第6节/实验:探究功与速度变化的关系/实验知能“清清楚楚一、实验目的1.通过实验探究力对物体做功与物体速度变化的关系。2.体会探究过程和所用的方法。二、实验又弛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仁2仁、3厂通过对打点计时器所打纸带的测量计算出每次实验后小车的速度,最后分析每次做的功与获得的速度的关系,总结出功获得的速度变化的关系。三、实验器材木板、橡皮筋(若干)、小车、打点计时器、低压交流电源、纸带、刻度尺等。四、实验步骤1.掉如图7-6-1所示安装好实验仪器。图7-6-12.平衡摩擦力:将安装有打点计时器的长木板的一端垫起,纸带穿过打点计时器,接到小车上,不挂橡皮筋,接通电源,轻推小车,打点计时器在纸带上打出间隔均匀的点。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的运动情决。4.换用2条、3条、4条同样的橡皮筋做实验,并将橡皮筋拉伸的长度都和第一次相同,用打点计时器和纸带记录小车的运动情况。五、数据处理1.速度数值的获得:实验获得的是如图7-6-2所示的纸带,为探究橡皮筋弹力做功与小车速度的关系,需要测量的是弹力做功结束时小车的速度,即小车做匀速运动的速度。所以,应该在纸带上测量的物理量是图中间隔均匀的点4、丁间的距离x,小车此时速文度的表达式为0二57,其中7是打点计时器的打点周期。图7-6-22.计算小车做的功分别为历2仁3W.-时对应的D、02、“的数值,填入表格。_趸言_1置儿日园|3.逐一与历的一组数值对照,判断历与0、p-.-的可能羔系或尝试着分别画出历与0、历与古历与、历与yp间关系的图像,找出哪一组的图像是直线,从而确定功与速度的正确关系。六、误差分析1.系统误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一,使橡皮答拉力做的功与橡皮筋的条数不成正比。2.系统误差的另一主要来源是摩擦力平衡得不合适。3.利用年英脚宏物体卯诛京时,点闭距劾兰下症会带来偶然误差。4作图描点不准确也会带来偶然误差。七、注意事项1.平衡摩擦力的方法:将木板一端垫高,轻推小车,由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否做匀途运动。2-.测小车速度时,应选纸带上点均匀的部分,也就是测小车做匀速运动时的速度。3所选橡皮籁的劲度系数应小一些,小车质量应大一些,以使纸带上打的点多一些。4-.所选橡皮筋的规格应一样,力对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单位即可,不必计算出具体数值。5.每次释放小车时,都要让它从同一位置由静止开始运动。常考题点.明明白白例1在“探究恒力做功与动能改变的关系“实验中(装置如图7-6-3):一纸带打点计时器图7-6-3(U下列说法哪一项是正确的一03.平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上B为减小系统误差,应使钩码质量远大于小车质量C-实验时,应使小车靠近打点计时器由静止释放(2)图7-6-4是实验中获得的一条纸带的一部分,选取O、4、C计数点,已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,则打8点时小车的瞬时这詹公小关im/s(保留三位朋烨数字)。单位:cm图7-6-4解析平衡摩擦力的原理就是在没有拉力的情况下调整斜面倾角,使/一tan9,4错;为减小系统误差应使钩码质量远小于小车质量,B错;实验时使小车靠近打点计时器能充分利用纸带,由静止释放则后面点测出的动能即等于该过程的动能变化量,便于利用小骋数探诛行荚元,故)迹C,捧r8素一0.653m/s,可得打8点时小车的瞬时速度。答案(DC(2)0.653