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“探究功与速度变化关系”讲义 知识点梳理 1．物体由于运动而具有的能称为________，动能的大小与速度的大小有关，速度越大，动能________；通过做功能够改变物体的动能，因此，对物体做功也就意味着物体的速度发生________． 2．探究功与速度变化关系的思路：(1)使平板上的小车在力的作用下从________开始运动，测量力的大小及小车______________________________，可以计算力做的功，改变力的大小或小车运动的距离，也就改变了____________________． (2)小车的速度可以由____________和纸带测出． (3)以________为纵坐标，以__________为横坐标，作出图线，由图线特征了解两者的定量关系． 3．操作技巧：(1)平衡摩擦力．如果纸带上打出的点距是______的，说明纸带的运动是匀速的，小车重力沿斜面方向的分力就刚好平衡了小车所受的摩擦力． (2)选择纸带．对纸带上的点进行分析，选择相邻距离基本________的若干个点作为小车匀速运动阶段的点，用这些点计算小车的速度． 4．数据处理：根据实验测得的数据，分别作出W－v图线、W－图线、W－v2图线、W－v3图线…….如果哪一种图线更接近于过原点的倾斜直线，功与速度的某相关量之间可能就是一种________关系． 知识点梳理答案 1．动能　越大　变化 2．(1)静止　在力的作用下运动的距离　力对小车做的功的大小　(2)打点计时器　(3)功W　速度v 3．(1)均匀　(2)相同 4．正比 参考案例二（教材P70）： 1、探究过程中，我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值？ 橡皮筋的弹力做功不容易计算，然而改用橡皮筋的条数，保持小车相同的运动距离，则弹力功的大小与橡皮筋的条数成正比。即，橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W…… 2、每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求？ 我们由问题一可以知道：为了使弹力功的大小与橡皮筋的条数成正比，因此，每次拉长橡皮筋的长度应该相等。 3、小车获得的速度怎样计算？ 由于橡皮筋做功而使小车获得的速度可以由纸带和打点计时器测出。进行若干次测量，就得到若干组功和速度的数据 4、实验完毕后，我们用什么方法分析橡皮筋对小车作的功和小车速度的关系？ 先对测量数据进行估计，或者做出W—v的图象，分析这条曲线，可以得知橡皮筋对小车做的功与小车获得速度的定量关系。 5、小车在木板上运动时会受到阻力，可以采用什么方法进行补偿？ 平衡摩擦力时，可使木板略微倾斜，作为补偿，轻推一下小车，观察小车是否做匀速直线运动 6、纸带上的点距并不都是均匀的，应该采用那些点距来计算小车的速度？为什么？ 小车的运动情况：变加速直线运动（加速度越来越小的加速运动）——匀速运动——减速运动 我们应该求小车匀速阶段的速度。即：弹力做功刚完毕时小车的速度 【重点突破】实验中的重要方法及技巧 1.巧妙应用比例关系：巧妙应用比例关系为实验测量提供很大的方便和可能.例如，一根橡皮条对小车做的功是很难确定的，如果改用两根橡皮条在完全相同的情况下做的功的具体数值仍是很难确定的.但是，若以一根橡皮条对小车做的功为功的单位W，两根橡皮条做的功无疑是2W. 2.简化实验过程：探究的任务是外力对物体做的总功与速度变化的关系.本实验总是让小车从静止开始运动，使测定初速度和末速度的问题转化为只测定末速度的问题，有利于操作和数据处理发现规律. 3.设法减小实验误差：①平衡小车在木板上运动的摩擦力保证小车脱离橡皮条后做匀速运动；②在纸带上选取点迹清楚、间距均匀的部分计算小车的速度. 4.利用物理图象，适当地进行坐标交换，探索物理量之间的关系. 知识点一　实验的理解 例题1． 关于探究功与物体速度变化的关系实验中，下列叙述正确的是(　　) A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值 B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致 C．放小车的长木板应该尽量使其水平 D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出 解析：本实验没有必要测出橡皮筋做的功到底是多少焦耳，只要测出以后各次实验时橡皮筋做的功是第一次实验时的多少倍就已经足够了，A错；每次实验橡皮筋拉伸的长度必须保持一致，只有这样才能保证以后各次实验时，橡皮筋做的功是第一次实验时的整数倍，B错；小车运动中受到阻力，只有使木板倾斜到一定程度，才能减小误差，C错；实验时，应该先接通电源，让打点计时器开始工作，然后再让小车在橡皮筋的作用下弹出，D正确． 答案：D　 知识点二 实验数据的处理方法 例题2． 某同学在探究功与物体速度变化的关系时得到了W与v的几组数据，请你对这些数据进行处理，并确定W与v之间的关系(W1为物体速度由0.00变化到0.80 m/s时所做的功). W/W1