探究功与速度变化的关系
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第五章
机械能及其守恒定律
第七章 机械能守恒定律
第六节 实验： 实验： 探究功与速度变化的关系
1．在探究功与物体速度变化的实验中需要 木板、橡皮筋,打点计时器及电源 纸带,铁钉 打点计时器及电源,纸带 木板、橡皮筋 打点计时器及电源 纸带 铁钉 的器材有__________________________等． 2．当用2条、3条……同样的橡皮筋进行第2 次、第3次……实验时，每次实验中橡皮筋拉伸 保持和第一次 长度都_____________一致，以保证第2次、第 2W、3W 、 3次……橡皮筋的功是________…… 3．根据实验数据作个W－v草图，大致判断 3 W v 两个量可能是什么关系．如果认为很可能是 W∝v2，就作出W－v2曲线，如果这条曲线 是 一条直线 ，就可以证明你的判断是正确的．
BC
作业
1、做第六节的作业 2、预习第7节动能和动能定理，完成65页。
C
?
B
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A
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条橡皮筋分别代替1 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 每次释放小车的位置 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。 在上述实验中打出的5 条纸带中， 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 近似做匀速运动的点， 匀速运动时 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 的速度v1 、v2 、v3 、v4 、v5 。
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E
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F
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G
AB C D
（1）选用 段 ）选用DE段 （2）V=LDE / tDE ）
(B级)1、在本实验中，小车在运动中会受到阻力作用， 这样，在小车沿木板滑行的过程中，除橡皮筋对其做功 以外，还有阻力做功，这样便会给实验带来误差，我们 在实验中想到的办法是，使木板略微倾斜，对于木板的 倾斜程度，下面说法正确的是 ( ) A、木板只要稍微倾斜一些即可，没有什么严格的要求 B、木板的倾斜程度在理论上应满足下列条件：即重力 B 使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力 C、如果小车不受拉力时在滑行的木板上能做匀速运动， 这木板的倾斜程度是符合要求的 D、其实木板不倾斜，问题也不大，因为实验总是存在 误差的
依次类推，并联三条 四条……橡皮筋，且拉伸 三条、 橡皮筋， 依次类推，并联三条、四条 橡皮筋 的长度都一样，做的功为3W、 的长度都一样，做的功为 、4W……
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 我们要取的速度是哪个阶段的速 这个速度该如何测量？ 度？这个速度该如何测量？ 橡皮筋恢复原长后的速度。利用打点计时器， 橡皮筋恢复原长后的速度。利用打点计时器， 用橡皮筋恢复原长后的一段位移与所用时间 的比值近似计算该点的瞬时速度
橡皮筋的弹力是变力， 橡皮筋的弹力是变力， 且弹力与伸长量的关系 也不严格遵守胡克定律 ， 不容易计算。 不容易计算。
解 第一次用 一条 橡皮筋拉小车 决 方 案
做功W 做功
第二次用 两条完全相同的 橡皮筋并联起来栓到小车上 拉小车， 拉小车，且使每条橡皮筋的 . 伸长都 和第一次的伸长量一样
做功2W 做功
数 据 记 录
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实验 橡皮筋 位移 时间间隔 匀速运动时的速度 t /s v /(m/s) 次数 做的功 l /m 1 W 2 2W 3 3W 弹力做功刚完毕 4 4W 时小车的速度 5W 5 用什么方 法处理数 据比较直 观?
图 象 法 处 理 数 据
做W-v图 - 图
若为直线， 若为直线，则W与v成正比 与 成正比 若为曲线
做W-v2图 -
若为直线， 若为直线，则W与v2成正比 与 若为曲线
做W-v3图 -
…… ……
……
数 据 处 理
W 1 2 3 4 5 6 0
v /(m/s) 0.80 1.10 1.28 1.53 1.76 1.89 0
W-v图 - 图
为什么图象会通过原点? 为什么图象会通过原点?
数 据 处 W v2/(m2·s -2) 理 0 0
复 习
重力做功
重力势能
WG＝EP1－EP2
弹力做功
弹性势能
WF＝EP1－EP2
外力做功
动能 速度
实 验 探 究 做 功 与 小 车 速 度 变 化 的 关 系
实验目的： 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 实验器材：橡皮筋、小车、木板、 实验器材：橡皮筋、小车、木板、打 点计时器、 点计时器、铁钉等 打点计时器 小车 铁钉 木板 纸带 橡皮筋
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的功吗？
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？ 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。 把木板的 FN 一端垫高， 一端垫高， 使重力沿 F阻 F1 F 斜面向下 的力与摩 擦力平衡 F
2
wk.baidu.com
G
实 验 过 程
将打点计时器固定在一块平板上， 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。 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 ，调整高度， 运动为止。 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 ，记下小车 位置 。接通打点 处 计时器电源，释放小车。 计时器电源，释放小车。
思 小车在木板上运动的过程中，AB段为原长， 小车在木板上运动的过程中， 段为原长 段为原长， 考 哪一阶段橡皮筋对小车做功？ 哪一阶段橡皮筋对小车做功？
C
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B
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A
? ? ? ?
怎样设计实 验才能解决 这一问题? 这一问题?
橡皮筋被拉伸 直到恢复原长 的过程中 橡皮筋对小车 拉力做的功能 否直接测量？ 否直接测量？
1 2 3 4 5 6 0.64 1.21 1.64 2.34 3.10 3.57
W-v2图 -
表明W与 表明 与 v2 成正比
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
为研究功与物体速度变化的关系， 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, 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？ ）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？ ）怎样根据测得的数据进行确定小车的速度？
机械能及其守恒定律
第七章 机械能守恒定律
第六节 实验： 实验： 探究功与速度变化的关系
1．在探究功与物体速度变化的实验中需要 木板、橡皮筋,打点计时器及电源 纸带,铁钉 打点计时器及电源,纸带 木板、橡皮筋 打点计时器及电源 纸带 铁钉 的器材有__________________________等． 2．当用2条、3条……同样的橡皮筋进行第2 次、第3次……实验时，每次实验中橡皮筋拉伸 保持和第一次 长度都_____________一致，以保证第2次、第 2W、3W 、 3次……橡皮筋的功是________…… 3．根据实验数据作个W－v草图，大致判断 3 W v 两个量可能是什么关系．如果认为很可能是 W∝v2，就作出W－v2曲线，如果这条曲线 是 一条直线 ，就可以证明你的判断是正确的．
BC
作业
1、做第六节的作业 2、预习第7节动能和动能定理，完成65页。
C
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A
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条橡皮筋分别代替1 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 每次释放小车的位置 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。 在上述实验中打出的5 条纸带中， 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 近似做匀速运动的点， 匀速运动时 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 的速度v1 、v2 、v3 、v4 、v5 。
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AB C D
（1）选用 段 ）选用DE段 （2）V=LDE / tDE ）
(B级)1、在本实验中，小车在运动中会受到阻力作用， 这样，在小车沿木板滑行的过程中，除橡皮筋对其做功 以外，还有阻力做功，这样便会给实验带来误差，我们 在实验中想到的办法是，使木板略微倾斜，对于木板的 倾斜程度，下面说法正确的是 ( ) A、木板只要稍微倾斜一些即可，没有什么严格的要求 B、木板的倾斜程度在理论上应满足下列条件：即重力 B 使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力 C、如果小车不受拉力时在滑行的木板上能做匀速运动， 这木板的倾斜程度是符合要求的 D、其实木板不倾斜，问题也不大，因为实验总是存在 误差的
依次类推，并联三条 四条……橡皮筋，且拉伸 三条、 橡皮筋， 依次类推，并联三条、四条 橡皮筋 的长度都一样，做的功为3W、 的长度都一样，做的功为 、4W……
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 我们要取的速度是哪个阶段的速 这个速度该如何测量？ 度？这个速度该如何测量？ 橡皮筋恢复原长后的速度。利用打点计时器， 橡皮筋恢复原长后的速度。利用打点计时器， 用橡皮筋恢复原长后的一段位移与所用时间 的比值近似计算该点的瞬时速度
橡皮筋的弹力是变力， 橡皮筋的弹力是变力， 且弹力与伸长量的关系 也不严格遵守胡克定律 ， 不容易计算。 不容易计算。
解 第一次用 一条 橡皮筋拉小车 决 方 案
做功W 做功
第二次用 两条完全相同的 橡皮筋并联起来栓到小车上 拉小车， 拉小车，且使每条橡皮筋的 . 伸长都 和第一次的伸长量一样
做功2W 做功
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实验 橡皮筋 位移 时间间隔 匀速运动时的速度 t /s v /(m/s) 次数 做的功 l /m 1 W 2 2W 3 3W 弹力做功刚完毕 4 4W 时小车的速度 5W 5 用什么方 法处理数 据比较直 观?
图 象 法 处 理 数 据
做W-v图 - 图
若为直线， 若为直线，则W与v成正比 与 成正比 若为曲线
做W-v2图 -
若为直线， 若为直线，则W与v2成正比 与 若为曲线
做W-v3图 -
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数 据 处 理
W 1 2 3 4 5 6 0
v /(m/s) 0.80 1.10 1.28 1.53 1.76 1.89 0
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为什么图象会通过原点? 为什么图象会通过原点?
数 据 处 W v2/(m2·s -2) 理 0 0
复 习
重力做功
重力势能
WG＝EP1－EP2
弹力做功
弹性势能
WF＝EP1－EP2
外力做功
动能 速度
实 验 探 究 做 功 与 小 车 速 度 变 化 的 关 系
实验目的： 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 实验器材：橡皮筋、小车、木板、 实验器材：橡皮筋、小车、木板、打 点计时器、 点计时器、铁钉等 打点计时器 小车 铁钉 木板 纸带 橡皮筋
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的功吗？
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？ 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。 把木板的 FN 一端垫高， 一端垫高， 使重力沿 F阻 F1 F 斜面向下 的力与摩 擦力平衡 F
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实 验 过 程
将打点计时器固定在一块平板上， 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。 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 ，调整高度， 运动为止。 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 ，记下小车 位置 。接通打点 处 计时器电源，释放小车。 计时器电源，释放小车。
思 小车在木板上运动的过程中，AB段为原长， 小车在木板上运动的过程中， 段为原长 段为原长， 考 哪一阶段橡皮筋对小车做功？ 哪一阶段橡皮筋对小车做功？
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怎样设计实 验才能解决 这一问题? 这一问题?
橡皮筋被拉伸 直到恢复原长 的过程中 橡皮筋对小车 拉力做的功能 否直接测量？ 否直接测量？
1 2 3 4 5 6 0.64 1.21 1.64 2.34 3.10 3.57
W-v2图 -
表明W与 表明 与 v2 成正比
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
为研究功与物体速度变化的关系， 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, 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？ ）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？ ）怎样根据测得的数据进行确定小车的速度？