條、 3條、 4條 同樣的橡皮筋做實驗， 并使橡皮筋拉伸的長度都和第一次相同， 測出速度為 v2、 v3、 v4 ，橡皮筋對小車做 功分別為 2W、 3W、 4W 將數(shù)據(jù)記入表格 分析數(shù)據(jù)，嘗試做 W-v， W-v2等圖象，探 究 W、 v的關系 實驗步驟 W vn W 2W 3W 4W 5W v v2 1.平 衡摩擦力 ，將木板一端墊高，使重力沿斜面 方向的分力與摩擦力相平衡 2.每次實驗所用的橡皮筋都相同 并且 橡皮筋拉伸 的長度都保持一致 3.打點計時器打出的紙帶上相鄰各點的間距并不 均勻， 應選間距均勻的那一段紙帶來計算小車 的速度 注意事項 數(shù)據(jù)處理 做出 W v的圖象，是一條拋物線。 v/(ms 1) W 0.00 0 0.80 1 1.10 2 1.28 3 1.53 4 1.76 5 1.89 6 做出 W v2的圖象，如果是一條直線 數(shù)據(jù)處理 v2/(m2s 2) W 0.00 0 0.64 1 1.21 2 1.64 3 2.34 4 3.10 5 3.57 6 實驗結論： W V2 ， 即功與物體的速度的平方成正比 關 于探究功與物體速度變化的關系實驗中 ， 下列敘述正確的是 ( ) A.每次實驗必須設法算出橡皮筋對小車做 功的具體數(shù)值 B.每次實驗中 ， 橡皮筋拉伸的長度沒有必 要保持一致 C.放小車的長木板應該盡量使其水平 D.先接通電源 ， 再讓小車在橡皮筋的作用 下彈出 【 變式 1】 在 探究功與物體速度變化關系的實驗中，得到如 圖所示的紙帶， O為起始點，造成紙帶中的點跡 之間間隔越來越大的原因可能是 ( ) A.沒有把木板墊高以平衡摩擦力 B.橡皮筋力度不夠 C.把木板墊得太高 D.上述三種情況都有可能 【 變式 2】 如 圖所示為與小車相連 、 穿過打點計時器的一條 紙帶 ， 紙帶的點距并不都是均勻的 下列說法正 確的是 ( ) A.紙帶的左端是與小車相連的 B.紙帶的右端是與小車相連的 C.利用 E、 F、 G、 H、 I、 J這些點之間的距離來 確定小車的速度 D.利用 A、 B、 C、 D、 E這些點之間的距離來確 定小車的速度 1、質量 m =3 kg的物體，在水平力 F =6的作 用下，在光滑水平面上從靜止開始運動，運 動時間 t=3s， 求： （ 1）力 F在 t=3s內(nèi)對物體所做的功。 （ 2）力 F在 t=3s內(nèi)對物體所做功的平均功率。 （ 3）在 3s末力 F對物體做功的瞬時功率 2、起重機以 5m/s2的加速度將質量為 1t的物體 勻減速地沿豎直方向提升高度 10m， 則起重 機鋼索的拉力對物體做的功為多少？物體克 服重力做功為多少？物體的重力勢能變化了 多少？ 1、（ 1） 54 J （ 2） 18 W （ 3） 36 W 2、 5 104J WG= 1 105J 克服 重力做功 1 105J 重力勢能增加 1 105J 參考答案 :