实验报告---------探究功与速度变化的关系
班级姓名学号
一、探究目标
1、会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。
2、学习利用物理图像探究功与物体速度变化的关系。
3、通过用纸带与打点计时器来探究功与物体速度相关量变化的关系，体验知识的探究过程和物理学的研究方法。
二、实验器材
①钉有2个长直铁钉的长木板（附木块），②小车（300g）③相同橡皮筋6根（附：细线若干），④火花式打点计时器（附：220v交流电源、备用墨粉纸盘、平直纸带若干）
三、探究思路
本探究实验是按着如下的思路进行的：
①改变功的大小采用教材1所示实验装置，用1条、2条、3条同样的橡皮筋将小车拉到同一位置释放，橡皮筋拉力对小车所做的功依次为W、2W、3W
②确定速度的大小小车获得的速度v可以由纸带和打点计时器测出，也可以用其他方法测出。
③寻找功与速度变化的关系以橡皮筋拉力所做的功W为纵坐标，小车获得的速度v为横坐标，作出W—v曲线（即功—速度曲线）。分析这条曲线，得出橡皮筋拉力对小车所做的功与小车获得的速度的定量关系。
四、实验步骤
A.先将木板置于水平桌面，然后在钉有钢钉的长木板上，放好实验小车。
B.把打点计时器固定在木板的一端，将纸带穿过打点计时器的限位孔，纸带一端夹紧在小车的后端，打点计时器接电源。
C.使木板略微倾斜，调节木板的倾角，测量纸带点距直到相等，表明恰好平衡摩擦力。
D.过两钉中垂线上的适当位置作两钉的平行线，交中垂线于A点，作为小车每次运动的起始点。
E.使用一根橡皮筋时，将小车的前（或后）端拉到A点，接通电源，打点计时器打点，释放小车，小车离开木板前适时使小车制动，断开电源，取下纸带。
重复本项前面的过程，选出清晰的纸带。记下点距相等后t=0.1s的位移_1m，
求出小车获得的速度v=10_1m/s。
F.换用同样材料、粗细、长度的两根、三根、六根橡皮筋，依照D项的方法，分别进行实验。记下各次实验中点距相等后t=0.1s的位移_2,_3
小车分别获得的速度v2,v3vn_nm,求出m/s。
G.以功为纵轴（用第一次橡皮筋做的功为纵轴的单位长度），以速度为横轴（可以用适当的速度值为单位长度，也可以用第一次小车的速度为横轴的单位长度），建立坐标系，用描点法作出图像，看看是否是正比例图像，若不是，功与速度的哪种相关量（的变化量）是正比的，功就与速度的这种相关量（的变化量）具有确定的函数关系。
五、注意事项：根据实验过程思考。
(1)如何平衡摩擦力，平衡到什么程度，如何验证
(2)如何做到每根橡皮条的功都相等
(3)思考纸带上打点的分布情况，如何计算末速度
(4)如何通过图像处理数据
六、疑难解析
本节课的应用主要涉及对功与速度变化关系探究过程和研究方法的理解与
例1：你认为本实验的探究思路有何巧妙之处
提示注意实验中橡皮筋拉力对小车所做功的确定方法。
例2：本实验为什么要平衡摩擦力能否用本实验装置探究拉力与摩擦力的
合力所做的功与小车速度变化的关系
提示从实验目的与小车运动过程中的受力情况进行分析。
例3：试分析本探究实验中误差的主要来源。
七、练习巩固（1-3C4-5B）
1、对于橡皮筋做的功来说，直接测量是有困难的．我们可以巧妙地避开这个难题而不影响问题的解决，只需要测出每次实验时橡皮筋对小车做的功是第一次实验的多少倍，具体做法是()
A．用同样的力对小车做功，让小车通过的距离依次为_、2_、3_进行第1次、第2次、第3次实验时，力对小车做的功就是W、2W、3W
B．让小车通过相同的距离，第1次力为F、第2次力为2F、第3次力为3F实验时，力对小车做的功就是W、2W、3W
C．选用同样的橡皮筋，在实验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致，当用1条、2条、3条同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次实验时，橡皮筋对小车做的功就是W、2W、3W
D．利用弹簧秤测量对小车的拉力F，利用直尺测量小车在力F作用下移动的距离_，便可以求出每次实验中力对小车做的功，可控制为W、2W、3W
2、橡皮筋释放后，关于小车的运动，下列说法正确的是
A一直做匀速直线运动
B先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动
C先做加速度减小的变加速直线运动，再做匀速直线运动
D先做加速度增大的变加速直线运动，再做匀速直线运动
3、关于探究功与物体速度变化的关系下列说法正确的是
A每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体值
B每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
C应尽量使放小车的长木板水平
D先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
4、在做“探究功与物体速度变化的关系”的实验时，利用如图所示的装置研究功与物体速度变化的关系，每一次从同一位置释放小
车，用橡皮筋的条数，表示弹力做功的倍数，用纸带
和打点计时器测出每次实验中小车最后获得的速度，
就可以研究力对物体做的功与物体速度变化的关系，
现测得如下表实验数据。
(1)试在图中作出图象．
(2)从图象可以得出的实验结论是力对物体做的功与成正比。（填“v”或“v2”
5、某同学在探究功与物体速度变化关系的实验中，设计了如图（a）所示的实验，将纸固定在重物上，让纸带穿过电火花计时器或打点计时器，先用手提着纸带，使重物静止在靠近计时器的地方，然后接通电源，松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列小点，得到的纸带如图(b)所示．O点为计时器打下的第一个点，该同学对数据进行了
下列处理：取OA＝AB＝BC，并根据纸带算出了A、
B、C三点的速度分别为vA＝0.12m/s，vB＝
0.17m/s，vC＝0.21m/s．试根据以上数据大致判
断重力所做的功W∝v2．
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