必修二第七章第六节课题名称《实验：探究功与速度变化的关系》.ppt

7.6 7.6 实验实验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 力对物体力对物体做功做功与物体与物体速度变化速度变化的关系的关系探究思路探究思路做了多少功做了多少功速度如何变化速度如何变化实验器材与装置实验器材与装置木板、木板、橡皮筋橡皮筋(若干若干)、小车、小车、打点计时器打点计时器、低压交流电源、纸带、低压交流电源、纸带、刻度尺刻度尺、钉子、钉子等等.测量速度测量速度做功做功实验分析实验分析G弹F支Ff平衡摩擦力平衡摩擦力将安装有打点计时器的将安装有打点计时器的长木板的一端垫起长木板的一端垫起，纸带纸带穿过打点计时器穿过打点计时器，不挂橡皮筋不挂橡皮筋，闭合电源，轻推，闭合电源，轻推小车，打点计时器小车，打点计时器在纸带上打出间隔均匀的点在纸带上打出间隔均匀的点（轻推小车，使小车能在木板上做匀速直线运动）（轻推小车，使小车能在木板上做匀速直线运动）使重力的下滑分力与阻力相等使重力的下滑分力与阻力相等G支F弹Ff如何排除阻力的影响？如何排除阻力的影响？实验分析实验分析是否需要测出橡皮筋是否需要测出橡皮筋做功的具体数值？做功的具体数值？ 橡皮筋的弹力做功不容易计算，然而改变橡橡皮筋的弹力做功不容易计算，然而改变橡皮筋的条数皮筋的条数（需用完全相同的橡皮筋）（需用完全相同的橡皮筋），保持小保持小车相同的运动距离车相同的运动距离，每次拉长橡皮筋的长度应该每次拉长橡皮筋的长度应该相等相等，则弹力功的大小与橡皮筋的条数成正比。，则弹力功的大小与橡皮筋的条数成正比。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、3W不需要测出不需要测出橡皮筋做功橡皮筋做功的具体数值的具体数值 安装好实验仪器安装好实验仪器 平衡摩擦力平衡摩擦力 第一次先用一条橡皮筋做实验，用打点计第一次先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带时器和纸带测出小车获得的速度测出小车获得的速度v1，设此，设此时橡皮筋弹力对小车做功为时橡皮筋弹力对小车做功为W，并将得到，并将得到的数据记入表格的数据记入表格实验步骤实验步骤如何根据纸带计如何根据纸带计算小车获得的速度算小车获得的速度选择相邻距离基本相同的若干点选择相邻距离基本相同的若干点TxvAA231 换用换用2条、条、3条、条、4条条同样的橡皮筋做实验，同样的橡皮筋做实验，并使橡皮筋拉伸的长度都和第一次相同，并使橡皮筋拉伸的长度都和第一次相同，测出速度为测出速度为v2、v3、v4，橡皮筋对小车做，橡皮筋对小车做功分别为功分别为2W、3W、4W将数据记入表格将数据记入表格 分析数据，尝试做分析数据，尝试做W-v，W-v2等图象，探等图象，探究究W、v的关系的关系实验步骤实验步骤Wv vn nW2W3W4W5Wv v2 2 1.平平衡摩擦力衡摩擦力，将木板一端垫高，使重力沿斜面，将木板一端垫高，使重力沿斜面方向的分力与摩擦力相平衡方向的分力与摩擦力相平衡2.每次实验所用的橡皮筋都相同每次实验所用的橡皮筋都相同并且并且橡皮筋拉伸橡皮筋拉伸的长度都保持一致的长度都保持一致3.打点计时器打出的纸带上相邻各点的间距并不打点计时器打出的纸带上相邻各点的间距并不均匀，均匀，应选间距均匀的那一段纸带来计算小车应选间距均匀的那一段纸带来计算小车的速度的速度注意事项注意事项数据处理数据处理做出做出Wv的图象，是一条抛物线。的图象，是一条抛物线。v/(ms1)W 0.000 0.801 1.102 1.283 1.534 1.765 1.896做出做出Wv2的图象，如果是一条直线的图象，如果是一条直线数据处理数据处理v2/(m2s2) W 0.00 0 0.64 1 1.21 2 1.64 3 2.34 4 3.10 5 3.57 6实验结论：实验结论：WV2 ，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关关于探究功与物体速度变化的关系实验中，于探究功与物体速度变化的关系实验中，下列叙述正确的是下列叙述正确的是()A.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值功的具体数值B.每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致要保持一致C.放小车的长木板应该尽量使其水平放小车的长木板应该尽量使其水平D.先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出下弹出【变式变式1】在在探究功与物体速度变化关系的实验中，得到如探究功与物体速度变化关系的实验中，得到如图所示的纸带，图所示的纸带，O为起始点，造成纸带中的点迹为起始点，造成纸带中的点迹之间间隔越来越大的原因可能是之间间隔越来越大的原因可能是()A.没有把木板垫高以平衡摩擦力没有把木板垫高以平衡摩擦力B.橡皮筋力度不够橡皮筋力度不够C.把木板垫得太高把木板垫得太高D.上述三种情况都有可能上述三种情况都有可能【变式变式2】如如图所示为与小车相连、穿过打点计时器的一条图所示为与小车相连、穿过打点计时器的一条纸带，纸带的点距并不都是均匀的下列说法正纸带，纸带的点距并不都是均匀的下列说法正确的是确的是()A.纸带的左端是与小车相连的纸带的左端是与小车相连的B.纸带的右端是与小车相连的纸带的右端是与小车相连的C.利用利用E、F、G、H、I、J这些点之间的距离来这些点之间的距离来确定小车的速度确定小车的速度D.利用利用A、B、C、D、E这些点之间的距离来确这些点之间的距离来确定小车的速度定小车的速度 1 1、质量、质量m m =3 kg=3 kg的物体，在水平力的物体，在水平力F F =6=6的作的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间动时间t t=3s=3s，求：求：（1 1）力）力F F在在t t=3s=3s内对物体所做的功。内对物体所做的功。 （2 2）力）力F F在在t t=3s=3s内对物体所做功的平均功率。内对物体所做功的平均功率。（3 3）在）在3 3s s末力末力F F对物体做功的瞬时功率对物体做功的瞬时功率 2、起重机以、起重机以5m/s2的加速度将质量为的加速度将质量为1t的物体的物体匀减速地沿竖直方向提升高度匀减速地沿竖直方向提升高度10m，则起重则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变化了服重力做功为多少？物体的重力势能变化了多少？多少？1 1、（、（1 1）54 54 J J （2 2）18 W 18 W （3 3）36 W36 W 2、 5104J WG=1105J 克服克服 重力做功重力做功1105J重力势能增加重力势能增加1105J参考答案参考答案: