《高中物理 第7章 機(jī)械能守恒定律 第6節(jié) 實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系課件 新人教版必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第7章 機(jī)械能守恒定律 第6節(jié) 實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系課件 新人教版必修2（33頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第第6節(jié)實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系節(jié)實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系閱讀教材第閱讀教材第6971頁(yè)頁(yè)，知道此實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)知道此實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理、誤差分析及實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的事項(xiàng)。驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理、誤差分析及實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的事項(xiàng)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究力對(duì)物體做功與物體速度變化的關(guān)系。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究力對(duì)物體做功與物體速度變化的關(guān)系。2.經(jīng)歷探究過(guò)程，體會(huì)科學(xué)方法。經(jīng)歷探究過(guò)程，體會(huì)科學(xué)方法。實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理1.功的確定功的確定：讓橡皮筋拉動(dòng)小車做功使小車的速度增加，使拉：讓橡皮筋拉動(dòng)小車做功使小車的速度增加，使拉小車的橡皮筋的條數(shù)由小車的橡皮筋的條數(shù)由1條變?yōu)闂l變
2、為2條、條、3條條則橡皮筋對(duì)小則橡皮筋對(duì)小車做的功為車做的功為W、2W、3W2.速度的計(jì)算速度的計(jì)算：通過(guò)對(duì)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打紙帶的測(cè)量計(jì)算：通過(guò)對(duì)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打紙帶的測(cè)量計(jì)算出每次橡皮筋做功結(jié)束時(shí)小車的速度。出每次橡皮筋做功結(jié)束時(shí)小車的速度。3.分析每次橡皮筋做的功與物體速度的關(guān)系，即可總結(jié)分析每次橡皮筋做的功與物體速度的關(guān)系，即可總結(jié)出功與速度變化的關(guān)系。出功與速度變化的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材木板、橡皮筋木板、橡皮筋(若干若干)、小車、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、小車、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(或電或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、復(fù)寫紙、學(xué)生電源磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、復(fù)寫紙、學(xué)生電源)、交流電源交流電源、紙帶、紙帶、刻度尺等?？潭瘸?/p>
3、等。實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)過(guò)程1.實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟(1)按如圖按如圖1所示安裝好實(shí)驗(yàn)儀器。所示安裝好實(shí)驗(yàn)儀器。圖圖1(2)平衡摩擦力：將安裝有平衡摩擦力：將安裝有_的長(zhǎng)木板的一端墊高，的長(zhǎng)木板的一端墊高，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并接在小車后面，不掛橡皮筋，接通電紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并接在小車后面，不掛橡皮筋，接通電源，輕推小車，直至打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出間隔源，輕推小車，直至打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出間隔_的點(diǎn)。的點(diǎn)。(3)第一次先用一條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶記錄第一次先用一條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況。小車的運(yùn)動(dòng)情況。(4)換用換用2條、條、3條、條、4條條同樣的橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，并
4、使橡皮筋同樣的橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，并使橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度都和拉伸的長(zhǎng)度都和_相同，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶記錄小車相同，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況。的運(yùn)動(dòng)情況。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)計(jì)時(shí)器均勻均勻第一次第一次2.數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理(1)求小車的最終速度：如圖求小車的最終速度：如圖2所示，測(cè)出紙帶上點(diǎn)跡均勻所示，測(cè)出紙帶上點(diǎn)跡均勻的兩點(diǎn)如的兩點(diǎn)如A1、A3間的距離間的距離x，則小車的速度為，則小車的速度為v _。圖圖2WvnW2W3W4W5Wvv2v3直線直線誤差分析誤差分析1.誤差的主要來(lái)源是橡皮筋的長(zhǎng)度、粗細(xì)不一，使橡皮誤差的主要來(lái)源是橡皮筋的長(zhǎng)度、粗細(xì)不一，使橡皮筋拉力做的功與橡皮筋的條數(shù)不成正比。筋拉
5、力做的功與橡皮筋的條數(shù)不成正比。2.誤差的另一主要來(lái)源是摩擦力平衡得不合適。誤差的另一主要來(lái)源是摩擦力平衡得不合適。3.利用紙帶確定物體的速度時(shí)，點(diǎn)間距測(cè)量不準(zhǔn)也會(huì)帶利用紙帶確定物體的速度時(shí)，點(diǎn)間距測(cè)量不準(zhǔn)也會(huì)帶來(lái)誤差。來(lái)誤差。4.作圖描點(diǎn)不準(zhǔn)帶來(lái)誤差。作圖描點(diǎn)不準(zhǔn)帶來(lái)誤差。注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)1.平衡摩擦力的方法：將木板一端墊高，輕推小車讓其拖動(dòng)紙平衡摩擦力的方法：將木板一端墊高，輕推小車讓其拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)，根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打在紙帶上的點(diǎn)跡是否帶運(yùn)動(dòng)，根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打在紙帶上的點(diǎn)跡是否_來(lái)判來(lái)判斷是否平衡好了摩擦力。斷是否平衡好了摩擦力。2.測(cè)小車速度時(shí)，紙帶上的點(diǎn)跡應(yīng)選測(cè)小車速度時(shí)，紙帶上的點(diǎn)跡應(yīng)
6、選_部分的，也就是部分的，也就是選小車做選小車做_運(yùn)動(dòng)時(shí)打的點(diǎn)跡。運(yùn)動(dòng)時(shí)打的點(diǎn)跡。3.每次釋放小車時(shí)，都要確保讓它從每次釋放小車時(shí)，都要確保讓它從_由由_開(kāi)始開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)。4.所選橡皮筋的所選橡皮筋的_應(yīng)一樣，力對(duì)小車做的功以一條橡皮筋應(yīng)一樣，力對(duì)小車做的功以一條橡皮筋做的功為單位即可，不必計(jì)算出具體數(shù)值。做的功為單位即可，不必計(jì)算出具體數(shù)值。均勻均勻均勻均勻勻速勻速同一位置同一位置靜止靜止規(guī)格規(guī)格實(shí)驗(yàn)原理及操作實(shí)驗(yàn)原理及操作精典示例精典示例例例1(2017武漢高一檢測(cè)武漢高一檢測(cè))某學(xué)習(xí)小組做探某學(xué)習(xí)小組做探究究“合力的功和物體速度變化關(guān)系合力的功和物體速度變化關(guān)系”的實(shí)的實(shí)驗(yàn)，圖驗(yàn)，圖3
7、中小車是在一條橡皮筋作用下彈中小車是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做出，沿木板滑行，這時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為的功記為W。當(dāng)用。當(dāng)用2條、條、3條條完全相同完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第次、第3次次實(shí)驗(yàn)時(shí)，使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度實(shí)驗(yàn)時(shí)，使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致。每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度都保持一致。每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測(cè)出。由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測(cè)出。圖圖3(1)除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、刻度尺和刻度尺和_(選填選填“交流交流”或或“
8、直流直流”)電源。電源。(2)實(shí)驗(yàn)中，小車會(huì)受到摩擦力的作用，可以使木板實(shí)驗(yàn)中，小車會(huì)受到摩擦力的作用，可以使木板適當(dāng)傾斜來(lái)平衡摩擦力，則下列操作正確的是適當(dāng)傾斜來(lái)平衡摩擦力，則下列操作正確的是()A.放開(kāi)小車，能夠自由下滑即可放開(kāi)小車，能夠自由下滑即可B.放開(kāi)小車，能夠勻速下滑即可放開(kāi)小車，能夠勻速下滑即可C.放開(kāi)拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可放開(kāi)拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可D.放開(kāi)拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可放開(kāi)拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可(3)若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車速若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車速度最大時(shí)，關(guān)于橡皮筋所處的狀
9、態(tài)與小車所在位置，下列說(shuō)法度最大時(shí)，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在位置，下列說(shuō)法正確的是正確的是()A.橡皮筋處于原長(zhǎng)狀態(tài)橡皮筋處于原長(zhǎng)狀態(tài)B.橡皮筋仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài)橡皮筋仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài)C.小車在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處小車在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處D.小車已過(guò)兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線小車已過(guò)兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線解析解析(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電源。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電源。(2)平衡摩擦力的目的是讓拖著紙帶的小車沿木板勻速下滑平衡摩擦力的目的是讓拖著紙帶的小車沿木板勻速下滑，即即使小車的重力沿木板向下的分力與摩擦力相抵消。使小車的重力沿木板向下的分力與摩擦力相抵消。(3)因?yàn)槟景逅椒胖靡驗(yàn)槟景逅椒胖?，故摩擦力沒(méi)有被
10、平衡掉故摩擦力沒(méi)有被平衡掉，當(dāng)小車速度最當(dāng)小車速度最大時(shí)大時(shí)，F(xiàn)彈彈f，故橡皮筋有彈力故橡皮筋有彈力，處于伸長(zhǎng)狀態(tài)。處于伸長(zhǎng)狀態(tài)。答案答案(1)交流交流(2)D(3)B實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理精典示例精典示例例例2(2017臨沂高一檢測(cè)臨沂高一檢測(cè))在做在做“探究功與物體速度變化的關(guān)探究功與物體速度變化的關(guān)系系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車的質(zhì)量為的實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車的質(zhì)量為m，橡皮筋，橡皮筋6根，每次增加一根，每次增加一根，實(shí)驗(yàn)中根，實(shí)驗(yàn)中W、v、v2的數(shù)據(jù)已填在下面表格中。的數(shù)據(jù)已填在下面表格中。W/W0v/(ms1)v2/(m2s2)0001.000.800.642.001.101.213.001.281.
11、644.001.532.345.001.763.106.001.893.57(1)試在圖中作出圖象。試在圖中作出圖象。圖圖4(2)從圖象可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是從圖象可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_。解析解析(1)將表中的數(shù)據(jù)分別描在題圖甲、乙所示的兩個(gè)坐標(biāo)將表中的數(shù)據(jù)分別描在題圖甲、乙所示的兩個(gè)坐標(biāo)系中系中，然后在圖甲中用平滑曲線連接然后在圖甲中用平滑曲線連接，在圖乙中用傾斜直線在圖乙中用傾斜直線連接連接，并且使盡可能多的點(diǎn)分布在曲線上或?qū)ΨQ分布在直線并且使盡可能多的點(diǎn)分布在曲線上或?qū)ΨQ分布在直線兩側(cè)兩側(cè)，如圖所示。，如圖所示。(2)從從W-v2圖象可看出圖象可看出Wv2。答案答案(1)見(jiàn)解析圖見(jiàn)解析圖(
12、2)Wv21.(多選多選)關(guān)于關(guān)于“探究恒力做功與動(dòng)能變化探究恒力做功與動(dòng)能變化”的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是中正確的是()A.應(yīng)調(diào)節(jié)定滑輪的高度使細(xì)繩與木板平行應(yīng)調(diào)節(jié)定滑輪的高度使細(xì)繩與木板平行B.應(yīng)調(diào)節(jié)定滑輪的高度使細(xì)繩保持水平應(yīng)調(diào)節(jié)定滑輪的高度使細(xì)繩保持水平C.平衡摩擦力時(shí)，若紙帶上打出的點(diǎn)越來(lái)越密，就應(yīng)調(diào)大平衡摩擦力時(shí)，若紙帶上打出的點(diǎn)越來(lái)越密，就應(yīng)調(diào)大斜面傾角斜面傾角D.平衡摩擦力時(shí)，若紙帶上打出的點(diǎn)越來(lái)越疏，就應(yīng)調(diào)大平衡摩擦力時(shí)，若紙帶上打出的點(diǎn)越來(lái)越疏，就應(yīng)調(diào)大斜面傾角斜面傾角答案答案AC2.(多選多選)(2017濰坊高一檢測(cè)濰坊高一檢測(cè))某同學(xué)通過(guò)數(shù)根相同的橡皮條
13、和某同學(xué)通過(guò)數(shù)根相同的橡皮條和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，來(lái)探究橡皮條做功與小車獲得速度之間的關(guān)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，來(lái)探究橡皮條做功與小車獲得速度之間的關(guān)系，得到表中數(shù)據(jù)。則下列說(shuō)法正確的是系，得到表中數(shù)據(jù)。則下列說(shuō)法正確的是()abc橡皮條根數(shù)橡皮條根數(shù)速度速度速度的平方速度的平方11.001.0021.411.9931.732.9942.004.00A.利用改變橡皮條的根數(shù)來(lái)改變做功的大小，使做功數(shù)值利用改變橡皮條的根數(shù)來(lái)改變做功的大小，使做功數(shù)值成倍增加成倍增加B.每次改變橡皮條的根數(shù)，不需要將小車?yán)较嗤奈恢妹看胃淖兿鹌l的根數(shù)，不需要將小車?yán)较嗤奈恢冕尫裴尫臗.從表格從表格a列和列和b列對(duì)比，可判斷橡
14、皮條做功與小車速度成列對(duì)比，可判斷橡皮條做功與小車速度成正比正比D.從表格從表格a列和列和c列對(duì)比，可判斷橡皮條做功與小車速度平列對(duì)比，可判斷橡皮條做功與小車速度平方成正比方成正比答案答案AD3.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)采用如圖某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)采用如圖5甲所示的裝置甲所示的裝置(實(shí)驗(yàn)中，小車碰實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到一條用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到一條紙帶后，通過(guò)分析小車位移與速度變化的關(guān)系來(lái)研究合力對(duì)紙帶后，通過(guò)分析小車位移與速度變化的關(guān)系來(lái)研究合力對(duì)小車所做的功與速度變化的關(guān)系，如圖乙是實(shí)驗(yàn)中得到的一小車所做的功與速度變化的關(guān)系，如圖乙是實(shí)驗(yàn)
15、中得到的一條紙帶，點(diǎn)條紙帶，點(diǎn)O為紙帶上的起始點(diǎn)，為紙帶上的起始點(diǎn)，A、B、C是紙帶上的三個(gè)是紙帶上的三個(gè)連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有4個(gè)點(diǎn)未畫出，用刻個(gè)點(diǎn)未畫出，用刻度尺測(cè)得度尺測(cè)得A、B、C到到O的距離如圖乙所示。已知所用交流電的距離如圖乙所示。已知所用交流電源的頻率為源的頻率為50Hz，則：，則：圖圖5(1)打打B點(diǎn)時(shí)，小車的瞬時(shí)速度點(diǎn)時(shí)，小車的瞬時(shí)速度vB_m/s。(結(jié)果保結(jié)果保留兩位有效數(shù)字留兩位有效數(shù)字)(2)(多選多選)實(shí)驗(yàn)中，該小組的同學(xué)畫出小車位移實(shí)驗(yàn)中，該小組的同學(xué)畫出小車位移l與速度與速度v的關(guān)系圖象如圖的關(guān)系圖象如圖6所示。根據(jù)該
16、圖線所示。根據(jù)該圖線形狀，某同學(xué)對(duì)形狀，某同學(xué)對(duì)W與與v的關(guān)系作出的猜想，肯的關(guān)系作出的猜想，肯定不正確的是定不正確的是_。(填寫選項(xiàng)字母代號(hào)填寫選項(xiàng)字母代號(hào))圖圖6(3)本實(shí)驗(yàn)中，若鉤碼下落高度為本實(shí)驗(yàn)中，若鉤碼下落高度為h1時(shí)合力對(duì)小車所做的功為時(shí)合力對(duì)小車所做的功為W0，則當(dāng)鉤碼下落則當(dāng)鉤碼下落h2時(shí)，合力對(duì)小車所做的功為時(shí)，合力對(duì)小車所做的功為_(kāi)(用用h1、h2、W0表示表示)。4.(2017金昌高一檢測(cè)金昌高一檢測(cè))某同學(xué)用如圖某同學(xué)用如圖7所示的裝置探究功與物所示的裝置探究功與物體速度變化的關(guān)系。體速度變化的關(guān)系。圖圖7(1)圖中所示的電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，應(yīng)該配備圖中所示的電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)
17、器，應(yīng)該配備46V的的_(選填選填“交流交流”或或“直流直流”)電源。電源。(2)實(shí)驗(yàn)中為了平衡小車所受的摩擦力，可將木板的實(shí)驗(yàn)中為了平衡小車所受的摩擦力，可將木板的_(選填選填“左左”或或“右右”)端墊起適當(dāng)?shù)母叨?。端墊起適當(dāng)?shù)母叨取?3)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)改變橡皮筋的實(shí)驗(yàn)中通過(guò)改變橡皮筋的_(選填選填“長(zhǎng)度長(zhǎng)度”或或“條條數(shù)數(shù)”)改變功的值。改變功的值。(4)操作正確的情況下，以功操作正確的情況下，以功W為縱坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)，以_(選填選填“v”“v 2”或或“ “ ”)為橫坐標(biāo)作出的圖線最接近一條傾斜的為橫坐標(biāo)作出的圖線最接近一條傾斜的直線。直線。解析解析(1)根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造和原理可知根據(jù)
18、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造和原理可知，電磁打點(diǎn)計(jì)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是時(shí)器使用的是46V的交流電源。的交流電源。(2)由圖可知由圖可知，小車在橡皮筋拉力作用下向右運(yùn)動(dòng)小車在橡皮筋拉力作用下向右運(yùn)動(dòng)，為使橡為使橡皮筋做功為合力做功皮筋做功為合力做功，需要進(jìn)行平衡摩擦力操作需要進(jìn)行平衡摩擦力操作，即需要即需要適當(dāng)墊高木板的左端。適當(dāng)墊高木板的左端。(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次保持橡皮筋的形變量一定每次保持橡皮筋的形變量一定，當(dāng)有當(dāng)有n根相同根相同橡皮筋并系在小車上時(shí)橡皮筋并系在小車上時(shí)，n根相同橡皮筋對(duì)小車做的功就根相同橡皮筋對(duì)小車做的功就等于系一根橡皮筋時(shí)對(duì)小車做的功的等于系一根橡皮筋時(shí)對(duì)小車做的功的n倍倍，
19、這個(gè)設(shè)計(jì)很巧這個(gè)設(shè)計(jì)很巧妙地解決了直接去測(cè)量力和計(jì)算功的困難妙地解決了直接去測(cè)量力和計(jì)算功的困難，故實(shí)驗(yàn)中不需故實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)出一條橡皮筋對(duì)小車做功要測(cè)出一條橡皮筋對(duì)小車做功W的數(shù)值的數(shù)值，因此只要改變橡因此只要改變橡皮筋的條數(shù)皮筋的條數(shù)，即可改變做功的數(shù)值。即可改變做功的數(shù)值。(4)根據(jù)功能關(guān)系可知根據(jù)功能關(guān)系可知，作出作出W與與v2的關(guān)系圖象的關(guān)系圖象，圖象為過(guò)圖象為過(guò)原點(diǎn)的一條直線原點(diǎn)的一條直線，說(shuō)明功與，說(shuō)明功與v2成正比。成正比。答案答案(1)交流交流(2)左左(3)條數(shù)條數(shù)(4)v25.在在“探究做功與速度變化的關(guān)系探究做功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，常用的兩種實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中，常用的兩種
20、實(shí)驗(yàn)方案如圖方案如圖8所示：甲通過(guò)重物提供牽引力，小車在牽引力作所示：甲通過(guò)重物提供牽引力，小車在牽引力作用下運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車的速度，定量計(jì)算牽引力用下運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車的速度，定量計(jì)算牽引力所做的功，進(jìn)而探究牽引力所做功與小車速度的關(guān)系；乙通所做的功，進(jìn)而探究牽引力所做功與小車速度的關(guān)系；乙通過(guò)不同條數(shù)橡皮筋的作用下將小車彈出，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量過(guò)不同條數(shù)橡皮筋的作用下將小車彈出，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車的速度，進(jìn)而探究橡皮筋對(duì)小車所做功與其速度的關(guān)系。小車的速度，進(jìn)而探究橡皮筋對(duì)小車所做功與其速度的關(guān)系。圖圖8(1)(多選多選)針對(duì)這兩種實(shí)驗(yàn)方案，以下說(shuō)法正確的是針對(duì)這兩種實(shí)驗(yàn)
21、方案，以下說(shuō)法正確的是_。A.甲可以只打一條紙帶研究，而乙必須打足夠多條紙帶才甲可以只打一條紙帶研究，而乙必須打足夠多條紙帶才能研究能研究B.甲中需要平衡小車運(yùn)動(dòng)中受到的阻力，而乙中不需要平甲中需要平衡小車運(yùn)動(dòng)中受到的阻力，而乙中不需要平衡阻力衡阻力C.甲中小車質(zhì)量必須遠(yuǎn)大于所掛重物的質(zhì)量，而乙中小車甲中小車質(zhì)量必須遠(yuǎn)大于所掛重物的質(zhì)量，而乙中小車質(zhì)量沒(méi)有特別的要求質(zhì)量沒(méi)有特別的要求D.乙方案中，換用乙方案中，換用2根同樣的橡皮筋在同一位置釋放，橡根同樣的橡皮筋在同一位置釋放，橡皮筋所做的功與一根橡皮筋拉至伸長(zhǎng)量為原來(lái)皮筋所做的功與一根橡皮筋拉至伸長(zhǎng)量為原來(lái)2倍橡皮筋倍橡皮筋所做的功是一樣的所
22、做的功是一樣的(2)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖9所示，所示，0、1、27為紙帶上連續(xù)打出的點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為為紙帶上連續(xù)打出的點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz。根據(jù)這條紙帶，可以判斷他在實(shí)驗(yàn)中采用的方案。根據(jù)這條紙帶，可以判斷他在實(shí)驗(yàn)中采用的方案是是_(選填選填“甲甲”或或“乙乙”)，實(shí)驗(yàn)中小車失去外力，實(shí)驗(yàn)中小車失去外力后的速度為后的速度為_(kāi)m/s。圖圖9解析解析(1)甲實(shí)驗(yàn)中根據(jù)打下的一條紙帶甲實(shí)驗(yàn)中根據(jù)打下的一條紙帶，運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論可求得速度的推論可求得速度，并能根據(jù)紙帶測(cè)量出重物下落的距離并能根據(jù)紙帶測(cè)量出重物
23、下落的距離，即即可進(jìn)行探究；在乙實(shí)驗(yàn)中可進(jìn)行探究；在乙實(shí)驗(yàn)中，要改變拉力做功時(shí)，用不同條數(shù)的，要改變拉力做功時(shí)，用不同條數(shù)的橡皮筋且拉到相同的長(zhǎng)度，這樣橡皮筋對(duì)小車做的功才有倍數(shù)橡皮筋且拉到相同的長(zhǎng)度，這樣橡皮筋對(duì)小車做的功才有倍數(shù)關(guān)系，所以必須打足夠多條紙帶才能研究，故關(guān)系，所以必須打足夠多條紙帶才能研究，故A正確；在兩個(gè)實(shí)正確；在兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)中，小車下滑時(shí)受到重力、細(xì)線或橡皮筋的拉力、支持力和小車下滑時(shí)受到重力、細(xì)線或橡皮筋的拉力、支持力和摩擦力摩擦力，要使拉力等于合力要使拉力等于合力，則都要用重力的下滑分量來(lái)平衡則都要用重力的下滑分量來(lái)平衡摩擦力摩擦力，使得拉力的功等于合力對(duì)小車做的功使
24、得拉力的功等于合力對(duì)小車做的功，故故B錯(cuò)誤；在甲錯(cuò)誤；在甲實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)中，要用重物的重力替代細(xì)線的拉力要用重物的重力替代細(xì)線的拉力，必須滿足這個(gè)條件：必須滿足這個(gè)條件：小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于所掛重物的質(zhì)量；而在甲實(shí)驗(yàn)中小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于所掛重物的質(zhì)量；而在甲實(shí)驗(yàn)中，小車質(zhì)量沒(méi)小車質(zhì)量沒(méi)有特別的要求有特別的要求，故故C正確；由橡皮筋伸長(zhǎng)量越大正確；由橡皮筋伸長(zhǎng)量越大，拉力越大拉力越大，在在乙實(shí)驗(yàn)中乙實(shí)驗(yàn)中，換用換用2根同樣的橡皮筋在同一位置釋放根同樣的橡皮筋在同一位置釋放，若橡皮筋伸若橡皮筋伸長(zhǎng)量變?yōu)樵瓉?lái)的長(zhǎng)量變?yōu)樵瓉?lái)的2倍倍，則橡皮筋做功增加則橡皮筋做功增加，大于原來(lái)的大于原來(lái)的2倍倍，故故D錯(cuò)誤；故選錯(cuò)誤
25、；故選A、C。答案答案(1)AC(2)乙乙1.756.某同學(xué)利用圖某同學(xué)利用圖10甲探究力對(duì)物體做的功與物體速度的關(guān)系，甲探究力對(duì)物體做的功與物體速度的關(guān)系，得到了表中的數(shù)據(jù)：得到了表中的數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)次數(shù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345橡皮筋條數(shù)橡皮筋條數(shù)13457小車速度小車速度v/(ms1)0.711.231.421.581.87(注：注：每條橡皮筋拉長(zhǎng)的長(zhǎng)度都一樣每條橡皮筋拉長(zhǎng)的長(zhǎng)度都一樣)圖圖10(1)由表可得出定性結(jié)論：由表可得出定性結(jié)論：_。(2)設(shè)一條橡皮筋拉長(zhǎng)到固定長(zhǎng)度所做功為設(shè)一條橡皮筋拉長(zhǎng)到固定長(zhǎng)度所做功為W0，大致畫出，大致畫出橡皮筋所做的功橡皮筋所做的功W與小車速度與小車速度v的圖象。
26、的圖象。(畫在圖乙中畫在圖乙中)(3)由圖大致可判斷出由圖大致可判斷出W與與v的關(guān)系是的關(guān)系是_。(4)填寫表中的空白部分。填寫表中的空白部分。實(shí)驗(yàn)次數(shù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345橡皮筋做功橡皮筋做功W0v2/(m2s2)W與與v的關(guān)系的關(guān)系解析解析每條橡皮筋拉長(zhǎng)的長(zhǎng)度都一樣每條橡皮筋拉長(zhǎng)的長(zhǎng)度都一樣，一條橡皮筋拉長(zhǎng)到固一條橡皮筋拉長(zhǎng)到固定長(zhǎng)度所做的功為定長(zhǎng)度所做的功為W0，則做功與拉長(zhǎng)橡皮筋條數(shù)成正比則做功與拉長(zhǎng)橡皮筋條數(shù)成正比，第第2、3、4、5次拉長(zhǎng)橡皮筋做功應(yīng)分別為次拉長(zhǎng)橡皮筋做功應(yīng)分別為3W0、4W0、5W0、7W0。(1)定性結(jié)論：小車獲得的速度與橡皮筋做的功有關(guān)定性結(jié)論：小車獲得的速度與橡皮筋做的功有關(guān)，并且做并且做功越大功越大，小車獲得的速度越大。小車獲得的速度越大。(2)W與與v關(guān)系的圖象為拋物線關(guān)系的圖象為拋物線，如圖所示。如圖所示。(3)Wv2。實(shí)驗(yàn)次數(shù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345橡皮筋做功橡皮筋做功W03W04W05W07W0v2/(m2s2)0.501.512.022.503.50W與與v的關(guān)系的關(guān)系Wv2(4)如表。如表。答案答案見(jiàn)解析見(jiàn)解析
高中物理 第7章 機(jī)械能守恒定律 第6節(jié) 實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系課件 新人教版必修2
