5.6《实验：探究动能定理》.ppt

实验五 探究做功与速度变化的关系 要点归纳 【实验目的】 探究力对物体做的功与物体速度的关系. 【实验原理】 采用如图1所示装置,让小车在橡皮筋作用下弹出, 使小车获得速度后沿木板匀速滑行.当用一条橡皮 筋弹出时对小车做的功记为W,则用两条、三条…… 完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…… 实验,每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放时,实验中 橡皮筋对小车做的功就是第1次的2倍(2W)、3倍(3W) Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. …….橡皮筋每次实验做的功使小车获得的速度根据 打点计时器打出的纸带得到.当得出若干组功和速度 的数据后,以橡皮筋对小车做的功为纵坐标,分别以小 车获得的速度v、v2、 为横坐标,以第1次实验时的功 W为单位,用描点法分别作出W—v、W—v2、W— 曲线,分析曲线,得出橡皮筋对小车做的功与小车获得速 度的定量关系. 图1 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 【实验步骤】 1.安装实验装置:如图1所示. 2.平衡摩擦力:在长木板的有打点计时器的一端下 面垫一块木板,反复移动木板的位置,直至小车 上不挂橡皮筋时,纸带打出的点间距均匀,即小 车能匀速运动为止. 【实验器材】 木板、小车、橡皮筋、打点计时器及交流电源、 纸带、刻度尺等. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 3.把小车的另一端与一条橡皮筋的中点连接,向后 拖动纸带,并记下此时小车的位置.然后接通电 源,放开小车,将得到的纸带标号为1. 4.换上新纸带,橡皮筋分别采用两条、三条、四条 ……,重复步骤3,将纸带标号2、3、4…… 【处理数据、探索结论】 1.以橡皮筋对小车做的功为纵坐标(以第1次实验 时的功W为单位),小车获得的速度为横坐标,作 出W—v曲线.如果W—v曲线是一条直线,表明 W∝v;如果不是直线,可考虑是否存在下列关系: W∝v2、W∝v3、W∝ …… Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2.根据各种草图,大致判断两个量可能是什么关 系.如果认为很可能是W∝v2,就作出W—v2曲线, 如果这条曲线是一条直线,就可以证明你的判断 是正确的. 【误差分析】 1.每个橡皮筋的劲度系数不同和每次拉伸的长度 不完全一致,造成橡皮筋对小车做的功不是整数 倍关系引起误差. 2.不完全平衡摩擦力或平衡摩擦力过大,造成实验 中除橡皮筋的拉力做功外,还有其他力做功,并 由此造成最末阶段纸带上点的间隔不均匀而引 起测量速度的误差. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 【注意事项】 1.每次实验中小车要拖动到同一位置. 2.长木板要倾斜,使小车能在长木板上匀速运动. 3.实验中不用测小车的质量. 4.实验中测定的速度应是橡皮筋恢复形变以后小 车的速度,所以应选用那些间距较大,且相对均 匀的点来测量和计算. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 典例剖析 某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”, 他们在实验室组装了一套如图2所示的装置,另外他 们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复 写纸、纸带、小木块、细沙,当滑块连接上纸带,用 细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块 由静止开始运动.若你是小组中的一位成员,要完 成该项实验,则: 图2 Ev