7.6实验：探究功与速度变化的关系

6探究功与物体速度变化的关系重力做功WG重力势能弹力做功WF力做功W弹性势能动能速度EP=mghEP=1/2KX2我们这一节通过实验，探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系探究力对物体做的功与物体速度的关系实验情景：我们以平板上的小车为研究对象，使它在力的作用下由静止开始运动（为了方便），改变力的大小，或者小车运动的距离，力对小车做的功也会改变，小车获得的速度就会不同，由此能够得到功与速度的几组数据。请学生阅读教材“探究的思路”部分2.探究过程中，我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值？3.每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求？4.小车获得的速度怎样计算？5.实验完毕后，我们用什么方法分析橡皮筋对小车作的功和小车速度的关系？1.参考示例一，在什么情况下可以近似用物体的重量G代表小车受到的牵引力F（71页说说）参考示例一，在什么情况下可以近似用物体的重量G代表小车受到的牵引力F（71页说说）小车：F=Ma重物：G-F=ma消去加速度，得到牵引力F和物重G的关系MFGMm11GmM当小车的质量比重物大很多(Mm)时FG探究过程中，我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值？橡皮筋的弹力做功不容易计算，然而改用橡皮筋的条数，保持小车相同的运动距离，则弹力功的大小与橡皮筋的条数成正比。即，橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W……这是本实验的精妙之处每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求？为了使弹力功的大小与橡皮筋的条数成正比，因此，每次拉长橡皮筋的长度应该相等。小车获得的速度怎样计算？由于橡皮筋做功而使小车获得的速度可以由纸带和打点计时器测出。实验完毕后，我们用什么方法分析橡皮筋对小车做的功和小车速度的关系？先对测量数据进行估计，或者做出W—v的图象，分析这条曲线，可以得知橡皮筋对小车做的功与小车获得速度的定量关系。1、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？2、纸带上的点距并不都是均匀的，应该采用那些点距来计算小车的速度？为什么？学生分组实验，并思考下面的问题：小车在运动过程中，有哪些力做功？把木板的一端垫高，使重力沿斜面向下的力与摩擦力平衡F阻FGF阻FN拉力和摩擦力做功FF2F1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？应该采用那些点距来计算小车的速度？小车的运动情况：实例二：变加速直线运动（加速度逐渐减小）匀速运动我们应该求小车匀速阶段的速度。即：弹力做功刚完毕时小车的速度实例一：匀加速直线运动2XaTVaT(1)按图示将实验仪器安装好，同时平衡摩擦力．(2)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，设此时橡皮筋对小车做的功为W1，将这一组数据记入表格．(3)用2条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同，这时橡皮筋对小车做的功为W2，测出小车获得速度v2，将数据记入表格．(4)用3条、4条……橡皮筋做实验，用同样的方法测出功和速度，记入表格．实验步骤思路：做出W—vW—v2W—v3……的图象，看他们之间的关系v2v3vv实验次数橡皮筋做的功匀速运动时的速度1W0.2320.0538240.0124870.48166422W0.3210.1030410.0330760.56656933W0.4170.1738890.0725120.64575544W0.4690.2199610.1031620.68483655W0.5290.2798410.1480360.72732466W0.5710.3260410.1861690.7556452收集数据，生成结论实验结论：2Wv即力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的平方成正比。误差是不可避免的，但我们可以尽量减少它。我们需要注意：1.橡皮筋规格2.平衡摩擦时3.小车的质量不能太小