内容正文:
第七章
机械能守恒定律
目标定位
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.学习利用图象法研究功与物体速度变化的关系.
学案7 实验:探究功与速度变化的关系
知识探究
自我检测
知识探究
方案一 借助恒力做功探究功与速度变化的关系
1.原理
重物通过滑轮牵引小车,当小车的质量比重物大得多时,可以把重物所受的 当做小车受到的牵引力.如图1所示.
图1
改变重物的质量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.
距离
重力
2.实验步骤
(1)按如图1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高,让纸带穿过打点计时器连在小车后端,不挂重物,闭合电源,轻推小车,直到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,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.
3.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,…
(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,如果认为是W∝v2或其他,然后以W为纵坐标,v2(或其他)为横坐标作图,从而判定结论.
4.注意事项
(1)平衡摩擦力时,不挂重物,轻推小车后,小车能做匀速直线运动.
(2)必须保证所悬挂重物的重力远小于小车的重力.
方案二 借助变力做功探究功与速度变化的关系
1.原理
使小车在橡皮筋的作用下弹出,如图2所示.
图2
改变橡皮筋的条数,橡皮筋对小车做的功分别是一条橡皮筋做功时的相应 ,测出小车被弹出后的速度,能够找到橡皮筋对小车做的功与小车速度的关系.
倍数
2.实验步骤
(1)按如图2所示安装仪器.
(2)平衡摩擦力.
(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,并将测得的数据记入表格.
(4)换用2条、3条、4条……同样的橡皮筋做实验,并使橡