高中物理 第七章 6《實驗 探究功與速度變化的關(guān)系》同步課件

6實驗：探究功與速度變化的關(guān)系1探究功與速度變化的關(guān)系的思路：靜止(1)使平板上的小車在力的作用下從_開始運(yùn)動，測量力的大小及小車_，改變力的大小或小車運(yùn)動的距離，也就改變了_.(2)小車的速度可以由_和紙帶測出(3)以_為縱坐標(biāo)，以_為橫坐標(biāo)，作出圖線，由圖線特征了解兩者的定量關(guān)系.功 W速度 v在力的作用下運(yùn)動的距離力對小車做的功打點計時器2操作技巧：均勻相同一條直線(1)平衡摩擦力如果紙帶上打出的點距是_的，說明紙帶的運(yùn)動是勻速的，小車重力沿斜面方向的分力就剛好平衡了小車所受的摩擦力.(2)選擇紙帶對紙帶上的點進(jìn)行分析，選擇若干個相鄰距離基本_的點作為小車勻速運(yùn)動階段的點，用這些點計算小車的速度.3數(shù)據(jù)處理：根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出 Wv 草圖，大致判斷兩個量可能是什么關(guān)系如果認(rèn)為很可能是 Wv2，就作出 Wv2 圖線，如果圖線是_，就可以證明你的判斷是正確的.【實驗原理】探究功與物體速度變化的關(guān)系，可通過改變力對物體做的功，測出力對物體做功不同時物體的速度為了簡化實驗，可將物體的初速度設(shè)置為零，可用如圖 761 所示的裝置進(jìn)行實驗，通過增加橡皮筋的根數(shù)使橡皮筋對小車做的功成倍增加，再通過打點計時器和紙帶來測量每次實驗后小車的末速度 v.圖 761【實驗器材】小車、長木板、橡皮筋、刻度尺、打點計時器、紙帶等【實驗步驟】(1)先將長木板置于水平桌面上，再將打點計時器固定在長木板上，讓紙帶的一端夾在小車后端，另一端穿過打點計時器將長木板安裝有打點計時器的一端適當(dāng)_，直至輕推小車后小車恰能在板上做_運(yùn)動勻速直線(2)先用 1 根橡皮筋做實驗，拉長橡皮筋使小車靠近打點計時器，接通打點計時器的電源，釋放小車，記錄橡皮筋做的功W 和求出小車獲得的速度 v1.墊高(3)用 2 根、3 根_的橡皮筋分別代替 1 根橡皮筋重復(fù)實驗，保證每次釋放小車的位置_，即橡皮筋每次拉伸的長度都_，以保證第 2 次、第 3 次橡皮筋做的功是_、_記錄數(shù)據(jù)，并分別求出小車相應(yīng)獲得的速度 v2 、v3 【數(shù)據(jù)處理】(1)測量小車的速度：實驗獲得如圖 762 所示的紙帶，為探究橡皮筋彈力做功和小車速度的關(guān)系，需要測量彈力做功結(jié)束時小車的速度，即小車做勻速運(yùn)動的速度所以應(yīng)在紙帶上測量的物理量是 A1、A2 間的距離 x，小車速度的表達(dá)式是 v_(打點計時器的時間間隔為 T)相同相同保持一致2W3WxT(2)實驗數(shù)據(jù)記錄(自己設(shè)計一個記錄數(shù)據(jù)的表格)(3)實驗數(shù)據(jù)處理及分析：在坐標(biāo)紙上畫出 Wv 和 Wv2圖線(第 1 次橡皮筋做的功 W 為縱軸的單位長度)【實驗結(jié)論】功與物體速度變化的關(guān)系為 Wv2.圖 762【例1】在做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗時，小車的質(zhì)量為 m，使用橡皮筋 6 根，每次增加一根，實驗中 W、v 和 v2 的數(shù)據(jù)已填在下面的表格中.(1)試在圖 763 中作出圖象圖 763W/J0.001.002.003.004.005.006.00v/(ms1)0.000.801.101.281.591.761.92v2/(ms1)20.000.921.211.922.343.103.87(2)從圖象可以得出的實驗結(jié)論是_解析：以W 為縱坐標(biāo)，v為橫坐標(biāo)，作出 Wv 圖象(圖 764 甲)，以 W 為縱坐標(biāo)，v2 為橫坐標(biāo)，作出Wv2 圖象(圖乙)，從圖乙中可看出，W 與 v2 成正比圖 764答案：(1)如圖 764 甲和乙所示W(wǎng)與 v2成正比【例2】對橡皮筋做的功來說，直接測量是有困難的，我們可以巧妙地避開這個難題而不影響問題的解決，只需要測出每次實驗時橡皮筋對小車做的功是第一次的多少倍使用的方法是()A用同樣的力對小車做功，讓小車通過的距離依次是 s、2s、3s進(jìn)行實驗時，力對小車做的功就分別是 W、2W、3WB讓小車通過相同的距離，所用的力分別為F、2F、3F進(jìn)行實驗時，力對小車做的功就分別是 W、2W、3WC在實驗中每次橡皮筋拉伸的長度保持一致，當(dāng)用 1 條、2 條、3 條同樣的橡皮筋進(jìn)行實驗時，橡皮筋對小車做的功就分別是 W、2W、3WD利用彈簧測力計測量對小車的拉力 F 和小車在拉力作用下移動的距離 s，便可以求出每次實驗中力對小車做的功，可控制為 W、2W、3W解析：橡皮筋對小車的作用力是個變力，其力的變化不好控制，且其做的功無法直接用公式進(jìn)行計算，故 A、B 選項可行性均不高；C 選項操作方便，且不用計算橡皮筋具體做的功；D 選項的操作不可取答案：C【觸類旁通】1關(guān)于“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗，下列說法正確的是()DA每次實驗必須設(shè)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應(yīng)該盡量使長木板保持水平D接通打點計時器電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出2在“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗中作出的 Wv圖象，應(yīng)為下列圖中的()B解析：由實驗數(shù)據(jù)得出 W 與 v2 成正比，所以根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知 Wv 圖象是拋物線，且開口向上，故選 B.