物理实验之探究功与速度的关系

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 5.003.57

6.00

v/(m/s)W

0.000.000.80 1.001.10 2.001.28 3.001.53 4.001.76 5.001.89

6.00

W 0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.000.00

0.50

1.00

1.50

2.00

W

v

功与速度平方的关系

0.00

2.004.006.008.000.00

1.00

2.00

3.00

4.00

v 2

W 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.

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