第 6 节 实验：探究功与速度变化的关系一、实验目的1．通过实验探究力对物体做的功与物体速度变化的关系。2．体会探究过程和所用的方法。二、实验原理让橡皮筋拉动小车做功使小车的速度增加，使拉小车的橡皮筋的条数由 1 条变为 2 条、3 条、……则橡皮筋对小车做的功为 W、2W、3W、……通过对打点计时器所打纸带的测量，计算出每次实验后小车的速度，最后分析每次做的功与获得的速度的关系，总结出功与获得的速度的关系。三、实验器材木板、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、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，接到小车上，不挂橡皮筋，闭合电源，轻推小车，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测出小车获得的速度 v1，设此时橡皮筋弹力对小车做功为 W，并将得到的数据记入表格。4．换用 2 条、3 条、4 条、……同样的橡皮筋做实验，并将橡皮筋拉伸的长度都和第一次相同，即让小车从同一位置由静止释放，测出 v2、v3、v4、……橡皮筋对小车做功分别为 2W、3W、4W、……将数据记入表格。5．分析数据，尝试作 Wv，Wv2等图象，探究 W、v 的关系。五、数据处理1．速度数值的获得：实验获得的是如图所示的纸带为探究橡皮筋弹力做功与小车速度的关系，需要测量的是弹力做功结束时小车的速度，即小车做匀速运动的速度。所以，应该在纸带上测量的物理量是图中 A1 与 A3 间的距离 x，小车速度的表达式为 v＝，其中 T 是打点计时器的打点周期。即选择相邻距离基本相同的若干点来计算小车匀速时的速度。2．计算 W、2W、3W、……时对应的 v、v2、v3、……数值，填入下面表格。WvnW2W3W4W5Wvv2v33．逐一与 W 的一组数值对照，判断 W 与 v 的可能关系，或分别试探画出 W 与 v、W 与v2、W 与 v3、W 与间关系的图象，找出哪一组的图象是直线，从而确定功与速度的正确关系。六、注意事项1．平衡摩擦力的方法：将木板一端垫高，轻推小车，由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否做匀速运动，找到木板的一个合适的倾角。2．测小车速度时，纸带上的点应选均匀部分的，也就是选小车做匀速运动状态的。3．橡皮筋应选规格一样的，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。4．每次释放小车时，都要让它从同一位置...
