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探究功與物體速度變化的關(guān)系 木板 小車 橡皮筋 若干 打點計時器 電源 紙帶 釘子2枚 探究的器材 探究的思路 1 測量橡皮筋對小車做的功W2 測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 探究的技巧 1 測量橡皮筋對小車做的功W問題a 橡皮筋對小車做的功如何測量 F為變力 做的功很難測量 問題b 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 問題c 每次實驗中橡皮筋拉伸的長度有什么要求 不需要 相同 探究的技巧 小車在木板上運動時會受到阻力 可以采用什么方法進行補償 使木板稍微傾斜 用重力的分力 下滑力 來平衡小車運動過程中受到的阻力 探究的技巧 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 例 為研究功與物體速度變化的關(guān)系 在某次實驗中某同學(xué)得到了如圖所示的一條紙帶 1 應(yīng)選哪些點間距進行測量 2 怎樣根據(jù)測得的數(shù)據(jù)進行確定小車的速度 ABCDEFG 1 選用DG段 2 V LDG tDG 探究技巧 3 數(shù)據(jù)處理 尋找W與v的關(guān)系問題 如何找到功與速度的關(guān)系 方法一 計算法方法二 圖像法 比較麻煩 簡便直觀 可以減少偶然誤差 畫W v圖像 畫W v2圖像 結(jié)論 彈簧彈力對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為小車從靜止開始運動 初速度為零 末速度就是小車速度的變化 拓展 如果小車的初速度不為零 功與速度之間應(yīng)該有什么樣的關(guān)系 W V2 參考實驗步驟 1 按圖裝好實驗器材 把木板稍微傾斜 平衡阻力2 先用一條橡皮筋做實驗 把橡皮筋拉長到一定的位置 理好紙帶 接通電源 釋放小車 3 換用紙帶 改用2條 3條 同樣的橡皮筋進行實驗 保持每次實驗中橡皮筋拉長的長度相同 4 由紙帶算出小車獲得的速度 把小車第一次獲得的功計為W 第2次 第3次 計為2W 3W 5 對測量數(shù)據(jù)進行估算 大致判斷兩個量可能的關(guān)系 然后以W為縱坐標(biāo) v v2 或其它 為橫坐標(biāo)作圖 課堂練習(xí) 1 本節(jié)是一個探究性實驗 探究的目的是A 探究力與物體運動速度的關(guān)系B 探究力與物體運動加速度的關(guān)系C 探究力對物體做功與物體加速度變化的關(guān)系D 探究力對物體做功與物體速度變化的關(guān)系 D 課堂練習(xí) 2 對橡皮筋做的功來說 直接測量是有困難的 我們可以巧妙地避開這個難題而不影響問題的解決 只需要測出每次實驗時橡皮筋對小車做的功是第一次的多少倍 使用的方法是A 用同樣的力對小車做功 讓小車通過的距離依次是s 2s 3s 進行第1次 第2次 第3次 實驗時 力對物體做的功就是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 實驗時 力對小車做的功就是W 2W 3W C 選用相同的橡皮筋 在實驗中每次橡皮筋拉伸的長度保持一致 當(dāng)用1條 2條 3條 同樣的橡皮筋進行第1次 第2次 第3次 實驗時 橡皮筋對物體做的功就是W 2W 3W D 利用彈簧秤測量對小車的拉力F 利用直尺測量小車在力作用下移動的距離s 便可以求出每次實驗中力對小車做的功 可控制為W 2W 3W C 課堂練習(xí) 3 在本實驗中 小車在運動中會受到阻力作用 這樣 在小車沿木板滑行的過程中 除橡皮筋對其做功以外 還有阻力做功 這樣便會給實驗帶來誤差 我們在實驗中想到的辦法是 使木板略微傾斜 對于木板的傾斜程度 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)等于小車受到的阻力C 如果小車不受拉力時在滑行的木板上能做勻速運動 這木板的傾斜程度是符合要求的D 其實木板不傾斜 問題也不大 因為實驗總是存在誤差的 BC 課堂練習(xí) 4 有一只小老鼠離開洞穴沿直線前進 它的速度與到洞穴的距離成反比 當(dāng)它行進到離洞穴距離為d1的甲處時速度為v1 試求 1 老鼠行進到離洞穴距離為d2的乙處時速度v2多大 2 從甲處到乙處要用去多少時間 體會圖象法在物理解題中的應(yīng)用 解析 1 由老鼠的速度與到洞穴的距離成反比 得v2d2 v1d1所以老鼠行進到離洞穴距離為d2的乙處時速度v2 d1v1 d2 2 由老鼠的速度與到洞穴的距離成反比 作出圖象 如圖所示由圖線下方的面積代表的物理意義可知 從d1到d2的 梯形面積 就等于從甲處到乙處所用的時間 易得