复习弹性势能弹性势能重力势能重力势能动能动能重力做功重力做功弹力做功弹力做功外力做功外力做功速度速度WGEP1EP2第1页/共23页 1.用什么实验器材测量速度?怎么测?2.测量功需要测什么物理量,用什么实验器材测量,怎么测?引导:第2页/共23页 (1 1)物体物体速度速度的变化的变化与做功有与做功有怎样的关系呢?怎样的关系呢?实验实验中如何对物体作中如何对物体作功?又怎样来表示功的大小呢?功?又怎样来表示功的大小呢?实验实验的设计的设计第3页/共23页思路引导思路引导 本实验方案本实验方案:本实验采用本实验采用变变力做功力做功采用采用的通过增加每次牵引小车的橡皮筋数的通过增加每次牵引小车的橡皮筋数目的办法来表示功的大小目的办法来表示功的大小第4页/共23页请你思考请你思考 (2 2)如何测量物体的速度)如何测量物体的速度呢?呢?第5页/共23页思路引导思路引导 可以用打点计时器测量小车的速可以用打点计时器测量小车的速度也可以可以用可以用导轨上导轨上配套配套的光电的光电门的方法来测量小车运动的速度门的方法来测量小车运动的速度第6页/共23页一、实验目的探究合力做功与速度变化的关系,初速度为零,实验转化为探究合力做功与末速度的关系。
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、纸带等第7页/共23页实验器材:橡皮筋、小车、木板、打实验器材:橡皮筋、小车、木板、打点计时器、铁钉等点计时器、铁钉等橡皮筋橡皮筋小车小车打点计时器打点计时器纸带纸带木板木板铁钉铁钉 探究的器材第8页/共23页第9页/共23页探 究的 思 路1、测量橡皮筋对小车做的功W 2、测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度v 3、数据处理,寻找W与v的关系第10页/共23页探究的技巧1、测量橡皮筋对小车做的功W问题:探究过程中,我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值?措施:设法让橡皮筋每次对小车做的功分别为 W、2W、3W 不需要第11页/共23页解决方案第一次用第一次用一条一条橡皮筋拉小车橡皮筋拉小车第二次用第二次用两条两条完全相同的橡完全相同的橡皮筋并联起来栓到小车上拉皮筋并联起来栓到小车上拉小车,且使每条橡皮筋的伸小车,且使每条橡皮筋的伸长都长都和第一次的伸长量一样和第一次的伸长量一样做功做功W做功做功2W依次类推,并联依次类推,并联三条三条、四条四条橡皮筋,且拉伸橡皮筋,且拉伸的长度都一样,做的功为的长度都一样,做的功为3W、4W第12页/共23页问题:每次实验中橡皮筋拉伸的长问题:每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求?度有什么要求?相同相同第13页/共23页如何使拉力做的功等于合力做的功?即如何使拉力做的功等于合力做的功?即如何抵消摩擦力。
如何抵消摩擦力思考橡皮筋对小车做的功是合力做的功吗?橡皮筋对小车做的功是合力做的功吗?把木板的一把木板的一端垫高,使端垫高,使重力沿斜面重力沿斜面向下的力与向下的力与摩擦力平衡摩擦力平衡GF阻阻FNF阻阻F还有做摩擦还有做摩擦力功力功FF2F1第14页/共23页2、测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度v 问题:如何测量小车的速度?利用打点计时器打出的纸带 问题:纸带上打出的点并不都是均匀的,应该采用那些点来计算小车的速度?为什么?取点迹清晰且间距均匀的部分第15页/共23页1 1、将打点计时器固定在一块平板上,让纸带的一、将打点计时器固定在一块平板上,让纸带的一端夹在小车后端,另一端穿过打点计时器将平端夹在小车后端,另一端穿过打点计时器将平板安板安装有打点计时器的一端适当垫高装有打点计时器的一端适当垫高,调整高度,调整高度,直至轻推小车后使小车直至轻推小车后使小车恰能恰能在板上在板上做匀速直线运做匀速直线运动动为止2 2、将橡皮筋固定在小车前端拉长橡皮筋使小车位、将橡皮筋固定在小车前端拉长橡皮筋使小车位于于靠近打点计时器靠近打点计时器处,处,记下小车位置记下小车位置接通打点计接通打点计时器电源时器电源,释放释放小车小车。
实验过程?C B A第16页/共23页3 3、用、用2 2 条、条、3 3 条、条、4 4 条、条、5 5 条橡皮筋分别代替条橡皮筋分别代替1 1 条橡条橡皮筋重做实验,保证皮筋重做实验,保证每次释放小车的位置相同每次释放小车的位置相同,即,即橡皮筋被拉长的长度相同橡皮筋被拉长的长度相同4 4、在上述实验中打出的、在上述实验中打出的5 5 条纸带中,分别找出小车条纸带中,分别找出小车开始开始近似做匀速运动的点近似做匀速运动的点,并分别测出匀速运动时,并分别测出匀速运动时的速度的速度v v1 1、v v2 2、v v3 3、v v4 4、v v5 5第17页/共23页思路:做出Wv Wv2 Wv3的图象,看他们之间的关系第18页/共23页数据记录实验实验次数次数橡皮筋橡皮筋做的功做的功位移位移l/m时间间隔时间间隔t/s匀速运动时的速度匀速运动时的速度v/(m/s)123454WW2W3W5W.弹力做功刚完毕弹力做功刚完毕时小车的速度时小车的速度二、采集数据 生成结论第19页/共23页实验实验次数次数橡皮筋橡皮筋做的功做的功匀速运动时的速度匀速运动时的速度1 1W W0.2320.2320.0538240.0538240.0124870.0124870.4816640.4816642 22W2W0.3210.3210.1030410.1030410.0330760.0330760.5665690.5665693 33W3W0.4170.4170.1738890.1738890.0725120.0725120.6457550.6457554 44W4W0.4690.4690.2199610.2199610.1031620.1031620.6848360.6848365 55W5W0.5290.5290.2798410.2798410.1480360.1480360.7273240.7273246 66W6W0.5710.5710.3260410.3260410.1861690.1861690.7556450.755645二、采集数据 生成结论第20页/共23页实验结论:实验结论:即即力对原来静止的物体做的功与物体获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。
得的速度的平方成正比第21页/共23页实验结论: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第22页/共23页感谢您的观看!第23页/共23页。