第七章 第6节实验.docx

第六节 实验：探究功与速度变化的关系

物体由于运动而具有的能称为 ，动能的大小与速度的大小有关，速度越大，动能 ；通过做功能够改变物体的动能，因此，对物体做功也就意味着物体的速度发生 ．

探究功与速度变化关系的思路：(1)使平板上的小车在力的作用下从 开始运动，测量力的大小及小车 ，可以计算力做的功，改变力的大小或小车运动的距离，也就改变了 ．

小车的速度可以由 和纸带测出．

以 为纵坐标，以 为横坐标，作出图线，由图线特征了解两者的

定

量关系．

操作技巧：(1)平衡摩擦力．如果纸带上打出的点距是 的，说明纸带的运动是匀速的，小车重力沿斜面方向的分力就刚好平衡了小车所受的摩擦力．

(2)选择纸带．对纸带上的点进行分析，选择相邻距离基本 的若干个点作为小

车

匀速运动阶段的点，用这些点计算小车的速度．

数据处理：根据实验测得的数据，分别作出W－v图线、W 1

W－v2图线、

－v图线、

W－v3图线??.如果哪一种图线更接近于过原点的倾斜直线，功与速度的某相关量之

间

可能就是一种 关系．

【概念规律练】

知识点一 实验原理

1．在本实验中，我们并不需要测出橡皮筋做的功到底是多少，只需测出以后各次实验

时

橡皮筋对小车做的功是第一次实验的多少倍，使用的方法是( )A．用同样的力对小车作用，让小车通过的距离为s、2s、3s?进行第1次，第2次，第3次?实验时，力对小车做的功就是W、2W、3W?

B．让小车通过相同的距离，第1次力为F、第2次力为2F，第3次力为3F?实验时，力对小车做的功就是W、2W、3W?C．选用同样的橡皮筋，在实验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致，当用1条、2条、3条?同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次?实验时，橡皮筋对小车做的功就是

W、

2W、3W?

D．利用弹簧测力计测量对小车的拉力F，利用直尺测量小车在力的作用下移动的距离

s，

便可求出每次实验中力对小车做的功，可控制为W、2W、3W?2．关于探究功与物体速度变化的关系实验中，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D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出

知识点二 实验的注意事项

实验时小车在运动中会受到阻力作用．在小车沿长木板滑行的过程中，除橡皮筋对

其

做功外，还有阻力做功，这样便会给实验带来误差，我们在实验中想到的办法是使长木板略为倾斜．对于长木板的倾斜程度，下列说法正确的是()

①木板只要稍微倾斜一下即可，没有什么严格要求②木板的倾斜角度在理论上应满足以下条件，即重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力③如果小车在倾斜的木板上做匀速运动，则木板的倾斜程度是符合要求的④其实木板不倾斜，问题也不大，因为实验总是存在误差的

A．①②B．②③C．③④D．①④

【方法技巧练】

一、实验数据的处理方法

某同学在探究功与物体速度变化的关系时得到了W与v的几组数据，请你对这些数

据进行处理，并确定W与v之间的关系(W

的功

的

功).

W/W

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

v/(m/s)

0.00

0.80

1.10

1.28

1.53

1.76

1.89

v2/(m2/s2)

0.00

0.64

1.21

1.64

2.34

3.10

3.57

为物体速度由0.00变化到0.80m/s时所做

1

1

二、用其他方法探究功与速度变化的关系

质量为1kg的重物自由下落，通过打点计时器在纸带上记录运动过程，打点计时器所接电源为6V、50Hz的交流电源，如图1所示，纸带上O点为重物自由下落时纸带打点的起点，选取的计数点A、B、C、D、E、F、G依次间隔一个点(图中未画出)，各计数点与O点之间的距离依次为31.4、70.6、125.4、195.9、282.1、383.8、501.2，单位

为

mm.则：

图1(1)求出B、C、D、E、F各点速度并填入下表；

计数点

计数点

速度(m·s－1)

B

C

D

E

F

求出物体下落时从O点到图中各点过程中重力所做的功，并填入下表；

计数点

计数点

功(J)

B

C

D

E

F

适当选择坐标轴，在图2中作出物体重力做的功与物体速度之间的关系图象．图中纵坐标表示 ，横坐标表示 ，由图可得重力所做