第6节实验:探究功与速度变化的关系
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、实验原理
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W、2W、3W、......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,总结出功与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.按如图761所示安装好实验仪器。
图761
2.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况。
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762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A1、A3间的距离x,小车此时速度的表达式为v=,其中T是打点计时器的打点周期。
图762