资源简介

(共19张PPT)
《高中物理实验》
探究功与物体速度变化的关系
目录
01
02
03
04
实验仪器及步骤
数据分析及处理
误差分析及讨论
实验目的及原理
05
实验的典型例题
目录
CONTENTS
PART 01
实验目的及原理
实验目的
知道探究中需要测定的物理量。
知道改变弹力做功大小的方法，知道弹力做功大小与橡皮筋的条数成正比的操作，体会取一根橡皮筋所做的功为单位来简化问题的思想。
知道实验中平衡摩擦力的方法。
会选择合适的计数点并计算速度。
能根据实验数据，分析、总结出实验结论。
体会寻找W-v的关系转向寻找W-v2关系所蕴含的思想方法。
实验原理
实验方法：控制变量法
实验原理：需要测量功与初、末两个状态的速度。初、末状态的速度通过打点计时器测量，做功利用橡皮筋，分别用1根、2根、3根……相同的橡皮筋拉动小车时，橡皮筋对小车做功的大小分别是W、2W、3W……然后通过图像法找出做功与速度变化的关系。
实验原理
平衡阻力：实验过程中为了保证橡皮筋对小车做的功就是总功，需要平衡小车运动过程中的阻力。平衡阻力的方法是将木板一端垫高，让小车自身重力沿斜面向下的分力与阻力平衡，此时轻推小车，小车做匀速直线运动。
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PART 02
实验仪器及步骤
实验仪器
橡皮筋若干根（材质、长短、粗细均相同）、小车、长木板、打点计时器及电源、纸带、铁钉、刻度尺
实验步骤
1.如图，将打点计时器固定在长木板的一端，纸带的一端夹在小车后端，另一端穿过打点计时器。将长木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，小车恰能在长木板上做匀速运动为止。
2.将橡皮筋的一端固定在长木板前端的铁钉上，另一端固定在小车前端的钩子上。将小车放置在靠近打点计时器处，记下小车的位置，接通打点计时器的电源，释放小车。
实验步骤
3.用2根、3根、4根、5根相同的橡皮筋分别代替1根橡皮筋重做实验，每次将小车拉到同一位置释放，即橡皮筋被拉长的长度相等，以保证橡皮筋做功分别为2W、3W、4W、5W。
4.在上述实验中打出5条纸带上分别
找出小车开始近似做匀速运动的点，并分别测量小车匀速
运动时的速度，将实验速度记录在表格中。
5.根据表中的数据，尝试不同坐标，在图纸上作出合适的图像，探究W与v的关系
注意事项
普通橡皮筋存在粗细不均的问题，因此在做实验前要选择合适的橡皮筋。可选择服装上使用的松紧带（内右多股橡皮筋），拆去外层包裹的纱线，将里面的橡皮筋剥离出来作为实验橡皮筋用。
释放小车时，每次都必须在同一位置释放。
计算末状态速度，取匀速部分，以保证橡皮筋全部的能量都转化为小车动能。
PART 03
数据分析及处理
数据处理及分析
【数据记录】
实验 次数 橡皮筋做 的功W/J 匀速运动位移l/m 匀速运动 时间t/s 匀速运动速度v(m/s) V2 V3
1
2
3
4
5
【数据记录】
纸带黏贴处
数据处理及分析
【数据处理】在坐标纸上作出合适的W-v或W-v2或W-v3……
【实验结论】根据图线可得出做功与小车速度之间的关系是：____________________________________________________
PART 04
误差分析及讨论
问题讨论及误差分析
误差分析：本实验中产生的误差的主要因素有哪些？
①阻力没有恰好被平衡，小车受到的牵引力不等于小车受到的外力；
②各橡皮筋不完全相同，做功不是按照W倍数增加；
③刻度尺的测量误差。
问题：为什么要测量匀速阶段的速度？
橡皮筋恢复到原长时，小车的速度最大，并在一段时间内做匀速运动，为了减小测量误差，应该取匀速运动阶段较长的一段时间计算这个最大速度。
PART 05
实验的典型例题
【例题1】“探究功与速度变化的关系”的实验装置如图甲。。
(1)关于该实验，下列说法正确的是________和________。
A.打点计时器可以用于电池供电
B.必须平衡摩擦力
C.每次实验，小车必须从同一位置由静止弹出
D.可以选用规格不相同的橡皮筋
(2)图乙为某次实验打出的纸带，从中截取了测量小车最大速度所用的一段纸带，已知相邻两点打点时间间隔为0.02s，则小车获得的最大速度
vm=________m/s。(结果保留两位有效数字)
实验的典型例题
B
C
0.82
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