内容正文:
实验5 探究动能定理
-*-
一、实验目的
1.探究外力对物体做功与物体速度变化的关系。
2.通过实验数据分析,总结出合外力做功与物体速度二次方的正比关系。
二、实验原理
1.改变功的大小:采用如图所示的实验装置,用1条、2条、3条……规格同样的橡皮筋将小车拉到同一位置由静止释放,橡皮筋拉力对小车所做的功依次为W0、2W0、3W0、…。
*
1.unknown
-*-
2.确定速度的大小:小车获得的速度v可以由纸带和打点计时器测出,也可以用其他方法测出。
3.寻找功与速度变化的关系:以橡皮筋拉力所做的功W为纵坐标,小车获得的速度v为横坐标,作出W-v或W-v2图象。分析图象,得出橡皮筋拉力对小车所做的功与小车获得的速度的定量关系。
三、实验器材
小车(前面带小钩)、长木板(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(若使用电火花计时器则不用学生电源)、若干条规格相同的橡皮筋、毫米刻度尺。
*
-*-
四、实验步骤
1.按原理图将仪器安装好。
2.平衡摩擦力:在长木板有打点计时器的一端下面垫一块木板,反复移动木板的位置,直至小车上不挂橡皮筋时,轻推小车,纸带打出的点间距均匀,即小车能匀速运动。
3.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W0,将这一组数据记入表格。
4.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,这时橡皮筋对小车做的功为2W0,测出小车获得的速度v2,将数据记入表格。
5.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。
*
-*-
五、数据处理
1.测量小车的速度:实验获得如图所示的纸带,为探究橡皮筋弹力做的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:A1、A2间的距离x,小车速度的表达式是v= (T为打点计时器打点的时间间隔)。
2.记录实验数据:把计算出的速度填入表格中并算出v2的值。
*
2.unknown
3.unknown
4.unknown
-*-
3.数据处理:在坐标纸上画出W-v或W-v2图线(“W”以一条橡皮筋做的功为单位)。
4.实验结论:合外力对物体做的功与物体速度变化的关系为W∝v2。
*
5.unknown
-*-
六、误差分析
1.误差的主要来源是橡皮筋的