(共15张PPT)
探究功与物体速度变化的关系(二)
滑 雪
滑 冰
秋 千
数据记录
实验次数 橡皮筋做的功 位移
l /m 时间间隔
t /s 匀速运动时的速度
v /(m/s)
1
2
3
4
5
4W
W
2W
3W
5W
. . . . . . . . . .
弹力做功刚完毕时小车的速度
用什么方法处理数据比较直观
图象法
图象法处理数据
做W-v图
若为曲线
若为直线,则W与v成正比
做W-v2图
若为曲线
若为直线,则W与v2成正比
……
……
做W-v3图
……
为什么不做
W- 图
1
v
数据处理
W v /(m/s)
1
2
3
4
5
6
0.80
1.10
1.28
1.53
1.76
1.89
W-v图
0 0
为什么图象会通过原点
数据处理
W-v2图
W v2/(m2·s -2)
0 0
1 0.64
2 1.21
3 1.64
4 2.34
5 3.10
6 3.57
表明W与 v2 成正比
注意事项
1. 橡皮筋的选择。
2. 一定要平衡摩擦力。
3. 为了减少误差,应使小车总质量在300g左右。
4. 测小车的速度就在纸带上匀速运动的阶段为测量比较好。
5. 作W-V或W-V 2图象时,纵坐标的单位长度可拉得开些。
某同学在探究功与物体速度变化关系的实验中,设计了如图(a)所示的实验,将纸固定在重物上,让纸带穿过电火花计时器或打点计时器,先用手提着纸带,使重物静止在靠近计时器的地方,然后接通电源,松开纸带,让重物自由下落,计时器就在纸带上打下一系列小点,得到的纸带如图(b)所示.O点为计时器打下的第一个点,该同学对数据进行了下列处理:取OA=AB=BC,并根据纸带算出了A、B、C三点的速度分别为vA=0.12m/s,vB=0.17m/s,vC=0.21m/s.试根据以上数据大致判断重力所做的功W∝v2.
(a)
(b)
1. 完成实验报告,并写一篇短文:阐述研究物体的动能与速度关系。
2. 请你利用所学的有关知识推导物体的动能与速度间的关系式。
“鸟炮弹”和“冰子弹”
1962年11月,一架“子爵号”客机正在美国伊利奥特士上空平稳地飞行。突然,一声巨响,客机像投了一颗炮弹似地突然坠落,一场机毁人亡的悲剧落到了“子爵号”和它的乘客身上。这是怎么回事呢 原来,当时正好有一只天鹅在空中飞翔,这只不幸的天鹅正好跟“子爵号”飞机迎面相撞。美丽的天鹅顿时就变成一颗“炮弹”,击毁了巨大的“子爵号”飞机。
也许你会感到奇怪:肉乎乎的天鹅质量并不大,飞得也不快,怎么会有这么大的威力呢
“鸟炮弹”和“冰子弹”
我们已经知道,运动的物体由于具有动能而能够做功,动能的大小与物体的质量和速度有关,质量越大,速度越大,具有的动能就越大。我们还知道,运动和静止以及运动得快慢都是相对的,那么物体的动能也应是相对的。如果以飞机为参照物,天鹅的动能是惊人的。假设一架以300 m/s的速度飞行的飞机,迎头撞上了一只质量为5 kg静止不动的天鹅,可以计算出天鹅相对飞机具有的动能为2.25×103J.这只天鹅对飞机所做的功,比质量为1000 kg的大石头从20 m高处掉到地上做的功还要大,这简直就是一颗“天鹅炮弹”,飞机怎么能受得了呢
“鸟炮弹”和“冰子弹”
在天空中飞翔的天鹅能像炮弹一样把飞机打下来,从高空落下去的冰雹也会像机枪射出的子弹那样,把地里的庄稼打断,把房顶打穿,甚至把人和牲畜打死。
小小冰雹哪来这么大的力量呢?请你根据所学知识,查找有关资料找出答案。