7.6 实验：控究功与物体速度变化的关系 15张PPT

实验
目的 1.通过实验探究力对物体做功与物体速度变化的关系．
2．体会探究过程和所用的方法． 实验原理
让橡皮筋拉动小车做功使小车的速度增加，使拉小车的橡皮筋的条数由1条变为2条、3条…则橡皮筋对小车做的功为W、2W、3W…通过对打点计时器所打纸带的测量计算出每次实验结束时小车的速度，最后分析每次做的功与速度的关
系，总结出功与速度的关系.
实验
器材 木板、橡皮筋(若干)、
小车、打点计时器、低压交流电源、纸带、刻度尺等.
四、注意事项
?平衡摩擦力，将木板一端垫高，使重力沿斜面方向的分力与摩擦力相平衡．
?每次实验所用的橡皮筋都相同并且橡皮筋拉伸的长度都保持一致．
?打点计时器打出的纸带上相邻各点的间距并不均匀，应选间距均匀的那一段纸带来计算小车的速度．
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4.若不计算一根橡皮筋具体做功的大小，把第一根橡皮筋做功记W.
5.第二次用两条完全相同的橡皮筋并联起来栓到小车上拉小车，且使每条橡皮筋的伸长都和第一次的伸长量一样，做功是多少？
如果不计算单根橡皮筋的功的大小，而是采用倍增的方法记录做功就变得简单了.
探究二：如何保证只有橡皮筋对小车做功呢？
橡皮筋并联 1条 2条 3条 …
功 W 2W 3W …
平衡摩擦力
如何使拉力做的功等于合力做的功？即如何抵消摩擦力。





橡皮筋对小车做的功是合力做的功吗？


把木板的一端垫高，使重力沿斜面向下的力与摩擦力平衡
还有摩擦力做功
A B C D E F G
探究三：怎样测量小车的速度？
思考：
1.小车在平衡摩擦力后做什么性质的运动？
2.我们要取的速度是哪个阶段的速度？
3.这个速度该如何测量？
探究四：如何从数据中找出功与速度的关系？
0 1 2 3 4 5
W 0 1W 2W 3W 4W 5W
v(m/s) 0
v2(m2/s2) 0
1.组装实验器材，穿好纸带，平衡摩擦力.为了增加小车运动的稳定性，在小车上加以钩码。
2.先用一条橡皮筋做实验，把小车拉到固定的位置，理好纸带，先接通电源，后由静止释放小车.
3.更换纸带，改用2条、3条 ··· 同样的橡皮筋进行实验，保证小车每次都从同一位置由静止释放.
4. 由几条纸带分别计算出小车获得的速度v1 、v2 …填入表格.
5. 以W为纵轴，v或v2为横轴作图，分析图像得出结果.
外力对物体做的功与该物体速度的平方成正比.
误差来源
本实验中，我们研究橡皮筋做功W与物体速度v之间的关系，因此应从这两个数据的准确性来分析误差的来源．
?W的误差来源：(1)橡皮筋的长短、粗细不一，使橡皮筋的拉力与条数不成正比；(2)摩擦阻力没有被完全抵消，使合力做的功不等于橡皮筋所做的功，从而不与条数成正比．
?v的误差来源：(1)测量误差：由于测量不准确而产生的偶然误差；(2)阻力误差：由于摩擦阻力而使小车离开皮筋后做减速运动，使v的测量产生系统误差．
经历了“提出问题→猜想假设→设计实验→进行操作、收集数据→分析论证→得出结论→解决问题”这一过程，这其中采用了倍增的思想方法.