76探究功與物體速度變化的關系

1、第五章第五章 機械能及其守恒定律機械能及其守恒定律學習目標學習目標學習目標學習目標1.1.了解實驗過程，會用打點計時了解實驗過程，會用打點計時器計算小車的速度器計算小車的速度2.2.會根據(jù)圖像、數(shù)據(jù)計算功與速會根據(jù)圖像、數(shù)據(jù)計算功與速度變化的關系度變化的關系實驗目的：通過實驗探究橡皮筋對小實驗目的：通過實驗探究橡皮筋對小車做功與小車速度的關系車做功與小車速度的關系實驗器材：橡皮筋、小車、木板、打實驗器材：橡皮筋、小車、木板、打點計時器、鐵釘?shù)赛c計時器、鐵釘?shù)认鹌そ钕鹌そ钚≤囆≤嚧螯c計時器打點計時器紙帶紙帶木板木板鐵釘鐵釘如何使拉力做的功等于合力做的功？即如何使拉力做的功等于合力做的功？即如何抵

2、消摩擦力。如何抵消摩擦力。小車獲得速度，是全部由橡皮筋做功導致的小車獲得速度，是全部由橡皮筋做功導致的嗎？嗎？把木板的把木板的一端墊高，一端墊高，使重力沿使重力沿斜面向下斜面向下的力與摩的力與摩擦力平衡擦力平衡F阻阻FGF阻阻FN還有摩擦還有摩擦力做功力做功FF2F1小車在木板上運動的過程中，哪一階段橡皮小車在木板上運動的過程中，哪一階段橡皮筋對小車做功？筋對小車做功？橡皮筋對小車橡皮筋對小車拉力做的功能拉力做的功能否直接測量？否直接測量？橡皮筋的彈力是變力，橡皮筋的彈力是變力，且彈力與伸長量的關系且彈力與伸長量的關系也不嚴格遵守胡克定律也不嚴格遵守胡克定律 ，不容易計算。不容易計算。? ?

3、? ?C B A橡皮筋被拉伸橡皮筋被拉伸直到恢復原長直到恢復原長的過程中的過程中怎樣設計實怎樣設計實驗才能解決驗才能解決這一問題這一問題? ?第一次用第一次用一條一條橡皮筋拉小車橡皮筋拉小車第二次用第二次用兩條兩條完全相同的橡完全相同的橡皮筋并聯(lián)起來栓到小車上拉皮筋并聯(lián)起來栓到小車上拉小車，且拉到小車，且拉到同一位置釋放同一位置釋放。做功做功W做功做功2W依次類推，并聯(lián)依次類推，并聯(lián)三條三條、四條四條橡皮筋，且拉伸橡皮筋，且拉伸的長度都一樣，做的功為的長度都一樣，做的功為3W、4W小車在木板上做什么性質的運動？小車在木板上做什么性質的運動？先加速后勻速先加速后勻速我們要取的速度是哪個階段的速度

4、？我們要取的速度是哪個階段的速度？這個速度該如何測量？這個速度該如何測量？橡皮筋恢復原長時的速度。利用打點計時器，橡皮筋恢復原長時的速度。利用打點計時器，用橡皮筋恢復原長時的一段位移與所用時間用橡皮筋恢復原長時的一段位移與所用時間的比值近似計算該點的瞬時速度的比值近似計算該點的瞬時速度4 4、在上述實驗中打出的、在上述實驗中打出的5 5 條紙帶中，分別找出小車條紙帶中，分別找出小車開始開始近似做勻速運動的點近似做勻速運動的點，并分別測出勻速運動時，并分別測出勻速運動時的速度的速度v v1 1 、v v2 2 、v v3 3 、v v4 4 、v v5 5 。3 3、用、用2 2 條、條、3 3

5、 條、條、4 4 條、條、5 5 條橡皮筋分別代替條橡皮筋分別代替1 1 條橡條橡皮筋重做實驗，保證皮筋重做實驗，保證每次釋放小車的位置相同每次釋放小車的位置相同，即，即橡皮筋橡皮筋被拉長的長度相同被拉長的長度相同。1 1、將打點計時器固定在一塊平板上，讓紙帶的一端、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墊高裝有打點計時器的一端適當墊高，調整高度，直至，調整高度，直至輕推小車后使小車輕推小車后使小車恰能恰能在板上在板上做勻速直線運動做勻速直線運動為止。為止。2 2、將橡皮筋固定在

6、小車前端。拉長橡皮筋使小車位、將橡皮筋固定在小車前端。拉長橡皮筋使小車位于于靠近打點計時器靠近打點計時器處，處，記下小車位置記下小車位置。接通打點計接通打點計時器電源時器電源，釋放小車釋放小車。? ? ?C B A實驗實驗次數(shù)次數(shù)橡皮筋橡皮筋做的功做的功位移位移l /m時間間隔時間間隔t /s勻速運動時的速度勻速運動時的速度v /(m/s)123454WW2W3W5W. . . . . . . . . . 彈力做功剛完畢彈力做功剛完畢時小車的速度時小車的速度用什么方用什么方法處理數(shù)法處理數(shù)據(jù)比較直據(jù)比較直觀觀?做做W- -v圖圖若為曲線若為曲線若為直線，則若為直線，則W與與v成正比成正比做做W- -v2圖圖若為曲線若為曲線若為直線，則若為直線，則W與與v2成正比成正比做做W- -v3圖圖Wv /(m/s)1234560.80 1.10 1.281.53 1.761.89W- -v圖圖00為什么圖象會通過原點為什么圖象會通過原點? ?W- -v2圖圖Wv2/(m2s -2)0010.64 21.2131.6442.3453.1063.57表明表明W與與 v2 成正比成正比1、橡皮筋的選擇橡皮筋的選擇2、平衡摩擦力平衡摩擦力