探究功与速度变化的关系实验报告
实验5 探究功与速度变化的关系
尝试解答
[变式 1] (2020·河北衡水中学下学期第二次调研)如图甲，是“探究功 与速度变化的关系”的实验装置，当质量为 0.1 kg 的小车在 1 条橡皮筋作 用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为 W；当用 2 条、3 条……完全相同 的橡皮筋进行第 2 次、第 3 次……实验时，由于每次实验中橡皮筋的拉伸 长度相同，因此第 2 次、第 3 次……实验中，橡皮筋对小车做的功分别为 2W、3W……，每次实验中小车获得的最大速度可由打点计时器所打出的纸 带求出。则：
(1)为了保证细绳的拉力等于小车所受的合外力，以下操作必要的是 ____A__C____ (选填选项前的字母)。
A．在未挂钩码时，将木板的右端垫高以平衡摩擦力 B．在悬挂钩码后，将木板的右端垫高以平衡摩擦力 C．调节木板左端定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行 D．所加钩码的质量尽量大一些
(2)图 b 是甲同学某次实验中打出纸带的一部分。O、A、B、C 为 4 个 相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有 4 个打出的点没有画出，所用 交流电源的频率为 50 Hz。通过测量与计算，可知打点计时器打 B 点时小 车的速度大小为____0_._3_6____ m/s。
2．可以把长木板换成气垫导轨，省略平衡摩擦力的操作步骤，达到简 化实验过程的目的。
考点 1 实验原理与实验步骤 例 1 某实验小组采用如图甲所示的装置探究功与速度变化的关系。
(1)下列叙述正确的是___D___。 A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值 B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致 C．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下弹出
物理实验之探究功与速度的关系
物理实验之探究功与速度的关系-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN2实验报告——探究功与速度变化的关系386班 ________一、实验目的体验和经历探究功与速度变化(或动能变化)关系过程． 二、实验原理让橡皮筋拉动小车运动一定的位移，通过改变橡皮筋的条数，改变拉力功的大小，看功的大小与物体速度(或动能)的变化成怎样的关系． 三、实验器材木板、小车、橡皮筋、打点计时器(或电火花计时器)、电源、纸带等． 四、实验步骤1．按如图所示安装好实验仪器．2．第一次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v1，设此时橡皮筋弹力对小车做功为W ，并将得到的数据记入表格．3．换用2条、3条、4条……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，测出v2、v3、v4……橡皮筋对小车做功分别为2W 、3W 、4W ……将数据记入表格． 4．分析数据，尝试作W v 、W v2等图象，探究W 、v 的关系．v 2(m/s)W 0.000.000.64 1.001.21 2.001.64 3.002.34 4.003.10 5.003.576.00v/(m/s)W0.000.000.80 1.001.10 2.001.28 3.001.53 4.001.76 5.001.896.00W 0.001.002.003.004.005.006.007.000.000.501.001.502.00Wv功与速度平方的关系0.002.004.006.008.000.001.002.003.004.00v 2W W六、注意事项1．本实验是利用橡皮筋的多少表示橡皮筋做功的大小，不需要求出每次做功的具体数值，因此所选用的橡皮筋要长度、粗细相同．2．为了减小小车在运动中因受摩擦力带来的误差，可在长木板有打点计时器的一端下面垫一块木块，反复移动木块位置，直至小车在斜面上向下运动时可以保持匀速直线运动，此时重力沿斜面方向的分力与摩擦力平衡，这样可以消除摩擦力的影响．3．在用纸带确定由于橡皮筋做功而使小车获得的速度时，应该是橡皮筋恢复形变以后小车的速度，所以在纸带上应选用那些间距较大，且相对均匀的点来确定小车的速度．七、误差分析误差来源：一是由于忘记平衡摩擦力或没有完全平衡摩擦力对实验的影响；二是橡皮筋长度、粗细不一，使得拉力及拉力的功与条数不成正比带来误差；三是纸带上点的间距测量也会带来误差．八、实验结论通过作图发现W－v2图近似是一条直线，说明W∝v2.3。
探究功与速度变化的关系实验报告
物理实验报告班级学号姓名实验时间实验名称 6 实验：探究功与速度变化的关系实验原理力是改变物体速度的原因，物体在力的作用下，从静止开始运动，力对物体做了功，物体的能量一定改变，是什么能改变了？物体由静到动，速度υ越大，动能E K也越大，动能与速度之间有怎样的关系？力对物体功，会改变物体的动能，从而改变物体的速度，动能与速度之间有什么定量关系？力对物体做功，与物体速度变化之间有什么关系？实验器材平板，小车，细线，滑轮，重物（或橡皮筋），打点计时器，纸带；实验步骤①平衡阻力：连接仪器与设备，使木板略为倾斜，补偿阻力；②称量沙与桶质量，计算细线拉力大小；③接通电源，释放小车，拖动纸带打下一系列点；标注记数点，并测量各点间的距离；并求出打各点时的瞬时速度；计算初始点到各点拉力所做的功；④如果用橡皮筋牵引，设一条做功为w，两条三条分别做功2w和3w⑤建立坐标系：以功W为纵坐标，以速度υ2为横坐标（或以υ、υ3、 为横坐标），如果作出的图象是一条直线，则说明功与速度的平方成正比：W∝υ2；数据处理①计算拉力所做的功：当M车>>m物时，F＝G，则W＝FL＝GL；②试证明：当M车>>m物时，F＝G，为什么？③由纸带测出小车运动的距离和小车运动的速度④也可以用电子表格等软件进行数据的处理：第一列输入速度大小，第二列输入对应的功，选中所有数据，点击“插入－图表－图表类型－xy散点图……”，在“添加趋抛线，类型标签，逐次尝试二阶多项式，三阶多项式等类型……”——根据图象分析：功与速度的关系误差分析6 实验：探究功与速度变化的关系作业与测试1．试由纸带测出小车运动的距离和小车运动的速度其中：A点到F点有距离为，A点到H点有距离为；打F点时小车的速度为，打H点时小车的速度为。
2．小车在一条橡皮筋作用下弹出，这时，橡皮筋对小车做的功记为W.再用2条、3条……相同的橡皮筋并在一起进行实验. 每次实验中小车获得的速度由打出的纸带算出.(1)为了平衡小车受到的摩擦力，木板应 (填“水平”或“倾斜”)放置;（2）判断摩擦阻力已被平衡的方法是（）A．轻推一下小车，小车能够匀速运动 B．释放小车后，拖着纸带的小车能够运动C．释放小车后，小车能够运动 D．轻推一下小车，拖着纸带的小车能够匀速运动(3)实验中 (填“需要”或“不需要”)测出一条橡皮筋对小车做功W的数值.3.计算拉力所做的功：当M车>>m物时，F＝G，则W＝FL＝GL；试证明：当M车>>m物时，F＝G，为什么？4．质量为1 kg的重锤自由下落，通过打点计时器在纸带上记录运动过程，打点计时器接6 V、50 Hz的交流电源，如图所示，纸带上O点为重锤自由下落时纸带打点的起点，选取的计数点A、B、C、D、E、F、G依次间隔一个点(图中未画出)，各计数点与O点距离依次为31.4、70.6、125.4、195.9、282.1、383.8、501.2，单位为mm，重力加速度为9.8 m/s2，(1)求出B、C、D、E、F各点的速度并填入下表。
功与速度关系的实验报告
功与速度关系的实验报告功与速度关系的实验报告引言：功是物体在力的作用下所做的功，是描述物体运动状态变化的物理量，而速度是物体在单位时间内所改变的位置。
在日常生活中，我们常常会观察到物体的运动速度与所需的功之间存在一定的关系。
本实验旨在通过对不同速度下的物体运动进行观察和测量，探究功与速度之间的关系。
实验目的：1.观察不同速度下物体的运动状态。
2.测量不同速度下物体所需的功。
3.分析并探究功与速度之间的关系。
实验材料：1.平滑水平面2.小球3.直尺4.计时器实验步骤：1.准备工作：在平滑水平面上放置小球，并确保其能够自由滚动。
2.实验一：将小球从静止状态推动，记录推动过程所需的时间，并测量小球的位移距离。
3.实验二：将小球从一定高度自由落下，记录落地所需的时间，并测量小球的位移距离。
4.实验三：将小球从不同高度自由落下，重复实验二的操作，并记录落地所需的时间和位移距离。
实验结果：实验一：根据实验数据可以得出结论，推动小球所需的时间与小球的位移距离呈正相关关系。
即推动小球的速度越快，所需的功越大。
实验二：根据实验数据可以得出结论，自由落下的小球所需的时间与小球的位移距离呈正相关关系。
即自由落下的小球的速度越快，所需的功越大。
实验三：根据实验数据可以得出结论，自由落下的小球所需的时间与小球的位移距离呈正相关关系。
即自由落下的小球的速度越快，所需的功越大。
数据分析与讨论：根据实验结果可知，不论是推动小球还是自由落下的小球，其所需的功与速度之间存在一定的关系。
速度越大，所需的功越大。
这个关系可以通过能量转化来解释。
在推动小球的过程中，我们需要施加更大的力来克服摩擦力和空气阻力，这样才能让小球达到更快的速度。
而在自由落下的过程中，小球下落的速度越快，其重力势能转化为动能的速度也越快，因此所需的功也会相应增加。
结论：通过本次实验，我们得出了一个重要的结论：功与速度之间存在正相关关系。
无论是推动小球还是自由落下的小球，速度越快，所需的功越大。
实验：探究功与速度变化的关系教案
教案：实验：探究功与速度变化的关系一、教学目标1. 让学生通过实验探究功与速度变化的关系，理解动能定理。
2. 培养学生的实验操作能力、数据处理能力和问题解决能力。
3. 激发学生对物理实验的兴趣，培养学生的团队合作意识。
二、教学内容1. 动能定理的介绍2. 实验原理与方法3. 数据处理与分析三、教学重点与难点1. 教学重点：动能定理的应用，实验数据的处理与分析。
四、教学方法与手段1. 教学方法：讲解、实验、讨论、写作。
2. 教学手段：多媒体课件、实验器材、数据处理软件。
五、教学过程1. 导入：通过一个简单的例子引入功与速度变化的关系，激发学生的兴趣。
2. 讲解：介绍动能定理的基本原理，解释功与速度变化的关系。
3. 实验：学生分组进行实验，测量不同功作用下物体的速度变化。
4. 数据处理：学生使用数据处理软件对实验数据进行分析，得出功与速度变化的关系。
5. 讨论：学生分组讨论实验结果，解释功与速度变化的关系。
六、教学评价1. 通过实验操作、数据处理和讨论，评价学生对动能定理的理解程度。
2. 评估学生在实验报告中的写作能力，以及对实验结果的分析和解释能力。
3. 观察学生在团队合作中的表现，评价其沟通协作能力。
七、教学资源1. 实验器材：小车、滑轮、测力计、计时器等。
2. 数据处理软件：如Excel、Python等。
3. 参考资料：相关物理书籍、学术论文、网络资源等。
八、教学进度安排1. 导入与讲解：2课时2. 实验操作：3课时3. 数据处理与讨论：2课时九、教学反思在教学过程中，教师应时刻关注学生的学习情况，及时解答学生的疑问，指导学生正确进行实验操作和数据处理。
在实验报告中，教师应注重培养学生对实验结果的分析和解释能力，以及对物理概念的深入理解。
十、课后作业1. 复习动能定理的基本原理，加深对功与速度变化关系理解。
3. 拓展阅读相关物理书籍或学术论文，了解功与速度变化关系在实际应用中的例子。
重点和难点解析一、教学内容重点和难点解析：动能定理是物理学中的重要概念，理解功与速度变化的关系对于学生来说具有一定的难度。
5探究功与速度变化的关系实验报告
姓名实验课题实验器材次数123456x /（cm） 4.115.537.078.29.19.98W/WJ123456v /(m·s -1）0.410.550.710.820.91 1.00W/WJ 1234560.170.30.50.670.83 1.00W/WJ 1234560.070.130.360.550.75 1.00W/WJ 1234560.640.740.840.910.95 1.00W/WJ123456物理实验报告单（示例五）（必修2,§7.6）探究功与速度变化的关系班级实验日期实验台号实验步骤及结论（1）会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度；（2）学习利用物理图像探究功与物体速度变化的关系。
实验目的 若令 则即小车在第二次以后实验中获得的速度可以用第一次实验中获得的速度的倍数来表示。
实验原理电磁打点计时器、长木板（一端定有铁钉）、小车、纸带、复写纸、橡皮筋。
（1）实验装置：见右图。
（2）实验思想方法：倍增法。
虽为变力做功，但橡皮条做的功，随着橡皮条数目的成倍增加功也成倍增加。
这种方法的构思极为巧妙。
历史上，库仑应用类似的方法发现了著名的库仑定律。
当然，恒力做功时，倍增法同样适用。
（3）数据处理方法：图像法。
作出功－速度（W -v ）曲线，分析这条曲线，得出功与速度变化的定量关系。
设第一次小车获得的速度为v ,小车在第一次、第二次、…、第n 次实验中的速度为：实验教师签名批阅日期 结论推广：初速度不为零时，功与速度平方的变化量成正比。
5.使用一根橡皮筋时，将小车的前（或后）端拉到A点，接通电源，打点计时器打点，释放小车，小车离开木板前适时使小车制动，断开电源，取下纸带。
重复本项前面的过程，选出清晰的纸带。
记下点距相等后t =0.1s的位移Δx 1m，求出小车获得的速度v =10 Δx 1 m/s。
6.换用同样材料、粗细、长度的两根、三根、…六根橡皮筋，依照D项的方法，分别进行实验。
实验：探究功与速度变化的关系教案
实验：探究功与速度变化的关系教案一、教学目标：1. 让学生了解功和速度变化之间的关系，掌握动能定理。
2. 培养学生动手实验、观察分析、解决问题的能力。
3. 培养学生的团队合作精神，提高实验技能。
二、教学内容：1. 功的定义及计算公式。
2. 动能定理：物体所受外力做的功等于物体动能的变化。
3. 实验原理及方法。
4. 数据处理及分析。
三、教学重点与难点：1. 教学重点：动能定理的应用，实验数据的处理与分析。
2. 教学难点：实验过程中误差的减小，动能定理在实际问题中的应用。
四、教学方法：1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生主动探究功与速度变化的关系。
2. 利用实验现象，让学生直观地理解动能定理。
3. 以小组合作的形式进行实验，培养学生的团队协作能力。
五、教学过程：1. 导入：通过提问方式引导学生回顾功的定义及计算公式。
2. 讲解：讲解动能定理，让学生理解功与速度变化的关系。
3. 实验演示：进行实验，让学生观察实验现象，理解动能定理的应用。
4. 小组讨论：让学生以小组形式讨论实验过程中发现的问题，并提出解决方案。
5. 数据处理与分析：指导学生如何处理实验数据，分析功与速度变化的关系。
6. 总结：对本节课的内容进行总结，强调动能定理在实际问题中的应用。
7. 作业布置：布置相关练习题，巩固所学知识。
六、实验准备：1. 器材：弹簧测力计、细绳、小车、光滑水平面、计时器、刻度尺。
2. 步骤：a. 调节弹簧测力计，使其零点准确。
b. 将细绳穿过弹簧测力计，固定在小车上。
c. 将小车放在光滑水平面上，确保轨道平整。
d. 调试计时器，确保其正常工作。
e. 测量并记录光滑水平面的长度。
七、实验步骤：1. 学生分组，每组两人，合作完成实验。
2. 实验步骤：a. 一名学生用弹簧测力计拉着小车，另一名学生记录小车运动过程中的速度变化。
b. 逐渐增加拉力，使小车加速运动。
c. 记录不同拉力下小车的速度变化。
d. 重复实验，减小误差。
《实验：探究功与速度变化的关系》 讲义
《实验：探究功与速度变化的关系》讲义一、实验背景在物理学中，功和能的概念是非常重要的。
我们知道，力对物体做功会导致物体的能量发生变化。
而速度是描述物体运动状态的一个重要物理量。
那么，功与物体速度的变化之间到底存在着怎样的关系呢？这就是我们本次实验要探究的问题。
通过这个实验，我们将更深入地理解功和能的概念，以及它们在物体运动中的具体表现。
二、实验目的1、探究外力对物体做功与物体速度变化的关系。
2、学会通过实验数据的处理，得出功与速度变化的定量关系。
三、实验原理1、我们知道，动能的表达式为＄E_k ＝＼frac{1}｛2}mv^2$，其中＄m$ 是物体的质量，＄v$ 是物体的速度。
当外力对物体做功时，物体的动能会发生变化。
2、假设物体在恒力＄F$ 的作用下，沿直线运动了一段距离＄s$，根据功的定义，力所做的功＄W ＝ Fs$。
3、如果实验中通过改变力所做的功，测量出对应的物体速度的变化，就可以探究出功与速度变化之间的关系。
四、实验器材1、长木板（一端带有定滑轮）2、小车3、打点计时器4、纸带5、细绳6、钩码7、刻度尺8、天平五、实验步骤1、安装实验装置将长木板放置在水平桌面上，一端安装定滑轮，把打点计时器固定在长木板的另一端。
用细绳通过定滑轮将小车与钩码连接起来，调整细绳的长度，使小车在运动过程中细绳与木板平行。
2、测量小车质量使用天平测量小车的质量＄m$，并记录下来。
3、平衡摩擦力不挂钩码，轻推小车，使小车在木板上匀速运动，从而平衡摩擦力。
4、进行实验挂上适量的钩码，先接通打点计时器的电源，然后释放小车，让小车在钩码的拉力作用下运动。
打点计时器在纸带上打下一系列的点，记录下车的运动情况。
改变钩码的数量，重复上述步骤，得到多组实验数据。
5、数据处理选取纸带上清晰的点，测量相邻计数点之间的距离，计算出小车通过各段距离所用的时间。
根据公式＄v ＝＼frac{s}｛t}＄计算出小车在不同位置的速度。
计算出外力对小车做的功＄W$（＄W ＝ Fs$，其中＄F$ 为钩码的重力，＄s$ 为小车运动的距离）。
试验报告探究功与速度变化的关系
试验报告探究功与速度变化的关系实验原理：功是描述力对物体运动的影响的物理量，主要取决于力的大小和物体的位移。
功=力×位移×cosθ，其中θ为力的方向与物体运动方向之间的夹角。
速度是描述物体运动快慢的物理量，是位移随时间的变化率。
根据功的计算公式，可以推导出功与速度的关系：功=力×位移×cosθ=力×速度×时间×cosθ=力×速度×cosθ×时间=动能变化=1/2mv²-1/2mu²，其中m为质量，v为最终速度，u为初始速度。
可见，功与速度的关系是非线性的，功随速度的平方变化。
实验步骤：1.准备一段光滑的直线轨道，轨道两端分别固定一个弹簧弹出的（即力的大小与伸长量成正比）小物块。
2.将一个小物块放在轨道上，使其始终保持静止。
3.缓慢将另一个小物块推向静止的小物块，使其通过碰撞将被推的小物块推向前方。
4.观察并记录被推小物块的速度和位移，利用公式计算功。
5.重复上述步骤，但通过调节推动小物块的初速度，探究不同速度下功的变化。
实验结果与分析：通过多次重复实验，并计算不同速度下的功。
发现在速度增加的过程中，功的值呈现出非线性的增加趋势，其增加率逐渐减小。
实验结果证明了功与速度的平方成正比的关系。
根据实验结果可以得出结论：当速度增加时，功的值增加，但增加率逐渐减小。
实验误差分析：1.实验中存在一定的摩擦力，摩擦力对力的大小和方向产生了影响，可能会对实验结果产生一定的误差。
2.实验中的材料和设备的质量差异可能会对结果产生影响，如弹簧的弹性系数、小物块的质量等。
3.在实验过程中，由于实验者的操作不精确，以及观测仪器的误差，也可能会对结果产生一定误差。
改进方法：1.减小摩擦力对实验的影响，可以在轨道表面涂抹一层光滑剂。
2.选用质量较为均匀的小物块，并进行精确测量。
3.提高实验者的操作技术，减小人为误差。
实验五探究做功与速度变化的关系要点归纳实验目的探究
C.放小车旳长木板应该尽量使其水平 D.先接通打点计时器电源,再让小车在橡皮筋旳
作用下弹出
解析 本试验没有必要测出橡皮筋做旳功究竟是 多少焦耳,只要测出后来各次试验时橡皮筋做旳功 是第一次试验时旳多少倍就已经足够了,A错;每次 试验橡皮筋伸长旳长度必须保持一致,只有这么才 能确保后来各次试验时,橡皮筋做旳功是第一次实 验时旳整数倍,B错;小车运动中会受到阻力,只有 使木板倾斜到一定程度,才干减小误差,C错;试验 时,应该先接通电源,让打点计时器开始工作,然后 再让小车在橡皮筋旳作用下弹出,D正确. 答案 D
计时器统计其运动情况,在打点计时器打出旳纸带
上取两点,测出这两点旳间距L以及这两点相应旳滑
块速度旳大小v1与v2(v1<v2).则本试验最终要验证旳
数学体现式为
.(用题中旳字母表达试
验中测量得到旳物理量)
思绪点拨 本试验利用小沙桶(及沙)旳重力表达 滑块受到旳合外力,要注意小沙桶(及沙)旳重力等 于滑块受到旳合外力旳条件是小沙桶(及沙)旳质 量远不大于滑块旳质量,且不计摩擦阻力(利用平衡 摩擦力旳措施).滑块旳速度能够利用由打点计时 器打出旳纸带进行数据处理得到. 解析 (1)为了测出滑块旳质量和沙桶(及沙)旳总 质量需要选用天平测量.为了对纸带进行数据处理 需要选用刻度尺. (2)因为小沙桶(及沙)旳重力等于滑块受到旳合外 力旳条件是小沙桶(及沙)旳质量远不大于滑块旳质 量,且不计摩擦阻力(利用平衡摩擦力旳措施).所 以要确保沙和沙桶旳总质量远不大于滑块旳质量.实 验时首先要做旳环节是平衡摩擦力.
③在质量为10 g、30 g、50 g旳三种钩码中,他挑
选了一种质量为50 g旳钩码挂在拉线旳挂钩P上.
7.6 实验 功与速度变化关系
限位孔在水平状态
选起点：势能转化为动能 任意两点验证机械能守恒方程：
❖ 2.下图为一条符合实验要求的纸带0点为打点 计时器打下的第一个点分别测出若干连续点A、 B、C…与O点之间的距离h1、h2、h3…，已 知打点计时器的打点周期为T重力加速度为g 若重物质量为m，则在O到B的过程中重物增 加的动能为
实验设计: 参考方案二
一根橡皮筋，1w 两根橡皮筋，2w …
相同规格的橡皮筋 小车拉到相同位置
这同学在纸带上 测量
测哪些物量？
实验前提:
初速度为0
实验结论: W与v2成正比
❖ 1．做“探究功和速度变化的关系”实验时，有如图所示的
甲、乙两套实验装置。请回答下列问题。
（1）用甲图实验装置打的纸带如丙图所示，其中AG段小车做 加速运动，GK段小车做匀速运动，那么应该用 （填 “AG”或“GK”）段来计算小车的速度。 （2）用乙图实验装置打的纸带如丁图所示。某同学想利用 BE段验证动能定理，测出纸带上AC间的距离s1，DF间的距 离s2，BE间的距离s3．已知打点计时器的打点频率为f，从 打B点到打E点的过程中，合力对小车做的功是-------------
❖ （2）若已知打点计时器的电源频率为50Hz，当地的重力加速 度g=9.80m/s2，重物质量为0.2kg。实验中得到一条点迹清晰 的纸带如图所示，打P点时，重物的速度为零，A、B、C为另 外3个连续点。根据图中的数据可知，重物由P点运动到B点的 过程中，重力势能减少量△Ep= J。 （计算结果保留3位有效数字）
6 实验:探究功与速度变化的关系
W总 EK 2 EK1
EK
1 mv 2 2
2013.10.31实验：探究做功与速度变化的关系
机械能
——7.探究做功与速度变化的关系 2013.10.31
一.实验目的
1．通过实验探究外力对物体做功与物体速度变化的关系． 2．通过分析实验数据，总结出做功与物体速度的平方的正比 例关系.
二.实验原理
探究功与速度变化的关系，可通过改变力对物体做的功， 测出力对物体做不同的功时物体的速度，为简化实验可将物体 初速度设置为零，可用图所示的装置进行实验，通过增加橡皮 筋的条数使橡皮筋对 小车做的功成倍增加， 再通过打点计时器和 纸带来测量每次实验 后小车的末速度v.
3．用2条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相 同，这时橡皮筋对小车做的功为W2，测出小车获得的速度v2， 将数据记入表格．
4．用3条、4条……橡皮筋做实验，用同样的方法测出功和速 度，记入表格.
五.数据处理
先对测量数据进行估计，或者作个W－v草图，大致判断 两个量可能是什么关系．如果认为可能是W∝v2，对于每一 个速度值算出它的二次方，然后以W为纵坐标、v2为横坐标 作图，如果这样作出来的图象是一条直线，说明两者关系真 的就是W∝v2.
(3)在(2)的基础上，某同学用天平称量滑块的质量为M.往沙桶 中装入适量的细沙，用天平称出此时细沙和沙桶的总质量为m. 让沙桶带动滑块加速运动．用打点计时器记录其运动情况，在 打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两 点的速度大小v1与v2(v1＜v2)．则本实验最终要验证的数学表达 式为___________.(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)
三.实验器材
小车、100 g～200 g砝码、长木板、 打点计时器及纸带、学生电源及导线、
5～6条等长的橡皮筋、刻度尺．
四.实验步骤
1．按如图所示将实验仪器安装好，同时平衡摩擦力． 2．先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得 的速度v1，设此时橡皮筋对小车做的功为W1，将这一组数据记 入表格．
实验：探究做功与速度变化的关系
思
考 小车在木板上做什么性质的运动？
先加速后匀速再减速
我们要取的速度是哪个阶段的速 度？这个速度该如何测量？
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 的比值近似计算该点的瞬时速度
思
考 在实验中小车要受到阻力，为了使
橡皮筋的力为小车的合外力我们应
该怎么办？
把木板的一端垫 高，使重力沿斜 面向下的分力与 摩擦力平衡
注
意
事
项
1、橡皮筋的选择
2、平衡摩擦力
3、误差分析
4、橡皮筋的条数
5、实验装置的选取
实 验： 探 究 功 与 速 度 变 化 的 关 系
归纳与拓展
探究力对物体做功和速度变化的关系
位移相同,力不同 橡皮筋法
1、功的测量
力相同, 位移不同
重力法
探究牛顿第二 定律装置
打点计时器
2、速度测量 光电门
第七节 动能和动能定 理（一）
例:一架喷气式飞机，质量m =5×103kg，起飞
过程中从静止开始滑跑的路程为s =5.3×102m时，达到起飞的速度 v =60m/s，
在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量 的0.02倍（k=0.02），求飞机受到的牵引力。
v0=0m/s f
N
F
v=60m/s
G s=5.3×102m
N
v0=0m/s f
功的表达式为：
W
1 2
mv22
1 2
mv12
从上面式子可以看出，1 mv2 很可能是一 2
个具有特定意义的物理量。因为这个量
在过程终了时和过程开始时的差，刚好 等于力对物体做的功，所以 1 mv2 应该
探究功与速度变化的关系实验报告(20200809011706)
.探究功与速度变化的关系实验报告姓名班级一、实验目的：通过实验探究与的关系，希望由此找到表达式的线索。
二、实验器材：电源、导线、打点计时器、小车、钩码（橡皮筋）、一端带有滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸等。
三、实验原理1．分析与猜测(1)通过研究重力做的功，我们确立了重力势能的表达式，通过分析弹力做的功，我们探究了弹性势能的表达式，那么，要研究动能的变化，也要从力做功开始．(2)物体在力的作用下通过一段位移时，力会对物体做功，物体的速度也会发生变化，所以二者之间存在联系．2．探究的思路(1)要探究功与物体速度变化的关系，就要改变力对物体做的功，测出力对物体做不同功时物体的速度．(2)实验方案：①利用如图甲所示的装置进行实验，小车在重物的牵引力下运动；当小车的质量比重物大很多时，可以把重物所受的重力当作小车所受的牵引力，小车的运动距离和速度可以由纸带测出。
分析牵引力的功W与速度v的关系。
②利用如图乙所示的装置进行实验，小车在橡皮筋的作用下弹出；通过橡皮筋来对小车做功W，通过打点计时器在纸带上打出的点测量小车获得的速度v，然后分析功W与速度v的关系．甲乙四、实验步骤：方案①1．安装置：将打点计时器固定在铁架台上；用导线将打点计时器与相连接．2．接电源，打纸带：把纸带的一端在重物上用夹子固定好，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手提着纸带使重物停靠在打点计时器附近，接通电源，待打点稳定后松开纸带，让重物自由下落．重复几次，打下3～5条纸带．3．选纸带：选取的，挑选纸带上第一个点及距离第一个点较远的点，并依次标上0,1,2,3…．4．数据处理：测出0到点1、点2、点3…的距离，即为对应的下落高度h1、h2、h3…；利用公式v n＝h n＋1－h n－12T，计算出点2、点3、点4…的瞬时速度v1、v2、v3….和相应的功.5、先对测量数据进行估计，或作个W v草图，大致判断两个量可能的关系，如果认为是2W v或其他。
探究功与速度变化的关系实验
功与速度变化关系
功与速度的平方成正比
当物体受到恒力作用时，其动能与速 度的平方成正比，因此功也与速度的 平方成正比
功与速度的增量成正比
在物体受到变力作用时，其动能与速 度的增量成正比，因此功也与速度的 增量成正比
02
实验器材与步骤
实验器材
01
打点计时器
02
纸带
复写纸
03
实验器材
低压交流电源 导线 小车（一端附有定滑轮）
4. 在纸带上选择几个点迹清晰 的点，测量出各点迹到起始点的 距离，查出对应时刻小车的瞬时
速度。
5. 改变钩码的总质量m，重复步 骤3、4的操作，打出几条纸带
。
实验步骤
6. 断开电源，取下纸带，关闭打点 计时器。
7. 在坐标纸上以v为横轴，以v^2（或 v^2/2）为纵轴建立直角坐标系，根 据实验数据描点，并尝试用平滑的曲 线连接各点。
03
数据分析与结论
数据处理
数据筛选
从实验记录中筛选出有效数据，包括每次试验的初始速度、末速 度和所施加的功。
数据整理
将筛选出的数据按照实验条件进行分类整理，便于后续分析。
数据可视化
利用图表等方式将数据呈现出来，直观地展示功与速度变化之间 的关系。
结果分析
对比分析
将实验数据与理论预测进行对比，分析实验数据与理论预测的一致 性和差异性。
引入新技术
引入新的测量技术或数据处理技 术，如光电门测量速度等，以提 高实验的准确性和可靠性。
05
实验应用与拓展
物理学领域应用
验证动能定理
通过测量物体在不同速度下的动能，可以验证动能定理，即合外力对物体所做的功等于物体动能的变 化。
功与速度变化的关系的实验报告(完整版)
功与速度变化的关系的实验报告一、实验目的1.领会探究实验的设计思路2.能进行实验操作，会采集实验数据3.通过实验数据处理找出W—V 的关系二、实验仪器打点计时器及纸带、轨道及小车、重物及细线、学生电源三、实验原理通过打点计时器测出小车受牵引力滑动时在某点的位移和速度，分别计算出牵引力做的功W和小车在对应点拥有的速度，然后做出W—V2图，得到W—V的关系。
四、注意事项1.小车在没有受牵引力时能在轨道上做匀速直线运动2.计算速度时选取纸带上合适的点3.打点计时器的周期为0.02s，使用的是6—9V的交流电4.减少操作失误和注意用电安全五、实验步骤1.如课本案例一样式，在老师的指导下将实验装置正确摆放2.接通电源，使打点计时器工作3.释放小车，得到小纸带上的数据4.取下纸带，进行数据记录5.清理实验台，按要求放好实验器材六、数据记录表一：探究功与速度变化关系的数据记录T=0.02s m=50g两点间的距离L（mm）每一小段的加速度a（m/s2）各个点的速度v（m/s）各个点速度的平方v^2（（m/s）2）以A为原点时力F做的功W（J）AB 18.5 2.500 A 0.9000 0.8100 0BC 19.5 0.375 B 0.9500 0.9025 0.017622 CD 18.8 0.250 C 0.9575 0.9168 0.018601 DE 19.7 1.750 D 0.9625 0.9264 0.018748 EF 20.2 1.875 E 0.9975 0.9950 0.018846 FG 21.2 2.750 F 1.0350 1.0712 0.019531 GH 22.4 2.00 G 1.0900 1.1881 0.020265 HI 22.8 0.750 H 1.1300 1.2769 0.021342 IJ 23.0 1.750 I 1.1450 1.3110 0.022125 JK 24.2 1.500 J 1.1800 1.3924 0.022419 KL 24.2 1.250 K 1.2100 1.4641 0.023104 LM 25.2 2.500 L 1.2350 1.5252 0.023692 MN 26.2 2.750 M 1.2850 1.6512 0.024181 NO 27.4 N 1.3400 1.7956 0.02516（说明：在这里为什么求了a，因为这个实验的实验结果直接受a的影响，a又由F和M决定，这里的F是砝码的重力mg，M包括纸带、小车、砝码、绳子等重力，广义上还可以将摩擦力概括进来，但是由于已经用斜坡将接触面摩擦阻力基本消除，当然存在误差，但是这个误差都可以放到a里面来处理掉。
探究功与速度变化的关系 实验报告
商量功与速度变更的闭系真验报告之阳早格格创做姓名班级一、真验脚段：通过真验商量与的闭系，期视由此找到表白式的线索.二、真验器材：电源、导线、挨面计时器、小车、钩码（橡皮筋）、一端戴有滑轮的少木板、戴小钩的细线、纸戴、刻度尺、坐标纸等.三、真验本理1．分解与预测(1)通过钻研沉力干的功，咱们树坐了沉力势能的表白式，通太过解弹力干的功，咱们商量了弹性势能的表白式，那么，要钻研动能的变更，也要从力干功启初．(2)物体正在力的效率下通过一段位移时，力会对于物体干功，物体的速度也会爆收变更，所以二者之间存留通联．2．商量的思路(1)要商量功与物体速度变更的闭系，便要改变力对于物体干的功，测着力对于物体干分歧功时物体的速度．(2)真验规划：①利用如图甲所示的拆置举止真验，小车正在沉物的牵引力下疏通；当小车的品量比沉物大很多时，不妨把沉物所受的沉力当做小车所受的牵引力，小车的疏通距离战速度不妨由纸戴测出.分解牵引力的功W与速度v的闭系.②利用如图乙所示的拆置举止真验，小车正在橡皮筋的效率下弹出；通过橡皮筋去对于小车干功W，通过挨面计时器正在纸戴上挨出的面丈量小车赢得的速度v，而后分解功W与速度v的闭系．甲乙四、真验步调：规划①1．拆置置：将挨面计时器牢固正在铁架台上；用导线将挨面计时器与贯串交．2．交电源，挨纸戴：把纸戴的一端正在沉物上用夹子牢固佳，另一端脱过挨面计时器的限位孔，用脚提着纸戴使沉物停靠正在挨面计时器附近，交通电源，待挨面宁静后紧启纸戴，让沉物自由下降．沉复频频，挨下3～5条纸戴．3．选纸戴：采用的，选择纸戴上第一个面及距离第一个面较近的面，并依次标上0,1,2,3….4．数据处理：测出0到面1、面2、面3…的距离，即为对于应的下降下度h1、h2、h3…；利用公式vn ＝hn ＋1－hn －12T ，预计出面2、面3、面4…的瞬时速度v1、v2、v3….战相映的功.5、先对于丈量数据举止预计，或者做个W v -草图，大概推断二个量大概的闭系，如果认为是2W v ∝或者其余.而后以W 为纵坐标，v2（或者其余）为横坐标做图.进而判决论断. 规划②1．按拆置图拆置佳真验器材．2．仄稳摩揩力：将木板牢固，挨面计时器的一端轻微垫下，使小车能牵引纸戴正在木板上干匀速疏通．3．先用一条橡皮筋干真验，用挨面计时器挨出的纸戴测出小车前端通过二铁钉连线时小车的速度v1，设此时橡皮筋对于小车干功为W1，将数据记进表格，用标尺记录小车的初初位子．4．改用2条、3条、4条……橡皮筋沉复上述真验，让小车启初位子相共，屡屡橡皮筋推启的少度相共，记录橡皮筋干功2W 、3W 、4W……情况下小车赢得的速度v2、v3、v4…….5．分解数据，钻研W 与v 的闭系五、真验数据记录与处理规划①(m= kg)各计数面1 2 3 4 各计数面到O 面的距离(m)沉力干的功(J) 小车速度v(m/s)v2(m2/s2)规划②W v/m ·s －1v2/m2·s －21 2 3 4 5 62、W-v 、W-v2图像六、真验注意事项 1.适度仄稳小车受到的摩揩力;2.屡屡真验小车皆要从共一位子由停止启初疏通;3.应采用细细匀称,普遍性佳的橡皮筋;4.橡皮筋的推伸少度要适度;5.使小车挂住橡皮筋的中面,搁正小车,使小车沿木板的中间线疏通. 七、缺面分解奇然缺面 系统缺面 八、真验论断。
探究做功与速度变化的关系实验报告物理教学设计人教版
探究做功与速度变化的关系实验准备相关知识准备：1、预习课本：认真看书;了解实验要探究的内容、实验方法与实验技巧;探究实验数据的处理方法;从而找出橡皮筋做功与小车速度变化之间的关系..认真体会教材“探究的思路”所体现的科学探究的方法;以及“数据的处理”中提出的分析实验数据、找出功和速度变化关系的方法..学会这些探究问题的方法;不仅在研究物理问题时是必要的;而且也可用于研究其他学科的问题..2、本探究实验是按着如下的思路进行的：1改变功的大小：采用教材图7.6-1所示实验装置;用1条、2条、3条……同样的橡皮筋将小车拉到同一位置释放;橡皮筋拉力对小车所做的功依次为W、2W、3W……2确定速度的大小：小车获得的速度v可以由纸带和打点计时器测出;也可以用其他方法测出..3寻找功与速度变化的关系：以橡皮筋拉力所做的功W为纵坐标;小车获得的速度v为横坐标;作出W—v曲线即功—速度曲线..分析这条曲线;得出橡皮筋拉力对小车所做的功与小车获得的速度的定量关系..3、准备橡皮筋市售的成品橡皮筋圈粗细不一;一致性差;而且比较粗;弹力偏大;不同橡皮筋之间的弹力差异也较大;不能满足实验要求..而且比较粗;弹力偏大;用至4根以上时弹力过大;使打出的纸带点数过少;以至找不出小车不受力匀速运动时所打出的点;不适宜用在本实验中..实验时;可以选择服装中使用的多股橡皮筋的松紧带;外形有带状和圆柱状选用由多根细橡皮筋组成的..带状松紧带要仔细地剪成单股一根橡皮筋;如果有包裹橡皮筋的纱层可以留下;以保护橡皮筋..圆柱状松紧带只要去掉外层包裹的纱线即可..3、如何平衡摩擦力为了排除摩擦力的干扰;实验中可将木板放有打点计时器的一端垫高;让小车重力沿斜面方向的分力来平衡摩擦力..具体方法是：将木板放有打点计时器的一端垫高;脱开钩在小车上的橡皮筋;在小车尾部固定一纸带;轻推小车使小车沿木板向下运动..如果纸带上打出的点距是均匀的;说明纸带的运动是匀速的;小车重力沿斜面方向的分力就刚好平衡了小车所受的摩擦力..4、如何选择纸带上的点距确定速度由于实验器材和每次操作过程的分散性;尤其是橡皮筋不可能做到各条之间的长度、粗细完全一致;使得每次改变橡皮筋的条数后;纸带上反映小车匀速运动阶段的点数和这些点的位置;不一定都在事先的设定点即用1根橡皮筋拉小车时;与橡皮筋刚好处于自由长度相对应的纸带上打下的点之后;而可能在设定点的前后..这是因为小车在几条橡皮筋拉动下运动至设定点时;各条橡皮筋可能在设定点的前、后对小车不产生拉力;从而使纸带上打出的点出现上述情况..因此;需要对纸带上的点进行分析;方法是比较设定点左右及设定点之后的若干个相邻两点间的距离是否基本相同;选择相邻距离基本相同的若干个点作为小车匀速运动阶段的点;用这些点计算小车的速度..实验器材：带环扣的橡皮筋、小车、长木板、电火花打点计时器、铁钉、纸带、毫米刻度尺、坐标纸等实验探究实验目的：通过实验探究橡皮筋对小车做功与小车速度的关系实验原理：用1条、2条、3条……同样的橡皮筋将小车拉到同一位置释放;橡皮筋拉力对小车所做的功依次为W、2W、3W…… ; 小车获得的速度v可以由纸带和打点计时器测出;也可以用其他方法测出；以橡皮筋拉力所做的功W为纵坐标;小车获得的速度v为横坐标;作出W—v曲线即功—速度曲线;分析这条曲线;得出橡皮筋拉力对小车所做的功与小车获得的速度的定量关系..实验注意事项：1、实验装置的选取..2、橡皮筋的选择..3、平衡摩擦力..5、橡皮筋的条数和每次拉伸的长度..6、纸带上待测点的选取..实验步骤：1、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..将平板安装有打点计时器的一端适当垫高;调整高度;直至轻推小车后使小车恰能在板上做匀速直线运动为止..2、将橡皮筋固定在小车前端..拉长橡皮筋使小车位于靠近打点计时器处;记下小车位置..接通打点计时器电源;释放小车..3、用2 条、3 条、4 条、5 条橡皮筋分别代替1 条橡皮筋重做实验;保证每次释放小车的位置相同;即橡皮筋被拉长的长度相同..4、在上述实验中打出的5 条纸带中;分别找出小车开始近似做匀速运动的点;并分别测出匀速运动时的速度v 1 、v 2 、v 3 、v 4 、v 5 .. 实验数据记录：表-1依据测算数据;作出W —v 图像和W —v 2图像W W图-1实验结论：做功与速度的关系是 ..实验启迪实验误差分析：本探究实验的误差主要可能来源于以下三个方面：①橡皮筋的长度、粗细不一;使橡皮筋的拉力与橡皮筋的条数不成正比；②小车受力为0的位置;不一定在设定点；③由于小车不受拉力的位置不一定在设定点;这就使拉力功W与橡皮筋的条数不成正比;而作图象时纵坐标的单位长度依然将功与橡皮筋的条数按正比关系取值;这样使作出的W、v各对应点的分布与函数图象发生偏离..实验练习：1、本实验为什么要平衡摩擦力能否用本实验装置探究拉力与摩擦力的合力所做的功与小车速度变化的关系提示从实验目的与小车运动过程中的受力情况进行分析..2、如果实验得到的各点在W—v坐标系中大致呈现线性分布;那是什么原因如何处理提示由最后的探究结果可知:W∝v2;故W—v曲线应是抛物线..实验得到的各点在W—v坐标系中大致呈现线性分布;说明这些点取在了速度较大的区域;因为该抛物线在速度较大的部分其形状趋近于直线..3、 本实验作图时;为什么速度和功的坐标轴均可不必标出具体数值;而是分别用速度和功的倍数标出4、 平衡小车所受摩擦力的方法我们在以前的学习中也曾采用过;请说说曾在何处采用过..5、 “化曲为直”是运用图象法分析物理量关系的一种有效方法..这种方法我们在以前的学习中也曾采用过;请说说曾在何处采用过..6、若再给你一架天平和砝码;你能利用本实验装置研究功与质量、速度间的关系吗请说说你的设想..提示 我们已经知道功与速度间的关系是W ∝v 2;所以功与质量、速度间的关系可能是W ∝mv 2、W ∝m 2v 2、W ∝m v2……。
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物理实验报告
6 实验：探究功与速度变化的关系
作业与测试
1．试由纸带测出小车运动的距离和小车运动的速度
2．小车在一条橡皮筋作用下弹出，这时，橡皮筋对小车做的功记为W.再用2条、3条……相同的橡皮筋并在一起进行实验. 每次实验中小车获得的速度由打出的纸带算出.
(1)为了平衡小车受到的摩擦力，木板应(填“水平”或“倾斜”)放置;
（2）判断摩擦阻力已被平衡的方法是（）
A．轻推一下小车，小车能够匀速运动B．释放小车后，拖着纸带的小车能够运动C．释放小车后，小车能够运动D．轻推一下小车，拖着纸带的小车能够匀速运动
3.计算拉力所做的功：当M车>>m物时，F＝G，则W＝FL＝GL；
试证明：当M车>>m物时，F＝G，为什么？
4．质量为1 kg的重锤自由下落，通过打点计时器在纸带上记录运动过程，打点计时器接6 V、50 Hz的交流电源，如图所示，纸带上O点为重锤自由下落时纸带打点的起点，选取的计数点A、B、C、D、E、F、G依次间隔一个点(图中未画出)，各计数点与O点距离依次为31.4、70.6、125.4、195.9、282.1、383.8、501.2，单位为mm，重力加速度为9.8 m/s2，
(1)求出B、C、D、E、F各点的速度并填入下表。
(2)求出物体下落时从O点到图中各点过程中重力所做的功并填入下表。
(3) 以功W为纵坐标，以速度υ2为横坐标，由图可得重力所做的功与________成_____关系。