高中物理 第7章 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.ppt

7 6探究功與速度變化的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過實(shí)驗(yàn)探究橡皮筋對(duì)小車做功與小車速度的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)器材 橡皮筋 小車 木板 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 鐵釘?shù)?橡皮筋 小車 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 紙帶 木板 鐵釘 探究的思路 1 測(cè)量橡皮筋對(duì)小車做的功w2 測(cè)量由于橡皮筋做功而使小車獲得的速度v3 數(shù)據(jù)處理 尋找w與v的關(guān)系 如何使拉力做的功等于合力做的功 即如何抵消摩擦力 橡皮筋對(duì)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分力與摩擦力平衡 還有摩擦力做功 思考 小車在木板上運(yùn)動(dòng)的過程中 哪一階段橡皮筋對(duì)小車做功 橡皮筋對(duì)小車?yán)ψ龅墓δ芊裰苯訙y(cè)量 橡皮筋被拉伸直到恢復(fù)原長(zhǎng)的過程中 解決方案 第一次用一條橡皮筋拉小車 第二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(zhǎng)都和第一次的伸長(zhǎng)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(zhǎng)度都一樣 做的功為3w 4w 1 將打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(diǎn)計(jì)時(shí)器 將平板安裝有打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(yùn)動(dòng)為止 2 將橡皮筋固定在小車前端 拉長(zhǎng)橡皮筋使小車位于靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處 記下小車位置 接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源 釋放小車 實(shí)驗(yàn)過程 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(shí)驗(yàn) 保證每次釋放小車的位置相同 即橡皮筋被拉長(zhǎng)的長(zhǎng)度相同 4w w 2w 3w 5w 彈力做功剛完畢時(shí)小車的速度 圖象法 4 在上述實(shí)驗(yàn)中打出的5條紙帶中 分別找出小車開始近似做勻速運(yùn)動(dòng)的點(diǎn) 并分別測(cè)出勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度v1 v2 v3 v4 v5 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 w v2圖 數(shù)據(jù)處理 表明w與v2成正比 結(jié)論 彈簧彈力對(duì)小車做的功與速度的平方成正比注 這里的彈力就是物體受到的合外力因?yàn)樾≤噺撵o止開始運(yùn)動(dòng) 初速度為零 末速度就是小車速度的變化 2 對(duì)橡皮筋做的功來說 直接測(cè)量是有困難的 我們可以巧妙地避開這個(gè)難題而不影響問題的解決 只需要測(cè)出每次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功是第一次的多少倍 使用的方法是a 用同樣的力對(duì)小車做功 讓小車通過的距離依次是s 2s 3s 進(jìn)行第1次 第2次 第3次 實(shí)驗(yàn)時(shí) 力對(duì)物體做的功就是w 2w 3w b 讓小車通過相同的距離 第1次力為f 第2次力為2f 第3次力為3f 實(shí)驗(yàn)時(shí) 力對(duì)小車做的功就是w 2w 3w c 選用相同的橡皮筋 在實(shí)驗(yàn)中每次橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度保持一致 當(dāng)用1條 2條 3條 同樣的橡皮筋進(jìn)行第1次 第2次 第3次 實(shí)驗(yàn)時(shí) 橡皮筋對(duì)物體做的功就是w 2w 3w d 利用彈簧秤測(cè)量對(duì)小車的拉力f 利用直尺測(cè)量小車在力作用下移動(dòng)的距離s 便可以求出每次實(shí)驗(yàn)中力對(duì)小車做的功 可控制為w 2w 3w c 3 在本實(shí)驗(yàn)中 小車在運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力作用 這樣 在小車沿木板滑行的過程中 除橡皮筋對(duì)其做功以外 還有阻力做功 這樣便會(huì)給實(shí)驗(yàn)帶來誤差 我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中想到的辦法是 使木板略微傾斜 對(duì)于木板的傾斜程度 下面說法正確的是a 木板只要稍微傾斜一些即可 沒有什么嚴(yán)格的要求b 木板的傾斜程度在理論上應(yīng)滿足下列條件 即重力使物體沿斜面下滑的分力應(yīng)等于小車受