探究功與速度變化的關(guān)系

人教版必修第二冊(cè)76實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系第七章機(jī)械能守恒定律動(dòng)能變化速度變化復(fù)習(xí)彈性勢(shì)能變化重力勢(shì)能變化重力做功彈力做功外力做功？WG=Ep1-Ep2W彈=Ep1-Ep2猜想1物體的動(dòng)能與哪些因素有關(guān)？物體的動(dòng)能可能與其質(zhì)量和速度有關(guān)。2如何進(jìn)行研究？用控制變量法，先控制質(zhì)量不變，用實(shí)驗(yàn)研究物體的動(dòng)能與速度的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)的目的實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)探究力對(duì)物體做的功與物體速度的關(guān)系1物體動(dòng)能的變化由做功引起。那么，實(shí)驗(yàn)中如何對(duì)物體作功？又怎樣來表示功的大小呢？思路引導(dǎo)1可以是恒力做功用砝碼盤牽引著小車重物在重力作用下做自由落體運(yùn)動(dòng)W=Fl2也可以是變力做功參考案例二實(shí)驗(yàn)器材：橡皮筋、小車、木板、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、鐵釘?shù)却螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶小車鐵釘木板橡皮筋思考2如何測(cè)量物體的速度呢？1可以用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車的速度。2可以用與氣墊導(dǎo)軌配套的光電門的方法來測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)的速度。探究的思路1功的測(cè)量：橡皮筋對(duì)小車做的功W2測(cè)量小車的速度：由于橡皮筋做功而使小車獲得速度v3數(shù)據(jù)處理：尋找W與v的關(guān)系功的測(cè)量問題：探究過程中，我們是否需要測(cè)出橡皮筋做功的具體數(shù)值？

措施：讓幾條相同的橡皮筋并聯(lián)，每次做功分別為W、2W、3W……不需要解決方案第一次用一條橡皮筋拉小車第二次用兩條完全相同的橡皮筋并聯(lián)起來栓到小車上拉小車，且使每條橡皮筋的伸長都和第一次的伸長量一樣做功W做功2W依次類推，并聯(lián)三條、四條……橡皮筋，且拉伸的長度都一樣，做的功為3W、4W……思考1每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長度有什么要求？相同2怎樣選擇橡皮筋比較好呢？要選擇粗細(xì)差不多，彈性也比較一致的橡皮筋為好。還有摩擦力做功如何使橡皮筋做的功等于合力做的功？即如何抵消摩擦力。橡皮筋對(duì)小車的力是合力嗎？把木板的一端墊高，使重力沿斜面向下的分力與摩擦力平衡F阻FGF阻FNFF2F1測(cè)量小車的速度問題：如何測(cè)量小車的速度？利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶問題：為什么紙帶上打出的點(diǎn)不均勻？

取點(diǎn)跡清晰且間距均勻的部分..............小車先加速，再勻速，最后減速。實(shí)驗(yàn)過程1將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在一塊平板上，讓紙帶的一端夾在小車后端，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。將平板安裝有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端適當(dāng)墊高，調(diào)整高度，直至輕推小車后使小車恰能在板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)為止。2將橡皮筋固定在小車前端。拉長橡皮筋使小車位于靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，記下小車位置。接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，釋放小車。??CBA實(shí)驗(yàn)過程4在上述實(shí)驗(yàn)中打出的5條紙帶中，分別找出小車開始近似做勻速運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)，并分別測(cè)出勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度v1、v2、v3、v4、v5。3用2條、3條、4條、5條橡皮筋分別代替1條橡皮筋重做實(shí)驗(yàn)，保證每次釋放小車的位置相同，即橡皮筋被拉長的長度相同。??CBA數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)次數(shù)橡皮筋做的功位移l/m時(shí)間間隔t/s勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度v/(m·s-1)123454WW2W3W5W..........

彈力做功剛完畢時(shí)小車的速度用什么方法處理數(shù)據(jù)比較直觀圖象法圖象法處理數(shù)據(jù)做W-v圖若為曲線若為直線，則W與v成正比做W-v2圖若為曲線若為直線，則W與v2成正比…………做W-v3圖……為什么不做

W-

圖?1v數(shù)據(jù)處理Wv/(m/s)1234560.80

1.10

1.281.53

1.761.89W-v圖00為什么圖象會(huì)通過原點(diǎn)數(shù)據(jù)處理W-v2圖Wv2/(m2·s-2)0010.6421.2131.6442.3453.1063.57表明W與v2成正比實(shí)驗(yàn)結(jié)論：即：力對(duì)原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的二次方成正比。注意事項(xiàng)1實(shí)驗(yàn)裝置的選?。鹤兞Ω毡?橡皮筋的選擇：相同3平衡摩擦力：墊高4橡皮筋的條數(shù)：1、2、3、……5不需要求出功的數(shù)值6誤差分析1單選關(guān)于“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，下列敘述正確的是A每次實(shí)驗(yàn)必須設(shè)法求出橡皮筋對(duì)小車做功的具體數(shù)值B每次實(shí)驗(yàn)中，橡皮筋拉伸的長度沒有必要保持一致C放小車的長木板應(yīng)該盡量使其水平D先接通電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出D2單選在探究功與速度變化的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，下列說法中不正確的是A長木板要適當(dāng)傾斜，以平衡小車運(yùn)動(dòng)中受到的阻力B重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，雖然用到橡皮筋的條數(shù)不同，但每次應(yīng)使橡皮筋拉伸的長度相同C利用紙帶上的點(diǎn)計(jì)算小車的速度時(shí)，應(yīng)選用紙帶上打點(diǎn)最密集的部分進(jìn)行計(jì)算D利用紙帶上的點(diǎn)計(jì)算小車的速度時(shí)，應(yīng)選用紙帶上打點(diǎn)最稀疏的部分進(jìn)行計(jì)算C3雙選在探究功與速度變化的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是A通過改變橡皮筋的條數(shù)改變拉力做功的數(shù)值B通過改變橡皮筋的長度改變拉力做功的數(shù)值C通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來測(cè)定小車加速過程中獲得的最大速度D通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來測(cè)定小車加