2017-2018物理人教版必修2教学案:第七章 第6节 实验:探究功与速度变化的关系
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  一、实验目的

  1.通过实验探究力对物体做的功与物体速度变化的关系。

  2.体会探究过程和所用的方法。

  二、实验原理

  让橡皮筋拉动小车做功使小车的速度增加,使拉小车的橡皮筋的条数由1条变为2条、3条、......则橡皮筋对小车做的功为W、2W、3W、......通过对打点计时器所打纸带的测量,计算出每次实验后小车的速度,最后分析每次做的功与获得的速度的关系,总结出功与获得的速度的关系。

  三、实验器材

  木板、橡皮筋(若干)、小车、打点计时器、低压交流电源、纸带、刻度尺等。

  四、实验步骤

  1.按如图所示安装好实验仪器。

  

  

  2.平衡摩擦力:将安装有打点计时器的长木板的一端垫起,纸带穿过打点计时器,接到小车上,不挂橡皮筋,闭合电源,轻推小车,打点计时器在纸带上打出间隔均匀的点。

  3.第一次先用一条橡皮筋做实验,用打点计时器和纸带测出小车获得的速度v1,设此时橡皮筋弹力对小车做功为W,并将得到的数据记入表格。

  4.换用2条、3条、4条、......同样的橡皮筋做实验,并将橡皮筋拉伸的长度都和第一次相同,即让小车从同一位置由静止释放,测出v2、v3、v4、......橡皮筋对小车做功分别为2W、3W、4W、......将数据记入表格。

  5.分析数据,尝试作W­v,W­v2等图象,探究W、v的关系。

  五、数据处理

  1.速度数值的获得:实验获得的是如图所示的纸带

  

为探究橡皮筋弹力做功与小车速度的关系,需要测量的是弹力做功结束时小车的速度,即小车做匀速运动的速度。所以,应该在纸带上测量的物理量是图中 A1与A3 间的距离 x,小车速度的表达式为 v=,其中 T 是打点计时器的打点周期。即选择相邻距离基本相