第六节 实验:探究功与速度变化的关系
1.通过实验探究功与速度变化的关系。
2.体会探究过程和所用的实验方法。
3.通过实验掌握平衡摩擦力的方法。
4.学会运用图象处理实验数据。
方案一:借助恒力做功探究功与速度变化的关系
1.实验原理
(1)如图所示,由重物通过滑轮牵引小车,小车运动过程中拖动纸带,打点计时器在纸带上打点记录小车的运动情况。重物所受重力近似等于小车所受拉力F,再由纸带计算小车移动的距离s,则功W=Fs。
(2)利用纸带量出起始点至各计数点的距离,计算小车在打下各计数点时的瞬时速度。
(3)计算出v2、v3、……,判断W与v可能的关系。
2.实验器材
长木板(一端附有定滑轮)、小车、小盘、砝码(若干)、天平、打点计时器、交流电源、纸带、复写纸、刻度尺、细线等。
方案二:借助橡皮筋变力做功探究功与速度变化的关系
1.实验原理
(1)如图所示,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……。
(2)做功结束后小车匀速运动,利用v=通过测量纸带即可测速度v1、v2、v3……。
(3)计算出对应的v2、v3、……,总结出W与v可能的关系。
2.实验器材
木板、橡皮筋(若干)、小车、打点计时器、交流电源、纸带、复写纸、刻度尺等。
课堂任务 探究过程·获取数据
仔细观察实验装置图,认真参与“师生互动”。
活动1:怎样保证小车在不受外力时可以在木板上做匀速直线运动?
提示:可以垫高木板的一端,平衡掉摩擦力的影响,小车在不受外力时就可以做匀速直线运动。
活动2:怎么保证换用多条橡皮筋时对小车做的功是成倍增加的?
提示:每加一条橡皮筋,都将小车从同一位置静止释放,即让几条橡皮筋拉伸的长度都和第一次相同。
活动3:小车不再受橡皮筋作用时做什么运动?
提示:小车不再受橡皮筋作用时受力平衡,做匀速直线运动。
活动4:本实验的注意事项有哪些?