功与速度变化的关系

BC
体会图象法在物理解题中的应用
课堂练习
4、 有一只小老鼠离开洞穴沿直线前进，
它的速度与到洞穴的距离成反比，当它 行进到离洞穴距离为d1的甲处时速度为v1， 试求： （1）老鼠行进到离洞穴距离为d2的乙处时 速度v2多大？ （2）从甲处到乙处要用去多少时间？

解析：（1）由老鼠的速度与到洞穴的距离成反比， 得v2 d2 = v1d1 所以老鼠行进到离洞穴距离为d2的乙处时速度v2 = d1v1/d2 （2）由老鼠的速度与到洞穴的距离成反比，作出图 象，如图所示 由图线下方的面积代表的物理意义可知，从d1到d2的 “梯形面积”就等于从甲处到乙处所用的时间，易得
探究功与物体速度变化的关系
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探究的器材
木板、小车、橡皮筋(若干）、打点 计时器、电源、纸带、钉子2枚
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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
探究的技巧
1、测量橡皮筋对小车做的功W 问题a：橡皮筋对小车做的功如何测量？ F为变力，做的功很难测量。 问题b：探究过程中，我们是否需要测出橡皮筋 做功的具体数值？ 不需要 措施： 设法让橡皮筋每次对小车做的功分别为 W、2W、3W…… 问题c：每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要 求？
C
课堂练习
3、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
1 1 1 t (d1 d 2 )( ) 2 v 2 v1
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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？
. . .
.
.
E
.
F
. .
G
AB C D
（1）选用DG段 （2）V=LDG / tDG
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探究技巧
3、数据处理，寻找W与v的关系 问题：如何找到功与速度的关系？ 方法一：计算法 比较麻烦 方法二：图像法 简便直观，可以减少偶然
误差
画W－v图像 画W－v2图像
实验次数 １ 橡皮筋个 １ 数
２ ２
３ ３
４ ４
５ ５
对小车做 １Ｗ 功
小车获得 ０.７５ 的速度 V(m/s) V的平方 ０.５６３
２Ｗ
１.００
３Ｗ
１.２５
４Ｗ
１.４０
５Ｗ
１.６０
１.００
１.５６３
１.９６
２.５６
结论
弹簧弹力对小车做的功与速度的平方成正比 注：这里的弹力就是物体受到的合外力 因为小车从静止开始运动，初速度为零，末 速度就是小车速度的变化。 拓展：如果小车的初速度不为零，功与速度之 间应该有什么样的关系？
课堂练习
1、本节是一个探究性实验，探究的目的是 A、探究力与物体运动速度的关系 B、探究力与物体运动加速度的关系 C、探究力对物体做功与物体加速度变化的关系 D、探究力对物体做功与物体速度变化的关系
D
课堂练习
2、对橡皮筋做的功来说，直接测量是有困难的，我们可以巧妙地避 开这个难题而不影响问题的解决，只需要测Hale Waihona Puke Baidu每次实验时橡皮筋 对小车做的功是第一次的多少倍，使用的方法是 A、用同样的力对小车做功，让小车通过的距离依次是s、2s、 3s„„进行第1次、第2次、第3次„„实验时，力对物体做的功就 是W、2W、3W „„ B、让小车通过相同的距离，第1次力为F、第2次力为2F、第3次力为 3F„„实验时，力对小车做的功就是W、2W、3W „„ C、选用相同的橡皮筋，在实验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致， 当用1条、2条、3条„„同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3 次„„实验时，橡皮筋对物体做的功就是W、2W、3W „„ D、利用弹簧秤测量对小车的拉力F，利用直尺测量小车在力作用下 移动的距离s，便可以求出每次实验中力对小车做的功，可控制为 W、2W、3W „„
W∝V2
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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。
4、由纸带算出小车获得的速度，把小车第一次获得的功 计为W，第2次，第3次„„计为2W，3W „„ 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。
相同
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探究的技巧
小车在木板上运动时会受到阻力，可以采 用什么方法进行补偿？ 使木板稍微倾斜，用重力的分力（下滑力） 来平衡小车运动过程中受到的阻力。
探究的技巧
2、测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度v 问题：如何测量小车的速度？ 利用打点计时器打出的纸带 问题：纸带上打出的点并不都是均匀的， 应该采用那些点来计算小车的速度？ 为什么？ 取点迹清晰且间距均匀的部分