实验五探究动能定理基础梳理实验目的1.通过实验探究外力对物体做功与物体速度变化的关系.2.通过实验数据分析,总结出做功与物体速度的平方的正比关系.实验原理探究功与物体速度变化的关系,可通过改变力对物体做功,测出力对物体做功不同时物体的速度,为简化实验可将物体初速度设置为零,可用如图所示的装置进行实验,通过增加橡皮筋的条数使橡皮筋对小车做的功成倍增加,再通过打点计时器和纸带来测量每次实验后小车的末速度v
实验器材小车(前面带小钩)、100g~200g砝码、长木板.两侧适当的对称位置钉两个铁钉、打点计时器及纸带、学生电源及导线(使用电火花计时器不用学生电源)、5~6条等长的橡皮筋、刻度尺.知识整合实验过程一、实验步骤1.按原理图将实验仪器安装好.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,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,测得小车获得的速度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.二、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是:A1、A2间的距离x,小车速度的表达式是v=xT(T为打点计时器打点的时间间隔).2.实验数据记录橡皮筋条数位移x/m时间t/s速度v/(m·s-1)速度平方v2/(m2·s-2)3
实验数据处理及分析在坐标上画出W-v和W-v2图线(“W”以一条橡皮筋做的功为单位).4.实验结论:由图象可知功与物体速