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高中物理 | 7.6探究功與速度變化的關系詳解
橡皮筋對小車做功的測量方法
(1)是否需要測出橡皮筋對小車具體做功的數(shù)值?
橡皮筋的拉力是變力,無法直接進行測量計算,知道比例關系就可以。
(2)如何改變每次做功的大?。?div style="height:15px;">
每次增加橡皮筋的條數(shù)來改變功的大小
(3)每次試驗對橡皮筋的長度有什么要求 ?
拉伸長度相同,保證每根橡皮筋做功相同
如果一條橡皮筋對小車的做功是W,則兩條橡皮筋對小車的做功是2W,三條為3W,以此類推,每次做功都可以用W的倍數(shù)來表達,這種處理方法叫做倍增法。
實驗方案的設計
實驗器材
木板,小車,橡皮筋(若干),打點計時器,電源,紙帶,釘子等。
思考
1. 小車在運動中,只有橡皮筋的拉力做功嗎?
運動中有摩擦力做功,需要平衡摩擦力
2. 小車在平衡摩擦力之后做什么運動?
先加速運動,在勻速運動
3. 紙帶上的點,間距并不都是均勻的,應該采用什么樣的點來計算小車的速度,為什么?
取點跡清晰,間距較大且點距相等的一段,求出點距相等一段的平均速度,即為小車勻速運動的速度,即小車加速后獲得的速度。
實驗步驟
1. 按圖裝好實驗器材,把木板稍微傾斜,平衡阻力。
2. 先用一條橡皮筋做實驗,把橡皮筋拉長到一定的位置,理好紙帶,接通電源,釋放小車。
3. 換用紙帶,改用2條,3條。。。同樣的橡皮筋進行實驗,保持每次實驗中橡皮筋拉長的長度相同。
4. 由紙帶算出小車獲得的速度,把小車第一次獲得的功計為W,第2次,第3次。。。計為2W,3W。。。
數(shù)據(jù)處理
橡皮筋條數(shù)
0
1
2
3
力對小車做功
0
W
2W
3W
小車速度V
v2
v3
從得到的數(shù)據(jù)可以看出:W越大,V越大
畫W—v,W—v2,W—v3的圖像
結論:功與速度的平方成正比
誤差分析
實驗中哪些因素會影響到實驗的準確性?
1. 橡皮的長度,粗細不一,使橡皮筋對小車的拉力與橡皮筋的條數(shù)不成正比。
2。平衡摩擦力不當。
習題解析
習題演練
(1)AC  (2)B  D
解析
(1)要測量紙帶上點間的距離,需要毫米刻度尺,電磁打點計時器,需要4~6 V交流電源,故選AC。
(2)符合要求的紙帶上后面的點跡均勻,選B;平衡摩擦力過度,則橡皮筋回復原狀后小車仍有加速度,相鄰點間的距離越來越大,選D。
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