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：把计算出的速度填入表格中并算出 v2的值。橡皮筋位移时间速度速度平方条数x/mt/sv/(m·s－1)v2/(m2·s－2)3．数据处理：在坐标纸上(如图所示)画出 Wv2图线(“W”以一条橡皮筋做的功为单位)。4．实验结论：从图象分析外力对物体做功与物体速度变化的关系为 W∝v2。◆ 误差分析1．误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一，使橡皮筋的拉力做功 W 与橡皮筋的条数不成正比。2．没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过大。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。...
