第 29 讲 探究功与速度变化的关系一、实验目的1.通过实验探究外力做功与物体速度变化的关系
2.通过分析实验数据,总结出外力做功与物体速度平方的正比关系
二、实验器材小车(前面带小钩)、长木板(在两侧适当的对称位置钉两个铁钉)、木块、打点计时器纸带、学生电源(若使用电火花计时器则不用学生电源)、导线、5 条同规格的橡皮筋及毫米刻度尺
考点一 实验原理与操作一、实验原理1.不是直接测量对小车做功,而是通过改变橡皮筋条数确定对小车做功 W、2W、3W、…
2.由于橡皮筋做功而使小车获得的速度可以由纸带和打点计时器测出,也可以用其他方法测出
这样,进行若干次测量,就得到若干组功和速度的数据
3.以橡皮筋对小车做的功为纵坐标,分别以小车获得的速度 v、v2、…为横坐标,作出 Wv、Wv2、…曲线,分析这些曲线,可以得知橡皮筋对小车做的功与小车获得的速度的关系
二、实验步骤1.仪器安装(1)按实验原理图将仪器安装好
(2)平衡摩擦力:在长木板有打点计时器的一端下面垫一木块,反复移动木块的位置,直至小车上不挂橡皮筋时,轻推小车,纸带打出的点间距均匀,即小车能做匀速直线运动为止
2.测量与记录(1)先用 1 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,设此时橡皮筋对小车做的功为 W,将这一组数据记入表格
(2)用 2 条橡皮筋做实验,实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同,这时橡皮筋对小车做的功为 2W,测出小车获得的速度 v2,将数据记入表格
(3)用 3 条、4 条、…橡皮筋做实验,用同样的方法测出功和速度,记入表格
三、注意事项1.平衡摩擦力很关键,将木板一端垫高,使小车重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力平衡
方法是轻推小车,由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否匀速运动,找到木板一个合适的倾角
2.测小车速度时,纸带上的点应选均匀部分的,也就是选对应小车做匀速