课时 2 实验：研究合外力做功和动能变化的关系[学习目标] 1.通过实验探究合外力对物体做的功与物体动能变化的关系.2.学习利用图像法研究合外力做功与物体动能变化的关系．一、原理由钩码通过滑轮牵引小车，当小车的质量比钩码大得多时，可以把钩码所受的重力当作小车受到的牵引力．如图 1 所示．图 1改变钩码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．二、实验步骤1．按如图 1 所示安装好实验仪器．2．平衡摩擦力：让纸带穿过打点计时器连在小车后端，不挂(填“不挂”或“挂上”)钩码，将安装有打点计时器的长木板的一端垫高，直到接通电源，轻推小车后，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，小车运动一段时间，关闭打点计时器电源．5．改变钩码的数量，更换纸带重复 4 的操作．三、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 W－v 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．四、注意事项1．平衡摩擦力时，不挂钩码，轻推小车后，小车能做匀速直线运动．2．计算牵引力做功时，可以不必算出具体数值，只用位移的数值与符号 G 的乘积表示即可.一、实验原理与操作例 1 某实验小组采用如图 2 甲所示的装置来探究“合外力做功和动能变化的关系”．实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面．实验的部分步骤如下：图 2① 将一块一端带有定滑轮的长木板固定在桌面上，在长木板的另一端固定打点计时器；② 把纸带穿过打点计时器的限位孔，连在小车后端，用细线跨过定滑轮连接小车和钩码；③ 把小车拉到靠近打点计时器的位置，接通电源，从静止开始释放小车，得到一条纸带；④ 关闭电源，通过分析小车位移与速度的变化关系来研究合外力对小车所做的功与速度...
