实验探究功与速度变化的关系PPT资料.ppt

实验探究功与速度变化的关系PPT资料.ppt

《实验探究功与速度变化的关系PPT资料.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验探究功与速度变化的关系PPT资料.ppt（27页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

关系。

重力做功重力做功重力势能重力势能弹力做功弹力做功WF外力做功外力做功W弹性势能弹性势能动能动能速度速度WG=mg（h1-h2）=Ep1-Ep2=-Ep一一.探究功与物体速度变化的关系探究功与物体速度变化的关系对物体做的功越多对物体做的功越多,物体的速度变化就物体的速度变化就越大越大.定性定性:

在物体质量一定的前提下在物体质量一定的前提下:

1.通过实验探究力对物体做的功与物体速度通过实验探究力对物体做的功与物体速度变化的关系变化的关系2.体会探究的过程和所用的方法体会探究的过程和所用的方法探究思路探究思路1.测量对小车做的功测量对小车做的功W2.测量小车获得的速度测量小车获得的速度v3.数据处理数据处理,寻找寻找W与与v的关系的关系FTmg的条件的条件?

方案一方案一:

F合合FT的条件？

的条件？

平衡摩擦平衡摩擦记录数据记录数据?

M车车m物物W=Fl.v用计时器测用计时器测1.橡皮筋做的功橡皮筋做的功如何改变橡皮筋做的功？

如何改变橡皮筋做的功？

方案二方案二:

问题问题:

橡皮筋做功是恒力做橡皮筋做功是恒力做功还是变力做功？

功还是变力做功？

?

CBA?

B要保证橡皮筋做功为整数倍需要选择什么样的橡皮要保证橡皮筋做功为整数倍需要选择什么样的橡皮筋筋?

才能减少误差才能减少误差?

改变橡皮筋条数后为什么要把小车拉到相同的位置释放改变橡皮筋条数后为什么要把小车拉到相同的位置释放?

不这样会出现什么结果不这样会出现什么结果?

橡皮筋的长度、粗细应相同橡皮筋的长度、粗细应相同每条橡皮筋每次做功相等每条橡皮筋每次做功相等实验器材实验器材:

木板、小车、橡皮筋木板、小车、橡皮筋（若干）、若干）、砝码（应该使砝码（应该使砝码（应该使砝码（应该使小车的质量大些）小车的质量大些）小车的质量大些）小车的质量大些）打点计时器、电源、纸带、钉子打点计时器、电源、纸带、钉子2探究过程中探究过程中,我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值?

橡皮筋弹力做功不容易计算橡皮筋弹力做功不容易计算,然而改用橡皮筋的条数然而改用橡皮筋的条数,保保持小车相同的运动距离持小车相同的运动距离,则弹力的功与橡皮筋条数成正则弹力的功与橡皮筋条数成正比比.即橡皮筋对小车做的功分别为即橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W3.应该采用那些点距来计算小车的速度？

应该采用那些点距来计算小车的速度？

.小车运动情况小车运动情况:

变加速直线运动变加速直线运动（a越来越小的加速运动越来越小的加速运动）匀速运动匀速运动减速运动减速运动如图如图:

应求小车匀速阶应求小车匀速阶段的速度段的速度.即即:

弹弹力做功刚完毕时力做功刚完毕时利用倍数关系巧妙测变力做的功利用倍数关系巧妙测变力做的功是本实验的精妙之处是本实验的精妙之处思考一思考一:

1.还有其他力对小车做功吗还有其他力对小车做功吗?

为了使橡皮筋对小车为了使橡皮筋对小车做的功即为合力功做的功即为合力功,怎么办怎么办?

GF阻阻FNFF2F1平衡摩擦平衡摩擦mgsinmgcos.tan轻推小车小车轻推小车小车能匀速运动能匀速运动应该选后段应该选后段点间距均匀的点点间距均匀的点思考二思考二:

平衡摩擦力后打出点迹是怎样的？

我们应该选取纸袋上的哪部分点计算小车获得的速度？

方法方法:

判断运动判断运动思考三思考三:

若未平衡摩擦力若未平衡摩擦力,请定性画出所得纸带是怎样的？

请定性画出所得纸带是怎样的？

ABCDEFGWV2,即功与物体的速度的平方成正比即功与物体的速度的平方成正比.做出做出Wv的图象的图象,如果不是直线如果不是直线.做出做出Wv2的图象的图象,如果是一条直线如果是一条直线实验结论：

实验结论：

4.在上述实验中打出的在上述实验中打出的5条纸带中条纸带中,分别找出小车开始分别找出小车开始近似做匀速运动的点近似做匀速运动的点,并分别测出匀速运动时的速度并分别测出匀速运动时的速度v1、v2、v3、v4、v5.3.用用2条、条、3条、条、4条、条、5条橡皮筋分别代替条橡皮筋分别代替1条橡皮条橡皮筋重做实验筋重做实验,保证保证每次释放小车的位置相同每次释放小车的位置相同,即橡皮筋即橡皮筋被拉长的长度相同被拉长的长度相同.1.将打点计时器固定在一块平板上将打点计时器固定在一块平板上,让纸带的一端夹在让纸带的一端夹在小车后端小车后端,另一端穿过打点计时器另一端穿过打点计时器.将平板安将平板安装有打点装有打点计时器的一端适当垫高计时器的一端适当垫高,调整高度调整高度,直至轻推小车后使直至轻推小车后使小车小车恰能恰能在板上在板上做匀速直线运动做匀速直线运动为止为止.2.将橡皮筋固定在小车前端将橡皮筋固定在小车前端.拉长橡皮筋使小车位于拉长橡皮筋使小车位于靠靠近打点计时器近打点计时器处处,记下小车位置记下小车位置.接通打点计时器电源接通打点计时器电源,释放小车释放小车.二.实验过程?

CBAw01W2W3W4W5W6Wv00.81.11.281.531.761.89v200.641.211.642.343.13.57在探究功与物体速度变化关系时得到在探究功与物体速度变化关系时得到w-v的一组数据如下的一组数据如下:

请同学们请同学们帮该同学帮该同学分析分析W与与V间关系间关系三三.数据处理功与速度的关系数据处理功与速度的关系得到的数据应怎么处理得到的数据应怎么处理?

结论结论:

过原点的直线过原点的直线,说明说明1.小车在木板上运动时会受到阻力小车在木板上运动时会受到阻力,怎么补偿怎么补偿?

2.测量橡皮筋拉力做功时测量橡皮筋拉力做功时利用倍数关系巧妙地避开直接测利用倍数关系巧妙地避开直接测量变力做功的问题量变力做功的问题（但必须注意实验时但必须注意实验时,每次拉长橡皮筋每次拉长橡皮筋的的长度应该相等长度应该相等）.3.纸带上的点距并不都是均匀的纸带上的点距并不都是均匀的,应该采用那些点距来计算应该采用那些点距来计算小车的速度小车的速度?

为什么为什么?

1.1.打出纸带点数不能过少打出纸带点数不能过少,否则找不出小车否则找不出小车不受弹力匀速时打出的点不受弹力匀速时打出的点,描绘曲线要容易判断曲线性质描绘曲线要容易判断曲线性质描绘曲线要容易判断曲线性质描绘曲线要容易判断曲线性质2.在长木板上在长木板上,小车、铁钉、打点计时器的位置应调整适小车、铁钉、打点计时器的位置应调整适当当,以保证打在纸带上的点便于处理以保证打在纸带上的点便于处理,求出小车运动的速度求出小车运动的速度.3.平衡摩擦力时平衡摩擦力时,可使木板略微倾斜可使木板略微倾斜,作为补偿作为补偿.4.4.小车的质量较小小车的质量较小小车的质量较小小车的质量较小,当用多条橡皮筋时当用多条橡皮筋时当用多条橡皮筋时当用多条橡皮筋时,打出的点过少打出的点过少打出的点过少打出的点过少,应改应改应改应改用质量稍大的小车用质量稍大的小车用质量稍大的小车用质量稍大的小车（或可加砝码或可加砝码或可加砝码或可加砝码）,）,以保证打出的点便于处以保证打出的点便于处以保证打出的点便于处以保证打出的点便于处理理理理.5.5.点并不是均匀的点并不是均匀的点并不是均匀的点并不是均匀的,应选用均匀的部分来确定小车的速度应选用均匀的部分来确定小车的速度应选用均匀的部分来确定小车的速度应选用均匀的部分来确定小车的速度.实验目标实验目标：

探究功与速度变化的关系探究功与速度变化的关系实验器材实验器材：

长木板、橡皮筋长木板、橡皮筋（若干若干）、小车、打点计时器、小车、打点计时器、橡皮筋、电源、导线、刻度尺、木板、橡皮筋、电源、导线、刻度尺、木板、砝码（应砝码（应该使小车的质量大些）该使小车的质量大些）注意事项注意事项：

1橡皮筋的选择橡皮筋的选择2平衡摩擦力平衡摩擦力3误差分析误差分析4橡皮筋的条数橡皮筋的条数5实验装置的选取实验装置的选取【例例1】在用如图所示装置做在用如图所示装置做“探究功与速度变化的关系探究功与速度变化的关系”的实验时的实验时,下列说法正确的是下列说法正确的是（）A.通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值B.通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值C.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度的最大速度D.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度的平均速度AC例例2探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系,实验实验装置如图所示装置如图所示,实验主要过程如下实验主要过程如下:

（1）设法让橡皮筋对小车做的功设法让橡皮筋对小车做的功分别为分别为W、2W、3W、;

（2）分析打点计时器打出的纸带分析打点计时器打出的纸带,求出求出小车的速度小车的速度v1、v2、v3、;

（3）作出作出W-v草图草图;

（4）分析分析W-v图象图象.如果如果W-v图象是一条直线图象是一条直线,表明表明Wv,如果不是直线如果不是直线,可考虑是否存可考虑是否存在在Wv2、Wv3、W等关系等关系.以下关于该试验的说法中有一项以下关于该试验的说法中有一项不正确不正确,它是它是_.A.本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、。

所采。

所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。

当用长度保持一致。

当用1条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为为W，用，用2条、条、3条、条、橡皮筋并在一起进行第橡皮筋并在一起进行第2次、第次、第3次、次、实实验时，橡皮筋对小车做的功分别是验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、。

B.小车运动中小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜。

会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜。

C.某同学在一某同学在一次实验中，得到一条记录纸带。

纸带上打出的点，两端密、中间次实验中，得到一条记录纸带。

纸带上打出的点，两端密、中间疏。

出现这种情况的原因，疏。

出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小。

可能是没有使木板倾斜或倾角太小。

D.根根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算的。

的距离来进行计算的。

D1.本节是一个探究性实验本节是一个探究性实验,探究的目的是探究的目的是A.探究力与运动速度的关系探究力与运动速度的关系B.探究力与运动加速度的关系探究力与运动加速度的关系C.探究力对物体做功与物体加速度变化的关系探究力对物体做功与物体加速度变化的关系D.探究力对物体做功与物体速度变化的关系探究力对物体做功与物体速度变化的关系D课堂练习课堂练习2.对橡皮筋做功对橡皮筋做功,直接测量是困难的直接测量是困难的,可以巧妙避开这个难可以巧妙避开这个难题而不影响问题的解决题而不影响问题的解决,只需要测出每次实验时橡皮筋只需要测出每次实验时橡皮筋对小车做的功是第一次的多少倍对小车做的功是第一次的多少倍,使用的方法是使用的方法是A.用同样的力对小车做功用同样的力对小车做功,让小车通过的距离依次是让小车通过的距离依次是s、2s、3s进行第进行第1次、