2020年探究功与速度变化的关系.ppt

复****br/>弹性势能
重力势能
动能
重力做功
弹力做功
合外力做功
速度
？
WG＝EP1－EP2
WF＝EP1－EP2
探究功与速度变化的关系
2021/1/12
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探究做功与速度变化的关系
实验目的：探究做功与速度变化的关系
实验器材：橡皮筋、小车、木板、打点计时器、铁钉等
橡皮筋
小车
打点计时器
纸带
木板
铁钉
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思考
小车在木板上运动的过程中，哪一阶段橡皮筋对小车做功？
橡皮筋对小车拉力做的功能否直接测量？
橡皮筋的弹力是变力，且弹力与伸长量的关系也不严格遵守胡克定律 ，不容易计算。
?
?
?
C B A
橡皮筋被拉伸直到恢复原长的过程中
怎样设计实验才能解决这一问题?
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解决方案
第一次用一条橡皮筋拉小车
第二次用两条完全相同的橡皮筋并联起来栓到小车上拉小车，且使每条橡皮筋的伸长都和第一次的伸长量一样
做功W
做功2W
依次类推，并联三条、四条……橡皮筋，且拉伸的长度都一样，做的功为3W、4W……
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思考
小车在木板上做什么性质的运动？
先加速后匀速再减速
我们要取的速度是哪个阶段的速度？这个速度该如何测量？
橡皮筋恢复原长时的速度。恢复原长时的一段位移与所用时间的比值近似计算该点的瞬时速度。
（1）选用DE段
（2）V=LDE / tDE
.. . . . . . . . . . . . . ..
A B C D E F G
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如何使拉力做的功等于合力做的功？即如何抵消摩擦力。
思考
橡皮筋对小车做的功是合力做的功吗？
把木板的一端垫高，使重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡
F阻
F
G
F阻
FN
还有摩擦力做功
F
F2
F1
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4、在上述实验中打出的5 条纸带中，分别找出小车开始近似做匀速运动的点，并分别测出匀速运动时的速度v1 、v2 、v3 、v4 、v5 。
3、用2 条、3 条、4 条、5 条橡皮筋分别代替1 条橡皮筋重做实验，保证每次释放小车的位置相同，即橡皮筋被拉长的长度相同。
1、将打点计时器固定在一块平板上，让纸带的一端夹在小车后端，另一端穿过打点计时器。将平板安装有打点计时器的一端适当垫高，调整高度，直至轻推小车后使小车恰能在板上做匀速直线运动为止。
2、将橡皮筋固定在小车前端。拉长橡皮筋使小车位于靠近打点计时器处，记下小车位置。接通打点计时器电源，释放小车。
实验过程
?
?
C B A
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数据记录
实验次数
橡皮筋做的功
位移l /m
时间间隔t /s
匀速运动时的速度v /(m/s)
1
2
3
4
5
4W
W
2W
3W
5W
. . . . . . . . . .
弹力做功刚完毕时小车的速度
用什么方法处理数据比较直观?
图象法
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图象法处理数据
做W-v图
若为曲线
若为直线，则W与v成正比
做W-v2图
若为曲线
若为直线，则W与v2成正比
……
……
做W-v3图
……
为什么不做
W- 图?
1
v
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数据处理
W
v /(m/s)
1
2
3
4
5
6






W-v图
0
0
为什么图象会通过原点?
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