实验探究功与速度变化的关系.ppt

《实验探究功与速度变化的关系.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（25页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、7.6、实验：探究功与速度变化的关系复习弹性势能弹性势能重力势能重力势能动能动能重力做功重力做功弹力做功弹力做功外力做功外力做功速度速度WGEP1EP2猜想猜想 （1 1）物体的动能与哪些因）物体的动能与哪些因素有关？素有关？（2 2）如何进行研究？）如何进行研究？猜测物体的动能可能与其质猜测物体的动能可能与其质量和速度有关。量和速度有关。用控制变量法，先控制质量不用控制变量法，先控制质量不变，用实验研究物体的动能与速度的变，用实验研究物体的动能与速度的关系。关系。（1 1）物体动能的变化由做功引）物体动能的变化由做功引起。那么，实验中如何对物体作功？起。那么，实验中如何对物体作功？又怎样来表

2、示功的大小呢？又怎样来表示功的大小呢？一、实验的设计一、实验的设计思路引导思路引导 可以是恒力做功可以是恒力做功。例如用一砝码盘牵。例如用一砝码盘牵引着小车做实验，可以通过改变砝码盘的引着小车做实验，可以通过改变砝码盘的质量，用质量，用W=FSW=FS表示功的大小。表示功的大小。也可以是变力做功也可以是变力做功。例如，用书上采。例如，用书上采用的通过增加每次牵引小车的橡皮筋数目用的通过增加每次牵引小车的橡皮筋数目的办法来表示功的大小。的办法来表示功的大小。请你思考请你思考 （2 2）如何测量物体的速度）如何测量物体的速度呢？呢？思路引导思路引导 可以用打点计时器测量小车的速可以用打点计时器测量

3、小车的速度。度。实实验验：探探究究做做功功与与小小车车速速度度变变化化的的关关系系实验器材：橡皮筋、小车、木板、打实验器材：橡皮筋、小车、木板、打点计时器、铁钉等点计时器、铁钉等橡皮筋橡皮筋小车小车打点计时器打点计时器纸带纸带木板木板铁钉铁钉 探究的器材探究的器材探探 究的究的 思思 路路1、测量橡皮筋对小车做的功、测量橡皮筋对小车做的功W 2、测量由于橡皮筋做功而使小车、测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度获得的速度v 3、数据处理，寻找、数据处理，寻找W与与v的关系的关系探究的技巧探究的技巧1、测量橡皮筋对小车做的功、测量橡皮筋对小车做的功W问题：探究过程中，我们是否需要测出问题：探究过程

4、中，我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值？橡皮筋做功的具体数值？橡皮筋的弹力做功不容易计算，然而改用橡橡皮筋的弹力做功不容易计算，然而改用橡皮筋的条数，保持小车相同的运动距离，则皮筋的条数，保持小车相同的运动距离，则弹力功的大小与橡皮筋的条数成正比。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不需要不需要解决方案第一次用第一次用一条一条橡皮筋拉小车橡皮筋拉小车第二次用第二次用两条两条完全相同的橡完全相同的橡皮筋并联起来栓到小车上拉皮筋并联起来栓到小车上拉小车，且使每条橡皮筋的伸小车，且使每条橡皮筋的伸长都长都和第一次的伸长量一样和第一

5、次的伸长量一样做功做功W做功做功2W依次类推，并联依次类推，并联三条三条、四条四条橡皮筋，且拉伸橡皮筋，且拉伸的长度都一样，做的功为的长度都一样，做的功为3W、4W问题：每次实验中橡皮筋拉伸的长问题：每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求？度有什么要求？相同相同请你思考请你思考 怎样选择橡皮筋比较好呢？怎样选择橡皮筋比较好呢？思路导引思路导引 要选择粗细差不多，弹性也要选择粗细差不多，弹性也比较一致的橡皮筋为好。比较一致的橡皮筋为好。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？即如何抵消摩擦力。如何抵消摩擦力。思考橡皮筋对小车做的功是合力做的功吗？橡皮筋对小车做的功是合力做

6、的功吗？把木板的把木板的一端垫高，一端垫高，使重力沿使重力沿斜面向下斜面向下的力与摩的力与摩擦力平衡擦力平衡F阻阻FGF阻阻FN还有摩擦还有摩擦力做功力做功FF2F1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？小车的运动情况：小车的运动情况：实例二：变加速直线运动（加速度逐渐减小）实例二：变加速直线运动（加速度逐渐减小）匀速运动匀速运动我们应该求小车匀速阶段的速度。我们应该求小车匀速阶段的速度。即：弹力做功刚完毕时小车的速度即：弹力做功刚完毕时小车的速度实例一：匀加速直线运动实例一：匀加速直线运动(1)按图示将实验仪器安装好，同时平衡摩擦力按图示将实验仪器安装好，同时平

7、衡摩擦力(2)先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度车获得的速度v1，设此时橡皮筋对小车做的功为，设此时橡皮筋对小车做的功为W1，将，将这一组数据记入表格这一组数据记入表格(3)用用2条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次一次 相同，这时橡皮筋对小车做的功为相同，这时橡皮筋对小车做的功为W2，测出小车获，测出小车获得速得速 度度v2，将数据记入表格，将数据记入表格(4)用用3条、条、4条条橡皮筋做实验，用同样的方法测出功橡皮筋做实验，用同样的方法测出功和速和速 度，记入表格度，记

8、入表格实验步骤实验步骤 思路：思路：做出做出Wv Wv2 Wv3的图象，看的图象，看他们之间的关系他们之间的关系数据记录实验实验次数次数橡皮筋橡皮筋做的功做的功位移位移l/m时间间隔时间间隔t/s匀速运动时的速度匀速运动时的速度v/(m/s)123454WW2W3W5W.弹力做功刚完毕弹力做功刚完毕时小车的速度时小车的速度用什么方用什么方法处理数法处理数据比较直据比较直观观?数据处理Wv/(m/s)1234560.80 1.10 1.281.53 1.761.89W-v图图00为什么图象会通过原点为什么图象会通过原点?W-v2图图数据处理Wv2/(m2s-2)0010.64 21.2131.6442.3453.1063.57表明表明W与与 v2 成正比成正比实验结论：实验结论：即即力对原来静止的物体做的功与物体获力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的平方成正比。得的速度的平方成正比。参考示例一，在什么情况下可以近似用物体的参考示例一，在什么情况下可以近似用物体的 重量重量 G代表小车受到的牵引力代表小车受到的牵引力F(71页说一说)小车：小车：F=Ma重物：重物：G-F=ma消去加速度，得到牵引消去加速度，得到牵引力力F和物重和物重G的关系的关系当小车的质量比重物大很多当小车的质量比重物大很多(Mm)时时