山东省冠县武训高级中学高三物理复习课件：探究功与速度变化的关系1.ppt

5、4 探究功与速度变化的关系 (2009年安徽卷)探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图3所示，实验主要过程如下： A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致．当用1条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W…… B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜． C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带．纸带上打出的点，两端密、中间疏．出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小． D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算． * 高三总复习 必修2 zxx```k 1.实验目的：(1)探究力对物体做功与物体速度变化的关系． (2)着重体会探究的过程和所用的方法． 2.实验原理：W＝Ek2－Ek1.即W＝ mv2－0，即W∝v2. 3.实验器材：橡皮筋，打点计时器、小车、纸带、复写纸、 电源、导线、刻度尺、木板、钉子． 在用图所示装置做“探究动能定理”的实验时，下列说法正确的是 通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值 通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值 通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度 通过打点计时器打下的纸 带来测定小车加速过程中 获得的平均速度 √ √ 平衡摩擦力 一条 2 功 速度 4.实验步骤 按图甲所示将实验仪器安装好，同时 . 先用 橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度v1，设此时橡皮筋对小车做的功为W1，将这一组数据记入表格． 用 条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次 ，这时橡皮筋对小车做的功为W2，测出小车获得的速度v2，将数据记入表格． 用3条、4条…橡皮筋做实验，用同样的方法测出 和 ，记入表格 相同 结束 匀速 5.分析数据，得出结论 zxx````k 为探究橡皮筋弹力做功和小车速度的关系，需要测量弹力做功 时小车的速度，即小车做 运动的速度，应在纸带上测量的物理量是 的距离s,小车速度的表达式v= 。 A1、A2 S/T (2)实验数据记录 （1）测量小车的速度 橡皮筋条数 位移x/m 时间t/s 速度v (m/s) 速度平方v2(m2/s2) 5.分析数据，得出结论 (3)实验数据处理及分析： 在坐标纸上(图5－5－2)画出 和 图线(“W”以一根橡皮筋做的功为单位)． W－v W－v2 W∝v2 (4)实验结论：从图象可知功与物体速度变化的关系为 . 6.注意事项 (1)平衡摩擦力： 原因：实验中的小车不可避免地要受到摩擦力的作用，摩擦力对小车做负功，我们研究的是橡皮筋做的功与物体速度的关系，应设法排除摩擦力的影响． 方法：可采用将木板一端垫高的方法来实现，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，就能消除摩擦力的影响． 判断已平衡掉摩擦力的方法是：轻推一下小车，观察小车不受其他力时能在木板上做匀速运动． 6.注意事项 我们用2条，3条…橡皮筋进行第2次、第3次…实验时，每次实验时橡皮筋伸长的长度都应保持一致． 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，因为这一段是橡皮筋对小车做功完毕时的情形． 本实验并不需要测量橡皮筋做的功到底是多少焦耳，只是测出以后各次实验橡皮筋做的功是第一次实验时的多少倍．这样做可以大大简化操作． 误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一，使橡皮筋的拉力做功W与橡皮筋的条数不成正比． 平衡摩擦力不彻底或平衡过了也会造成误差． 利用打上点的纸带计算小车的速度时，测量不准带来误差． 7.误差分析 关于探究动能定理的实验中，下列叙述正确的是 (　　) A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值 B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致 C．放小车的长木板应该尽量使其水平 zx````xk` D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出 √ √ *