高中物理 7.6实验：探究功与速度变化的关系（精讲优练课型）课件 新人教版必修2.ppt

6实验 探究功与速度变化的关系 实验过程 一 实验步骤 1 按如图所示安装好实验仪器 2 平衡摩擦力 将安装有打点计时器的长木板的一端垫起 纸带穿过打点计时器并接在小车后面 不挂橡皮筋 接通电源 轻推小车 直至打点计时器在纸带上打出间隔均匀的点 3 第一次先用一条橡皮筋做实验 用打点计时器和纸带记录小车的运动情况 4 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 用打点计时器和纸带记录小车的运动情况 二 数据处理 1 求小车的最终速度 如图所示 测出纸带上点迹均匀的两点如A1 A3间的距离x 则小车的速度为 2 计算小车做的功分别为W 2W 3W 时对应的v v2 v3 的数值 填入表格 3 逐一与W的一组数值对照 判断W与v v2 v3 的可能关系或尝试着分别画出W与v W与v2 W与v3 W与间关系的图像 找出哪一组的图像是直线 从而确定功与速度的正确关系 误差分析 1 误差的主要来源是橡皮筋的长度 粗细不一 使橡皮筋拉力做的功与橡皮筋的条数不成正比 2 误差的另一主要来源是摩擦力平衡得不合适 3 利用纸带确定物体的速度时 点间距测量不准也会带来误差 4 作图描点不准带来误差 注意事项 1 平衡摩擦力的方法 将木板一端垫高 轻推小车让其拖动纸带运动 根据打点计时器打在纸带上的点迹是否均匀来判断是否平衡好了摩擦力 2 测小车速度时 纸带上的点迹应选均匀部分的 也就是选小车做匀速运动时打的点迹 3 每次释放小车时 都要确保让它从同一位置由静止开始运动 4 所选橡皮筋的规格应一样 力对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单位即可 不必计算出具体数值 热点一实验原理与操作 典例1 2015 九江高一检测 某同学做探究动能定理的实验 如图所示 图中小车在一条橡皮筋的作用下弹出 沿木板滑行 这时 橡皮筋对小车做的功为W 当用2条 3条 实验时 使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致 每次实验中小车获得的速度都由打点计时器所打的纸带测出 1 除了图中已有的器材外 还需要导线 开关 刻度尺和 电源 填以下提供电源前面的字母 根据图填写 A 4 6V的交流电源 B 220V的交流电源 C 4 6V的直流电源 2 实验中小车会受到阻力 可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力 需要在 选填 左 或 右 侧垫高木板 3 若粗糙的木板水平 小车在橡皮筋的作用下 当小车速度最大时 关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置可能是 A 橡皮筋处于原长状态B 橡皮筋仍处于伸长状态C 小车在两个铁钉连线处D 小车已过两个铁钉连线处 正确解答 1 除了图中已有的器材外 还需要导线 开关 刻度尺和4 6V的交流电源 故选A 2 小车在水平木板上运动时 由于受到摩擦阻力导致小车速度在变化 所以适当倾斜以平衡摩擦力 根据题图可知需要在左侧垫高木板 3 放开小车后 小车做加速运动 当橡皮筋的拉力大小等于摩擦力大小时 小车的速度最大 此时橡皮筋仍处于伸长状态 B正确 答案 1 A 2 左 3 B 热点二实验数据处理 典例2 在做 探究功与物体速度变化的关系 的实验时 小车的质量为m 使用橡皮筋6根 每次增加一根 实验中W v v2的数据已填在表格中 1 试在图中作出相应关系图像 2 从图像可以得出的实验结论是 正确解答 1 将表中的数据分别描在图甲 乙所示的两个坐标系中 然后在图甲中用平滑曲线连接 在图乙中用倾斜直线连接 并且使尽可能多的点分布在曲线上或对称分布在直线两侧 如图甲和乙所示 2 从乙图看出W v2 答案 1 见正确解答图 2 W v2