课件21张PPT。知识回顾我们已经通过研究做功知道了:重力做功WG得出重力势能EP=弹力做功WF外力做功W得出弹性势能EP弹=动能速度?mgh实验目的1.通过实验探究力对物体做的功W与物体动能EK和速度V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、是否需要测出橡皮筋做功的具体数值?
2、每次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、用什么方法分析橡皮筋对小车作的功W和小车
速度V的关系?装置如图探究力对物体做的功与物体速度变化的关系探究过程中,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容易计算,然而改变橡皮筋的条数,保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。也可以用其他方法测出。
进行若干次测量,就得到若干组功W和速度V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?图象法 如果作出的功-速度即W—v曲线是一条直线,表明橡皮筋做的功与小车获得的速度的关系是正比例关系,即W∝v;如果不是直线,就可能是W ∝ v2、 W ∝ v3,甚至W ∝ ……,到底是哪一种关系?根据测得的速度分别按W ∝ v2、 W ∝ v3,甚至W ∝ ……算出相应的功的值,实际测得的速度与哪一种最接近,它们之间就具有哪一种关系。操作技巧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?木板应该倾斜到什么程
度?怎样知道是否合适?
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: 先对测量数据进行估计,或者做出W—v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。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?可使木板略微倾斜,即平衡摩擦力,作为补偿;使重力的下滑分力与阻力相等;轻推一下小车,小车做匀速直线运动,说明合适了。参考回答问题2应该采用那些点距来计算小车的速度?小车的运动情况:三个阶段:变加速直线运动(a减小的加速运动)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W∝V2 ,即功与物体的速度的平方成正比。做出W—v的图象,如果不是直线。做出W—v2的图象,如果是一条直线则实验结论是:实验实例(电火花计时器)实验数据W—v图象实验实例实验数据W—v2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、5~6条等长的橡皮筋
5、打点计时器及纸带、复写纸
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,而且用至少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,外形有带状和圆柱状。 2、实验时可用6根橡皮筋,打出6条纸带,连同O点可以有7个点,在描绘曲线时比较容易判断曲线的性质。误差分析续误差是不可避免的,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,以保证打在纸带上的点便于处理,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。误差分析续误差是不可避免的,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 : 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. 实验小结补充物理作业(2题) 1、质量m =3 kg的物体,在水平力F =6N的作用下,在光滑水平面上从静止开始运动,运动时间t=3s,求:
(1)力F在t=3s内对物体所做的功。
(2)力F在t=3s内对物体所做功的平均功率。
(3)在3s末力F对物体做功的瞬时功率
2、起重机以5m/s2的加速度将质量为1t的物体匀减速地沿竖直方向提升高度10m,则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少?物体克服重力做功为多少?物体的重力势能变化了多少?1、(1)54 J (2)18 W (3)36 W
2、 5×104J
WG=-1×105J
克服 重力做功1×105J
重力势能增加1×105J参考答案: