（浙江选考）高考物理一轮复习 第5章 机械能 实验5 探究做功与物体速度变化的关系学案-人教版高三全册物理学案

实验 5 探究做功与物体速度变化的关系[考纲解读] (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)体会探究的过程和所用的方法。实验原理为了探究功与速度变化的关系，需要测量功和初、末两个状态的速度。在方案一中，功的大小等于小车所受的合力与小车位移的乘积，当悬挂重物的质量远小于小车质量及小车所受的阻力已被平衡时，功的大小约等于重物重力与小车位移的乘积。在方案二中，不需要测量功的具体数值，分别用 1 根、2 根、3 根…相同的橡皮筋时，橡皮筋对小车做功的大小分别是 W、2W、3W…。这两种方案中，小车获得的速度都可利用打点计时器测量，然后通过图象法找出功与速度变化的关系。实验器材方案一：重物(小盘中放砝码或砂桶中盛砂)、打点计时器、小车、纸带、复写纸、电源、导线、刻度尺、一端带有滑轮的长木板、带小钩的细线、坐标纸、薄木板等。方案二：橡皮筋若干根(材质、长短、粗细均相同)、打点计时器、小车、纸带、复写纸、电源、导线、刻度尺、木板、铁钉、坐标纸等。实验步骤方案一：(1)用天平测出重物的质量 m(m≪M 车)，将数据记录在表中。(2)将打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，纸带的一端夹在小车后端，另一端穿过打点计时器。将长木板安装有打点计时器的一端适当垫高，调整高度，直至轻推小车后，恰能使小车拖着纸带在木板上做匀速运动为止。(3)在小车前系好细线并通过滑轮挂上重物。将小车置于靠近打点计时器处。接通打点计时器电源，释放小车。(4)改变重物质量，重做上述实验。(5)如图 1 所示，将纸带上的第一个点记为计数点 O，再在纸带的后端选择连续的 5 个打印点分别记为计数点 1、2、3、4、5。分别测出计数点 1、2、3、4、5 至计数点 O 的距离(即小车的位移 l)，并利用打上点的纸带，测出打各计数点时小车的速度 v，将实验数据记录在表中。图 1(6)将计算得到的功 W 记录在表格中。(7)根据记录的 W、v 数据，在坐标纸上作出合适的图象。两次实验可以在同一坐标系中作出两条图线。(8)整理实验器材。方案二：(1)将打点计时器固定在长木板的一端，纸带的一端夹在小车后端，另一端穿过打点计时器。将长木板安装有打点计时器的一端适当垫高，调整高度，直至轻推小车后，恰能使小车拖着纸带在长木板上匀速运动为止。(2)将橡皮筋的一端固定在长木板前端的铁钉上，另一端固定在小车前端的钩子上。将小车置于靠近打点计时器处，记下小车的位置。接通打点计时器的电源，...