探究功与速度变化的关系实验知识分享

参考实验步骤
1、按图装好实验器材，把木板稍微倾斜，平衡阻力 2、先用一条橡皮筋做实验，把橡皮筋拉长到一定的位置，理好纸带，接
通电源，释放小车。 3、换用纸带，改用2条、3条……同样的橡皮筋进行实验，保持每次实验
中橡皮筋拉长的长度相同。把小车第一次获得的功计为W，第2次，第 3次……n次，计为2W，3W ……nW
思考
力引起了物体 速度的改变
力对物体做了 功
功与速度的变化 有关系？
实验目的
功与动能的变化 关系？
纸带分析
01
2
3
4
5
6
h1
h2 h3 H4
图1
纸带分析
01
2
3
4
5
Hale Waihona Puke Baidu
6
h1
h2 h3 H4
实验仪器
打点计时器、小车、长木板、纸带、 橡皮条、刻度尺、电源、
•
探 究的 思 路
1、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获得的速度v 3、数据处理，寻找W与v的关系
1、适当垫高木板是为了
平衡摩擦
2、通过纸带求小车速度时，应使用纸带的 后面部分 （填“全部”、“前面部分”
或“后面部分”)。
3、若实验做了n此，所用橡皮条分别为1根、 2根…n根，通过纸带求出小车的速度分别 为V1、V2…Vn，用W表示橡皮条对小车所做 的功，作出W-V2图线是一条过原点的直线， 这说明W与V2的关系是， 功正比于速度的平方
5w 1.76
6w 1.89
0
0
W-v图 为什么图象会通过原点?
数 据 处W 理0
1w
2w
3w
4w
5w
6w
v2/(m2·s -2) 0
0.64 1.21 1.64 2.34 3.10 3.57
W-v2图 表明W与 v2 成正比
实验结论：
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
实验操作注意事项：
4、由纸带算出小车获得的速度:非常高兴第一条匀速运动时的速度计为 V1，第二、第三条的计为V2V3….Vn
5、对测量数据进行估算，大致判断两个量可能的关系，然后以W为纵坐 标，v，v2（或其它）为横坐标作图。
数 据 处 W v /(m/s) 理 1w 0.80
2w 1.10
3w 1.28
4w 1.53
例: 为研究功与物体速度变化的关系，在某次 实验中某同学得到了如图所示的一条纸带, （1）应选哪些点间距进行测量？ （2）怎样根据测得的数据进行确定小车的速度？
.. . . . . . .
AB C D E F G
（1）选用DE段 （2）V=LDE / tDE
思 考 橡皮筋对小车做的功是合力做的功吗？
（1）适度平衡小车受到的摩擦力； （2）每次实验小车都要从同一位置由
静止开始运动；
（3）橡皮筋的拉伸长度要适度；
该实验的优缺点：
优点：该实验方法巧妙地避开了功的计算，直 接确定了橡皮筋拉力对小车所做功的倍数关系。 设计思路充分体现了探究的精神。
缺点：“橡皮筋的长度、粗细不一；橡皮条条 数多时很难从纸带上找到点迹均匀的点；实验 误差较大。
F阻
F
还有摩擦 力做功
如何使拉力做的功等于合力做的功？即
如何抵消摩擦力。
FN
把木板的 一端垫高，
F阻
F1 F
使重力沿 斜面向下 的力与摩
F2 G
擦力平衡