实验五 探究功与速度变化的关系板块一 主干梳理·夯实基础 实验原理与操作◆ 实验目的1.探究外力对物体做功与物体速度的关系
2.通过实验数据分析,总结出做功与物体速度平方的正比关系
◆ 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,小车获得的速度的平方为横坐标,作出 Wv2曲线,分析这条曲线,可以得知橡皮筋对小车做的功与小车获得的速度的定量关系
◆ 实验器材小车(前面带小钩)、100~200 g 砝码、长木板(在两侧适当的对称位置钉两个铁钉)、打点计时器、纸带、学生电源(使用电火花计时器时不用学生电源)、导线、5~6 条等长的橡皮筋、刻度尺
◆ 实验步骤1.按如图所示将实验仪器安装好
2.平衡摩擦力:在长木板的有打点计时器的一端下面垫一块木板,反复移动木板的位置,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,即小车能匀速运动为止
3.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
4.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
5.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
数据处理与误差分析◆ 数据处理1.测量小车的速度:实验获得如图所示的纸带,为探究橡皮筋弹力做的功和小车速度的关系,需要测量弹力做功结束时小车的速度,即小车做匀速运动的速度,应在纸带上测量的物理量:A1、A2间的距离 x,小车速度的表达式是 v=(T 为打点计时器打点的时间间隔)
2.记录实验数据