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2019-2020年高一物理 7.6 實驗 探究功與速度變化的關系 學習目標 課標要求： 1.通過實驗探究及∝的關系 2.通過實驗掌握平衡摩擦力的方法 3.學會運用圖像法處理實驗數據 重點：1.計算橡皮筋彈力做功的方法 2.小車最大速度的計算方法 難點：通過圖像法處理功與速度的關系 鞏固基礎 1. 在“探究功與物體速度變化的關系”的實驗中，下列敘述正確的是 （ ） A．每次實驗必須設法算出橡皮筋對小車做功的具體數值 B．每次實驗中，橡皮筋拉伸的長度沒有必要保持一致 C．放小車的長木板應該盡量水平 D．先接通電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出 2.在“探究功與物體速度變化的關系”實驗中，我們并不需要測出橡皮筋做的功到底是多少，只要測出以后各次實驗時橡皮筋對小車做的功是第一次實驗的多少倍，使用的方法是 （ ） A．選用同樣的橡皮筋，在實驗中每次橡皮筋拉伸的長度保持一致，當用1條、2條、3條……同樣的橡皮筋進行第1次、第2次、第3次……實驗時，橡皮筋對小車做的功就是W、2W、3W…… B．用同樣的力對小車作用，讓小車通過距離s、2s、3s……則第1次、第2次、第3次……實驗時，力對小車做的功就是W、2W、3W…… C．讓小車通過相同的距離，第1次力為F，第2次力為2F，第3次力為3F……實驗時，力對小車做的功就是W、2W、3W…… D．利用彈簧測力計測量對小車的拉力F，利用直尺測量小車在力的作用下移動的距離L,便可求出每次實驗中力對小車做的功，可控制W、2W、3W…… 3.在“探究功與物體速度變化的關系”的實驗中作出圖象如圖所示，哪一個是符合實際的（ ） W W W W AW BW CW DW 4.在“探究功與物體速度變化的關系”的實驗中，某同學在一次實驗中得到了一條紙帶，這條紙帶上的點兩端較密，中間疏，出現(xiàn)這種情況的原因可能是（ ） A．電源的頻率不穩(wěn)定 B．木板傾斜程度太大 C．沒有使木板傾斜或傾角太小 D．小車受到的阻力較大 5.探究“力對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關系”的實驗裝置如圖所示。以下關于該實驗的說法中不正確的是（ ） A．在改變橡皮筋的個數時，橡皮筋伸長的長度必須一致。 B．根據記錄紙帶上打出的點，求小車獲得的速度的方法，是以紙帶上第一點到最后一點的距離來進行計算。 C．某同學在一次實驗中，得到一條記錄紙帶。紙帶上打出的點，兩端密、中間疏。出現(xiàn)這種情況的原因，可能是沒有使木板傾斜或傾角太小。 D．本實驗是探究橡皮筋對小車做的功與小車的速度之間是否存在、、等關系。 0 1 3 4 2 5 6 7 6.在“探究功與物體速度變化的關系”的實驗中得到如圖所示的一條紙帶，則應根據哪段來計算小車獲得的速度？為什么？ 提升能力 7. 某學習小組做探究“合力的功和物體速度變化關系” 的實驗，如圖，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為W. 當用2條、3條……，完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次……實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致。每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出。 ⑴若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運動，當小車速度最大時，關于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說法正確的是( ) A．橡皮筋處于原長狀態(tài) B．橡皮筋仍處于伸長狀態(tài) C．小車在兩個鐵釘的連線處 D．小車已過兩個鐵釘的連線 （2）下面是本實驗的數據記錄表， 橡皮筋 做功 10個間隔距離 x（m） 10個間隔時間 T（s） 小車獲得速度 vn（m/s） 小車速度的平方vn2（m/s）2 1 W 0.2880 0.2 1.44 2.07 2 2W 0.4176 0.2 2.09 4.36 3 3W 0.4896 0.2 2.45 5.99 4 4W 0.5904 0.2 2.95 8.71 5 5W 0.6480 0.2 3.24 10.50 從理論上講，橡皮筋做的功Wn和物體速度vn變化的關系應是Wn∝ 。請運用表中測定的數據在上圖所示的坐標系中作出相應的圖象，驗證理論的正確性。 紙帶 小車 橡皮筋 打點計時器 木板 感悟經典 (xx年高考廣東卷)某實驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動能定理”，如圖所示，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器，記錄小車受到拉力的大?。谒阶烂嫔舷嗑?0.0 cm的A、B兩點各安裝一個速度傳感器，記錄小車通過A、B時的速度大?。≤囍锌梢苑胖庙来a． (1)實驗主要步驟如下： ①測量________和拉力傳感器的總質量M1；把細線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路。 ②將小車停在C點，________，小車在細線拉動下運動，記錄細線拉力及小車通過A、B時的速度． ③在小車中增加砝碼，或________，重復②的操作。 (2)下表是他們測得的一組數據，其中M是M1與小車中砝碼質量之和，|vA2－vB2|是兩個速度傳感器記錄速度的平方差，可以據此計算出動能變化量ΔE，F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力，W是F在A、B間所做的功．表格中的ΔE3＝__________，W3＝__________(結果保留三位有效數字)。 次數 M/kg /(m/s)2 F/N W/J 1 0.500 0.760 0.190 0.400 0.200 2 0.500 1.65 0.413 0.840 0.420 3 0.500 2.40 1.220 W3 4 1.000 2.40 1.20 2.420 1.21 5 1.000 2.84 1.42 2.860 1.43 解析：(1)①在實驗過程中拉力對小車和傳感器做功使小車和傳感器的動能增加，所以需要測量小車和傳感器的總質量；③通過控制變量法只改變小車的質量或只改變拉力大小得出不同的數據；(2)通過拉力傳感器的示數和AB長用W＝FL可計算拉力做的功；(3)利用圖象法處理數據，由動能定理可知W與ΔE成正比，作圖可用描點法。 [答案]　(1)小車　釋放小車　改變鉤碼數量 (2)0.600 J　0.610 J 第六節(jié) 實驗 ：探究功與速度變化的關系 5W 4W 3W 2W W 0 Wn 2 6 4 8 10 12 1.D 2.A 3.C 4.CD 5.B 6. 應根據第3與第7點間的距離來計算，得到的速度是。因為3～7點比較均勻 7.解析 （1）B （2） （作圖如圖示：要求明確標注坐標軸的物理量，合理設置標度，用尺規(guī)作圖，所作圖線應通過原點）。可見合力做的功Wn和物體速度vn變化的平方成正比，驗證了理論的正確性。