探究功与物体速度变化的关系木板、小车、橡皮筋(若干）、打点计时器、电源、纸带、钉子2枚探究的器材探究的思路1、测量橡皮筋对小车做的功W2、测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度v3、数据处理，寻找W与v的关系探究的技巧1、测量橡皮筋对小车做的功W问题a：橡皮筋对小车做的功如何测量？F为变力，做的功很难测量。问题b：探究过程中，我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值？措施：设法让橡皮筋每次对小车做的功分别为W、2W、3W……不需要探究的技巧问题c：每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求？相同探究的技巧小车在木板上运动时会受到阻力，可以采用什么方法进行补偿？使木板稍微倾斜，用重力的分力（下滑力）来平衡小车运动过程中受到的阻力。此时，小车不要连接重物或拴橡皮筋，但应连着纸带且接通电源．探究的技巧2、测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度v问题：如何测量小车的速度？利用打点计时器打出的纸带问题：纸带上打出的点并不都是均匀的，应该采用那些点来计算小车的速度？为什么？取点迹清晰且间距均匀的部分例:为研究功与物体速度变化的关系，在某次实验中某同学得到了如图所示的一条纸带,（1）应选哪些点间距进行测量？（2）怎样根据测得的数据进行确定小车的速度？ABCDEFG探究技巧3、数据处理，寻找W与v的关系问题：如何找到功与速度的关系？方法一：计算法方法二：图像法比较麻烦简便直观，可以减少偶然误差参考实验步骤1、按图装好实验器材，把木板稍微倾斜，平衡阻力2、先用一条橡皮筋做实验，把橡皮筋拉长到一定的位置，理好纸带，接通电源，释放小车。3、换用纸带，改用2条、3条……同样的橡皮筋进行实验，保持每次实验中橡皮筋拉长的长度相同。4、由纸带算出小车获得的速度，把小车第一次获得的功计为W，第2次，第3次……计为2W，3W……5、对测量数据进行估算，大致判断两个量可能的关系，然后以W为纵坐标，v，v2（或其它）为横坐标作图。结论弹簧弹力对小车做的功与速度的平方成正比注：这里的弹力就是物体受到的合外力因为小车从静止开始运动，初速度为零，末速度就是小车速度的变化。拓展：如果小车的初速度不为零，功与速度之间应该有什么样的关系？小结：功与物体速度变化的关系WV∝2领会本实验的探究思路是本节课的精髓所在！其他方案：由重物通过滑轮牵引小车，如图所示．改变重物的_____或者改变小车运动的_____，也就改变了牵引力做的功，从而探究牵引力做的功与小车获得的速度间的关系．图7－6－2质量距离二、借助恒力做功探究功与速度变化的关系1．测量前的准备：平衡摩擦力将木板一端垫高，让小车从木板上匀速滑动，从而平衡摩擦力．2．实验必须满足的条件：钩码质量m远小于小车质量M.在钩码质量m远小于小车质量M的条件下，钩码的重力大小才近似等于小车所受合力．3．有关测量和计算(1)小车受到的合外力F：大小近似等于所挂钩码的重力mg，故用天平测出钩码的质量m可求F≈mg.(2)通过纸带测小车的位移l.(3)求出合力对小车做的功W＝Fl＝mgl4．结论：研究W与v的关系，发现合力对小车做的功W与小车速度的平方成正比，即满足W∝v2.(4)通过纸带求出对应位移l，小车获得的速度v＝xn＋xn＋12T.
