第5讲 实验:探究动能定理
探究动能定理
1.实验目的
探究外力对物体做功与物体速度变化的关系。
2.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的功,测出力对物体做不同功时物体的速度变化,为简化实验可将物体初速度设置为零,可用图甲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。
3.实验器材
小车(前面带小钩),100~200 g砝码,长木板(在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,5~6条等长的橡皮筋,刻度尺。
4.实验步骤
(1)按如图甲所示将实验仪器安装好,同时平衡摩擦力。
(2)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。
(3)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,这样橡皮筋对小车做的功为2W,测出小车获得的速度v2,将数据记入表格。
(4)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。
(5)分析数据,得出结论。
①测量小车的速度
实验获得如图乙所示的纸带,为探究橡皮筋弹力做功和小车速度的关系,需要测量弹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(用字母表示):A1、A2间的距离为x,小车速度的表达式是(用测量的物理量表示)v=(T为打点计时器打点的时间间隔)。