高中物理 第七章 机械能守恒定律 第6节 实验：探究功与速度变化的关系学案 新人教版必修2-新人教版高一必修2物理学案VIP专享

第 6 节 实验：探究功与速度变化的关系[学考报告] 知识内容探究做功与物体速度变化的关系考试要求学考选考√√基本要求1.知道探究中需测定的物理量2.知道实验方案一中改变牵引力做功大小的方法3.知道实验方案一中测量牵引力做功数值的方法4.知道实验方案二中改变弹力做功大小的方法5.知道实验方案二中弹力做功大小与橡皮筋的条数成正比的操作要求，体会取一根橡皮筋所做的功为单位来简化问题的思想方法6.知道实验方案中平衡摩擦力的方法7.会选择合适的计数点并计算速度8.能根据实验数据，分析、总结出实验结论发展要求体会从寻找 W-v 的关系转向寻找 W-v2关系所蕴含的思想和方法[基 础 梳 理]方案一、借助恒力做功探究功与速度变化的关系1.原理重物通过滑轮牵引小车，当小车的质量比重物大得多时，可以把重物所受的重力当做小车受到的牵引力。如图 1 所示。图 1改变重物的质量或者改变小车运动的距离，也就改变了牵引力做的功，从而探究牵引力做的功与小车获得的速度间的关系。2.实验步骤(1)按如图 1 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高，让纸带穿过打点计时器连在小车后端，不挂重物，接通电源，轻推小车，直到打点计时器在纸带上打出间隔均匀的点为止。(3)在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端、用细线绕过滑轮连接小车和钩码。(4)将小车停在打点计时器附近，先接通电源，再释放小车，当小车运动至定滑轮附近及时控制住小车，关闭电源，取下纸带。(5)改变钩码的数量，更换纸带重复 4 的操作。3.数据处理(1)选取点迹清晰的纸带，选纸带上第一个点及距离第一个点较远的点，并依次标上0，1，2，3，…(2)测出 0 到点 1、点 2、点 3……的距离，即为对应的小车的位移 x1，x2，x3，…，利用公式 vn＝求出点 1、点 2、点 3……对应的瞬时速度 v1，v2，v3，…(3)确定此纸带所挂的钩码的重力 G，利用 Wn＝Gxn，分别求出小车的位移为 x1，x2，x3，…时牵引力所做的功 W1，W2，W3，…(4)先对测量数据进行估算，或作 Wv 草图，大致判断两个量可能的关系，如果认为是 W∝v2或其他，然后以 W 为纵坐标，v2(或其他)为横坐标作图，从而判定结论。4.注意事项(1)平衡摩擦力时，不挂重物，轻推小车后，小车能做匀速直线运动。(2)必须保证所悬挂重物的质量远小于小车的质量。方案二、借助变力做功探究功与速度变化的关系1.原理使小车在橡皮筋的作用下弹出，由橡皮筋提...