高中物理第七章机械能守恒定律第6节实验：探究功与速度变化的关系.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第七章,试验理论指导,题型一,第6节,知能演练提升,典题案例导析,题型三,题型二,第1页,第2页,第3页,第4页,一、试验目标,(1)探究力对物体做功与物体速度改变关系。,(2)体会探究过程和所用方法。,二、试验原理,让橡皮筋拉动小车做功使小车速度增加，若拉小车橡皮筋条数由1条变为2条、3条则橡皮筋对小车做功为,W,、2,W,、3,W,利用打点计时器和纸带测量每次试验后小车速度，分析每次做功与速度关系，总结出功与速度关系。,第5页,三、试验器材,木板、橡皮筋(若干)、小车、打点计,时器、低压交流电源、纸带、刻度尺等。,四、试验步骤,(1)按如图761所表示安装好试验仪器。,(2)平衡摩擦力：将安装有打点计时器长木板一端垫起，纸带穿过打点计时器，不挂橡皮筋，闭合电源，轻推小车，使打点计时器在纸带上打出点间隔均匀。,图761,第6页,(3)第一次先用一条橡皮筋做试验，用打点计时器和纸带测出小车取得速度,v,1,，设此时橡皮筋弹力对小车做功为,W,，并将得到数据记入表格中。,(4)换用2条、3条、4条一样橡皮筋做试验，并将橡皮筋拉伸长度都和第一次相同，测出小车取得速度,v,2,、,v,3,、,v,4,，橡皮筋对小车做功分别为2,W,、3,W,、4,W,将数据记入表格中。,第7页,五、数据处理,(1)速度数值取得：试验取得是如图762所表示纸带，为探究橡皮筋弹力做功与小车速度关系，需要测量是弹力做功结束时小车速度，即小车做匀速运动速度。所以，应该在纸带上测量物理量是图中,A,1,、,A,3,间距离,x,，小车速度表示式为 ，其中,T,是打点计时器振动周期。即选择相邻距离基本相同若干点来计算小车匀速时速度。,图762,第8页,W,v,n,W,2,W,3,W,4,W,5,W,v,v,2,v,3,第9页,(3)逐一与,W,一组数值对照，判断,W,与,可能关系或分别试探画出,W,与,v,、,W,与,v,2,、,W,与,v,3,、,W,与间关系图像，找出哪一组图像是直线，从而确定功与速度正确关系。,六、注意事项,(1)适度平衡小车受到摩擦力；,(2)每次试验小车都要从同一位置由静止开始运动；,(3)应选择粗细均匀，一致性好橡皮筋；,(4)橡皮筋拉伸长度要适度；,(5)使小车挂住橡皮筋中点，放正小车，使小车沿木板中间线运动。,第10页,七、误差分析,(1)误差主要起源是橡皮筋长度、粗细不一，使橡皮筋拉力与橡皮筋条数不成正比。,(2)平衡摩擦力不够或平衡过分造成误差。,(3)利用打上点纸带计算小车速度时，测量不准带来误差。,第11页,第12页,例1,关于,“探究功与速度改变关系”试验中，以下叙述正确是 (),A每次试验必须设法算出橡皮筋对小车做功详细数值,B每次试验中，橡皮筋拉伸长度没有必要保持一致,C放小车长木板应该尽可能使其水平,D先接通打点计时器电源，再让小车在橡皮筋作用下弹出,第13页,解析,本试验没有必要测出橡皮筋做功到底是多少焦耳，只要测出以后各次试验时橡皮筋做功是第一次试验时多少倍就已经足够了，A错。每次试验橡皮筋拉伸长度必须保持一致，只有这么才能确保以后各次试验时，橡皮筋做功是第一次试验时整数倍，B错。小车运动中会受到阻力，只有使木板倾斜到一定程度，才能减小误差，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作用下弹出，D正确。,答案,D,第14页,例2,如图763所表示为某学习小组做,“探究功与速度改变关系”试验装置，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做功记为,W,。当用2条、3条完全相同橡皮筋并在一起进行第2次、第3次试验时，使每次试验中橡皮筋伸长长度都保持一致。每次试验中小车取得速度由打点计时器所打纸带测出。,图763,第15页,(1)在正确操作情况下，打在纸带上点，并不都是均匀，为了测量小车取得速度，应选取纸带_部分进行测量(依据如图764所表示纸带回答)；,图764,第16页,物理量,数据,次数,橡皮,筋做功,10个间,隔距,x,(m),10个间,隔时间,T,(s),小车获,得速度,vn(m/s),小车取得,速度平方v(m2/s2),1,W,0.2880,0.2,1.44,2.07,2,2,W,0.4176,0.2,2.09,4.36,3,3,W,0.4896,0.2,2.45,5.99,4,4,W,0.5904,0.2,2.95,8.71,5,5,W,0.6480,0.2,3.24,10.50,(2)下面是本试验数据统计表。,第17页,请利用表中测定数据在图765所表示坐标系中作出对应图像，得出结论是_。,图765,第18页,答案,(1),GJ,(只要取匀速部分均为正确),(2)如图所表示结论看法析,第19页,例3,某同学在,“探究功与速度改变关系”试验中，设计了如图766甲所表示试验。将纸带固定在重物上，让纸带穿过电火花计时器。先用手提着纸带，使重物静止在靠近计时器地方。然后接通电源，松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列小点。得到纸带如图766乙所表示，,O,点为计时器打下第1个点，该同学对数据进行了以下处理：取,OA,AB,BC,，并依据纸带算出了,A,、,B,、,C,三点速度分别为,v,A,0.12 m/s，,v,B,0.17 m/s，,v,C,0.21 m/s。,第20页,图766,依据以上数据你能否大致判断,W,v,2?,第21页,答案,看法析,第22页,