高中物理 7_6 實驗：探究功與速度變化的關(guān)系課件 新人教版必修21

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1、7-6實驗：探究功與速度變化的關(guān)系,,彈性勢能,重力勢能,動能,重力做功,彈力做功,外力做功,速度,,,,？,WGEP1EP2,,復(fù)習(xí),猜想,（1）物體的動能與哪些因素有關(guān)？,（2）如何進行研究？,猜測物體的動能可能與其質(zhì)量和速度有關(guān)。,用控制變量法，先控制質(zhì)量不變，用實驗研究物體的動能與速度的關(guān)系。,,（1）物體動能的變化由做功引起。那么，實驗中如何對物體作功？又怎樣來表示功的大小呢？,一、實驗的設(shè)計,,思路引導(dǎo),可以是恒力做功。例如用一砝碼盤牽引著小車做實驗，可以通過改變砝碼盤的質(zhì)量，用W=FS表示功的大小。,也可以是變力做功。例如，用書上采用的通過增加每次牽引小車的橡皮筋數(shù)目的辦法來表示

2、功的大小。,,請你思考,（2）如何測量物體的速度呢？,,思路引導(dǎo),可以用打點計時器測量小車的速度。,,實驗：探究做功與小車速度變化的關(guān)系,實驗器材：橡皮筋、小車、木板、打點計時器、鐵釘?shù)?橡皮筋,小車,打點計時器,紙帶,木板,鐵釘,探究的器材,,探 究的 思 路,1、測量橡皮筋對小車做的功W 2、測量由于橡皮筋做功而使小車獲得的速度v 3、數(shù)據(jù)處理，尋找W與v的關(guān)系,,探究的技巧,1、測量橡皮筋對小車做的功W 問題：探究過程中，我們是否需要測出橡皮筋做功的具體數(shù)值？ 措施： 設(shè)法讓橡皮筋每次對小車做的功分別為 W、2W、3W,不需要,,解決方案,第一次用一條橡皮筋拉小車,第二

3、次用兩條完全相同的橡皮筋并聯(lián)起來栓到小車上拉小車，且使每條橡皮筋的伸長都和第一次的伸長量一樣,做功W,做功2W,依次類推，并聯(lián)三條、四條橡皮筋，且拉伸的長度都一樣，做的功為3W、4W,,,,問題：每次實驗中橡皮筋拉伸的長度有什么要求？,相同,,請你思考,怎樣選擇橡皮筋比較好呢？,,思路導(dǎo)引,要選擇粗細(xì)差不多，彈性也比較一致的橡皮筋為好。,,如何使拉力做的功等于合力做的功？即如何抵消摩擦力。,思考,橡皮筋對小車做的功是合力做的功嗎？,把木板的一端墊高，使重力沿斜面向下的力與摩擦力平衡,還有摩擦力做功,,2、測量由于橡皮筋做功而使小車獲得的速度v 問題：如何測量小車的速度？ 利用打點計時器打出的

4、紙帶 問題：紙帶上打出的點并不都是均勻的，應(yīng)該采用那些點來計算小車的速度？為什么？ 取點跡清晰且間距均勻的部分,,4、在上述實驗中打出的5 條紙帶中，分別找出小車開始近似做勻速運動的點，并分別測出勻速運動時的速度v1 、v2 、v3 、v4 、v5 。,3、用2 條、3 條、4 條、5 條橡皮筋分別代替1 條橡皮筋重做實驗，保證每次釋放小車的位置相同，即橡皮筋被拉長的長度相同。,1、將打點計時器固定在一塊平板上，讓紙帶的一端夾在小車后端，另一端穿過打點計時器。將平板安裝有打點計時器的一端適當(dāng)墊高，調(diào)整高度，直至輕推小車后使小車恰能在板上做勻速直線運動為止。,2、將橡皮筋固定在小車前端。拉長橡

5、皮筋使小車位于靠近打點計時器處，記下小車位置。接通打點計時器電源， 釋放小車。,實驗過程,C B A,數(shù)據(jù)記錄,4W,W,2W,3W,5W,彈力做功剛完畢時小車的速度,,用什么方法處理數(shù)據(jù)比較直觀?,圖象法,,數(shù)據(jù)記錄,4W,W,2W,3W,5W,彈力做功剛完畢時小車的速度,,用什么方法處理數(shù)據(jù)比較直觀?,圖象法,,圖象法處理數(shù)據(jù),做W-v圖,若為曲線,若為直線，則W與v成正比,做W-v2圖,若為曲線,若為直線，則W與v2成正比,,,,,,,,,做W-v3圖,,,,,,數(shù)據(jù)處理,W-v圖,為什么圖象會通過原點?,,W-v2圖,數(shù)據(jù)處理,表明W與 v2 成正比,,注意事項,1、橡皮筋的選擇 選擇粗細(xì)差不多，彈性也比較一致的橡皮筋 2、平衡摩擦力 木板的一端墊高 3、橡皮筋的條數(shù) 一般小于5條 4、實驗裝置的選取,,誤差分析,1、為了減少誤差，應(yīng)使小車總質(zhì)量在300g左右。,2、測小車的速度就在紙帶上勻速運動的階段為測量比較好。,3、作W-V或W-V2圖象時，縱坐標(biāo)的單位長度可拉得開些。,,