高中物理必修2實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系（區(qū)一等獎(jiǎng)）

6.實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系觀看視頻1觀看視頻2物體的動(dòng)能與哪些因素有關(guān)？與質(zhì)量、速度有關(guān)。猜想重力做功重力勢(shì)能變化彈力做功彈性勢(shì)能變化動(dòng)能變化外力做功速度變化？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都和第一次的伸長量一樣做功W0做功2W0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3W0、4W0……怎么平衡摩擦力？思考橡皮筋對(duì)小車做的功過程中，還受到阻力，怎么補(bǔ)償？把木板的一端墊高，使重力沿斜面向下的力與摩擦力平衡F阻FGF阻FN平衡摩擦力FF2F1測(cè)量由于橡皮筋做功而使小車獲得的速度v

問題：小車的運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷了哪幾個(gè)過程？

加速、勻速、減速

問題：紙帶上打出的點(diǎn)并不都是均勻的，應(yīng)該采用那些點(diǎn)來計(jì)算小車的速度？

取點(diǎn)跡清晰且間距均勻的部分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。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，即橡皮筋被拉長的長度相同。1、按圖裝好實(shí)驗(yàn)器材，把木板適當(dāng)傾斜，平衡摩擦力。2、將橡皮筋固定在小車前端。拉長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。先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，后釋放小車。實(shí)驗(yàn)過程數(shù)據(jù)記錄實(shí)驗(yàn)次數(shù)橡皮筋做的功勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度v/(m/s)123454WW2W3W5W..........

彈力做功剛完畢時(shí)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……為什么不做

W-圖?1v數(shù)據(jù)處理Wv/(m/s)1234560.801.101.281.531.761.89W-v圖00為什么圖象會(huì)通過原點(diǎn)?W-v2圖數(shù)據(jù)處理Wv2/(m2·s-2)0010.6421.2131.6442.3453.1063.57表明W與v2成正比結(jié)論：

橡皮筋對(duì)小車的拉力(合力)做的功與

動(dòng)能

成正比，即W∝v2。【小結(jié)】1、橡皮筋對(duì)小車做功的確定—本實(shí)驗(yàn)的精妙之處倍增法：橡皮筋每次拉伸量相同，隨著并聯(lián)數(shù)目成

倍增加，橡皮筋做的功，也成倍增加。2、小車速度的獲取紙帶上的點(diǎn)距并不都是均勻的，應(yīng)該采用紙帶上的點(diǎn)距均勻那些點(diǎn)來計(jì)算小車的速度。3、本實(shí)驗(yàn)中，利用圖像法處理數(shù)據(jù)；還需要用到紙帶的分析、速度的測(cè)量、平衡摩擦力等相關(guān)的知識(shí)與技能。練1：關(guān)于探究功與物體速度變化的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，下列敘述正確的是()A.每次實(shí)驗(yàn)必須算出橡皮筋對(duì)小車做功的具體數(shù)值B.每次實(shí)驗(yàn)中，橡皮筋拉伸的長度沒有必要保持一致C.放小車的長木板應(yīng)該盡量使其水平D.先接通電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出【鞏固練習(xí)】探究功與物體速度變化的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，如圖所示，小車的運(yùn)動(dòng)情況可描述為A、B之間為_______運(yùn)動(dòng)，C、D之間為_______運(yùn)動(dòng)，小車獲得的速度為_______