2018-2019学年高中物理教科版必修二 第四章 4 课时2 实验:研究合外力做功和动能变化的关系
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课时2 实验:研究合外力做功和动能变化的关系

[学习目标] 1.通过实验探究合外力对物体做的功与物体动能变化的关系.2.学习利用图像法研究合外力做功与物体动能变化的关系.

一、原理

由钩码通过滑轮牵引小车,当小车的质量比钩码大得多时,可以把钩码所受的重力当作小车受到的牵引力.如图1所示.

图1

改变钩码的质量或者改变小车运动的距离,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.

二、实验步骤

1.按如图1所示安装好实验仪器.

2.平衡摩擦力:让纸带穿过打点计时器连在小车后端,不挂(填"不挂"或"挂上")钩码,将安装有打点计时器的长木板的一端垫高,直到接通电源,轻推小车后,打点计时器在纸带上打出间隔均匀的点为止.

3.在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线绕过滑轮连接小车和钩码.

4.将小车停在打点计时器附近,先接通电源,再释放小车,小车运动一段时间,关闭打点计时器电源.

5.改变钩码的数量,更换纸带重复4的操作.

三、数据处理

1.选取点迹清晰的纸带,选纸带上第一个点及距离第一个点较远的点,并依次标上0、1、2、3....

2.测出0到点1、点2、点3...的距离,即对应的小车的位移x1、x2、x3...,利用公式vn=求出点1、点2、点3...对应的瞬时速度v1、v2、v3....

3.确定此纸带所挂的钩码的重力G,利用Wn=Gxn,分别求出小车的位移为x1、x2、x3...时牵引力所做的功W1、W2、W3....

4.先对测量数据进行估算,或作W-v草图,大致判断两个量可能的关系,如果认为