第七章 机械能守恒定律第 6 节 实验:探究功与速度之间关系【学习目标】1、会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度
2、学习利用物理图象探究功与物体速度变化的关系
【重点、难点】通过用纸带与打点计时器来探究功与速度的关系
预习案【自主学习】1.本实验的目的:探究________和_____________________的关系
本实验总是让小车从静止开始,使测定两个速度的的问题转化为_______________的问题,有利于操作和数据处理发现规律
2.实验中测速度一般用___________来计时,还常用___________
3.如果以功 W 为纵坐标,以 v 为横坐标,则图象为_______线
【学始于疑】 探究案【合作探究一】 1
探究思路本实验是按着如下的思路进行的:(1)改变功的大小 用 1 条、2 条、3 条……同样的橡皮筋将小车拉到同一位置释放,橡皮筋拉力对小车所做的功依次为 W、2W、3W……(2)确定速度的大小 小车获得的速度 v 可以由纸带和打点计时器测出,也可以用其他方法测出
(3)寻找功与速度变化的关系 以橡皮筋拉力所做的功 W 为纵坐标,小车获得的速度 v为横坐标,作出W—v 曲线(即功—速度曲线)
分析这条曲线,得出橡皮筋拉力对小车所做的功与小车获得的速度的定量关系
例 1 本实验的探究思路有何巧妙之处
解答 实验中用橡皮筋的弹力拉动小车做功使小车获得动能,探究橡皮筋做的功与小车速度变化的关系
橡皮筋的弹力是变力,所做的功是变力功,没有现成的公式可以计算功的大小
即使知道弹力功的公式也不能用它进行计算,因为橡皮筋的劲度系数也是变化的
然而,改变橡皮筋的条数,保持小车相同的运动距离,则弹力功的大小与橡皮筋的条数成正比
也就是说,在相同的位移情况下,用一条橡皮筋做的功为 W,用两条同样的橡皮筋做的功就是2W,用同样的三条橡皮筋做的功就是 3W…