76实验：探究做功与速度变化的关系.ppt

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1、6 6 6 6探究功与物体速度变化的关系 情景导入1.通过实验探究力对物体做的功与物体通过实验探究力对物体做的功与物体 速度变化的关系速度变化的关系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设设计计实实验验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小组讨论，你会设计一个怎样的实验，小组讨论，你会设计一个怎样的实验，来探究来探究做功做功和和速度变化速度变化之间的关系？之间的关系？思考小车在木板上运动的过程中，哪一阶段橡皮小车在木板上运动的过程中，哪一阶段橡皮筋对小车做功？筋对小车做功？橡皮筋对小车橡皮筋对小车拉力做的功能拉力做的功能否直接测量？否直接测量？橡皮

2、筋的弹力是变力，橡皮筋的弹力是变力，且弹力与伸长量的关系且弹力与伸长量的关系也不严格遵守胡克定律也不严格遵守胡克定律，不容易计算。，不容易计算。?C B A橡皮筋被拉伸橡皮筋被拉伸直到恢复原长直到恢复原长的过程中的过程中怎样设计实怎样设计实验才能解决验才能解决这一问题这一问题?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,设橡皮筋对小车做功设橡皮筋对小车做功为为W第二次用第二次用两条两条完全相同的橡皮筋并列栓到小车上完全相同的橡皮筋并列栓到小车上拉小车，且使每条橡皮筋的伸长都拉小车，且使每条橡皮筋的伸长都和第一次的伸和第一次的伸长量一样，则橡皮筋以小车做的功为长量一样，则橡皮筋以小

3、车做的功为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倍增法思考小车在木板上做什么性质的运动？小车在木板上做什么性质的运动？先加速后匀速再减速先加速后匀速再减速我们要取的速度是哪个阶段的速我们要取的速度是哪个阶段的速度？这个速度该如何测量？度？这个速度该如何测量？橡皮筋恢复原长时的速度。利用打点计时器，橡皮筋恢复原长时的速度。利用打点计时器，用橡皮筋恢复原长时的一段位移与所用时间用橡皮筋恢复原长时的一段位移与所用时间的比值近似计算该点的瞬时速度的比值近似计算该点的瞬时速度在实验中小车要受到阻力，为了使在实验

4、中小车要受到阻力，为了使橡皮筋的力为小车的合外力我们应橡皮筋的力为小车的合外力我们应该怎么办？该怎么办？思考把木板的一端垫把木板的一端垫高，使重力沿斜高，使重力沿斜面向下的分力与面向下的分力与摩擦力平衡摩擦力平衡4 4、在上述实验中打出的、在上述实验中打出的5 5 条纸带中，分别找出小车条纸带中，分别找出小车开始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，并分别测出匀速运动时的速度的速度v v1 1、v v2 2、v v3 3、v v4 4、v v5 5。3 3、用、用2 2 条、条、3 3 条、条、4 4 条、条、5 5 条橡皮筋分别代替条橡皮筋分别代替1 1 条橡条橡皮

5、筋重做实验，保证皮筋重做实验，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，即橡皮筋被拉长的长度相同。橡皮筋被拉长的长度相同。1 1、将打点计时器固定在一块平板上，让纸带的一端、将打点计时器固定在一块平板上，让纸带的一端夹在小车后端，另一端穿过打点计时器。将平板安夹在小车后端，另一端穿过打点计时器。将平板安装有打点计时器的一端适当垫高装有打点计时器的一端适当垫高，调整高度，直至，调整高度，直至轻推小车后使小车轻推小车后使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 2、将橡皮筋固定在小车前端。拉长橡皮筋使小车位、将橡皮筋固定在小车前端。拉长橡皮筋使小车位于于靠近打

6、点计时器靠近打点计时器处，处，记下小车位置记下小车位置。接通打点计接通打点计时器电源时器电源，释放小车释放小车。实验过程?C B A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?图象法处理数据做做W-v图图若为曲线若为曲线若为直线，则若为直线，则W与与v成正比成正比做做W-v2图图若为曲线若为曲线若为直线，则若为直线，则W与与v2成正比成正比做做W-v3图图为什么不做为什么不做

7、 W-图图?1v实验次数实验次数1 12 23 34 45 5橡皮筋个数橡皮筋个数(根根)1 12 23 34 45 5对小车做功对小车做功WW2W2W3W3W4W4W5W5W小车获得的小车获得的速度速度V(m/s)V(m/s)0.751.001.251.401.60V V2 20.56251.001.56251.962.56下面是某物理实验小组做的实验，测出的实验数据下面是某物理实验小组做的实验，测出的实验数据数据处理数据处理表明表明W与与 v2 成正比成正比注意事项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 实实实实验验验验：探探探探究究究究功功功功与与与与速速速速度度度度变变变变化化化化的的的的关关关关系系系系1、功的测量2、速度测量位移相同,力不同橡皮筋法 力相同,位移不同重力法打点计时器光电门探究力对物体做功功和速度速度变化的关系归纳与拓展 探究牛顿第二探究牛顿第二定律装置定律装置验证机械能守验证机械能守恒定律装置恒定律装置