第六节 实验:探究功与速度变化的关系课堂探究一、注意事项1.适度平衡小车受到的摩擦力
2.每次实验小车都要从同一位置由静止开始运动
3.应选择粗细均匀,一致性好的橡皮筋
4.橡皮筋的拉伸长度要适度
5.使小车挂住橡皮筋的中点,放正小车,使小车沿木板的中间线运动
二、误差分析1.误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一,使橡皮筋的拉力与橡皮筋的条数不成正比
2.平衡摩擦力不彻底或平衡过度也会造成误差
3.利用打上点的纸带计算小车的速度时,测量不准带来误差
三、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、A3间的距离 x,小车此时速度的表达式为 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 A1、A2、A3…来计算小车匀速运动时的速度
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
(1)用计算法处理实验数据:在确定了橡皮筋对小车所做的功并测出了小车获得的速度后,如果作出的 W-v 曲线不是一条直线,可以采用计算的方法,即根据测得的速度分别按 W∝v2、W∝v3、W∝v …,算出相应的功的值,实际测得的速度与哪一种最接近,它们之间就具有哪一种关系
1(2)用图象法处理实验数据:我们也可根据实验测得的数据,分别作出 W-v 曲线、W-v2曲线、W-v3曲线……
如果哪一种图象更接近于过原点的倾斜直线,功与速度之间就是哪一种正比关系
用图象法处理数据,要比计算法更简捷