探究功与速度的关系

• • • •
1．探究的问题 通过实验探究力(合力)对物体做的功与物体速度变化的关系． 2．合理推测 若作用于物体上的合力不为零，产生加速度，若初速度为零， 则物体前进距离越大，做的功越多，物体获得的( 速度越大） • 3．设计实验 • (1)实验装置：见图7—6—1 • (2)功的得出：小车在同样的1条、2条、3条…橡皮筋的作 、 、 … 用下弹出，橡皮筋对小车做的功分别为( 1W、2W、3W… )
• (3)打点计时器打出的纸带上相邻各点的间距并不均匀， 应选 （ ） 纸带来计算小 一段点间距均匀 车的速度，因这一小段是橡皮筋对小车做功完毕时的情形 (小车速度也可借助光电门来测量)． • 5．数据处理，得出结论 • 先对测量数据进行估计，或者作出 ( W－v草图 )大 － 草图 致判断两个量可能是什么关系．若认为W∝v2，就对每个 速度值算出它的 ( 二次方 )，作出W－v2图象，若是直 线，说明 ( W∝v2 ) . ∝ • 结论：通过作图发现W－v2图象近似是 ( 直线 ) ，说 W∝v2 ) . ∝ 明(
7.6探究功和速度变化的关系 探究功和速度变化的关系
探究功与物体速度变化的关系
定性:在物体质量一定的前提下： 对物体做的功越多，物体的速度 变化就越大。
情景导入
实 验： 探 究 做 功 与 小 车 速 度 变 化 的 关 系
实验目的： 实验目的：通过实验探究橡皮筋对小 车做功与小车速度变化的关系 实验器材：橡皮筋（ 实验器材：橡皮筋（6根）、小车、砝码、 ）、小车、砝码、 小车 木板、打点计时器、铁钉、 木板、打点计时器、铁钉、刻度尺等 打点计时器 小车 铁钉 木板 纸带 橡皮筋
探 究的 思 路
1、橡皮筋做的功 、
问题：①橡皮筋做功是恒力做功还是变力做功？ ②如何改变橡皮筋做的功？

画W ---- V图像
画W ---- V2图像
结论
弹簧弹力对小车做的功与速度的平方成正比
注：这里的弹力就是物体受到的合外力 因为小车从静止开始运动，初速度为零，
； 市场营销培训/html/hometopfenlei/topzongcaipeixun/zongcaipeixun4/
；
地向前疾行。画面下方的文字说此人为病中的穷孩子募捐，正在旅途中。画中心有大字———跟穷人一起上路。 这位汉子一定走过了千山万水，不然不会有如此深邃的目光。他刚毅的表情背后掩饰着隐痛，用这条假肢走，每一步恐怕都要痛。那么———如图所示———他正徒步穿越新 疆的独山子、玛纳斯、一碗泉，甘肃的马莲井、黄羊镇、娘娘坎，然后经陕鄂湘粤到香港。他是香港人。一个忍痛的行者用假肢穿越过大西北的旷野，信念像火苗一样越烧越旺：让没钱的孩子治病。 照片用镀铝金属镶框，内置灯光照明，一幅连一幅延伸到前面。画面上的汉子像排队一 样，一个接一个向你迎面走来，昂着头，有些吃力地移脚。然后是一行比一行小的字———跟穷人一起上路。 香港街头，很少见到通常印象中的穷人，大家似乎衣食丰足。在这幅视觉冲击力强烈的招贴画中，“穷人”两字竟很尊贵，关注他们如同每个人的责任。 就是说，此刻我感动了， 血液从各处奔涌而出，冲撞全身。心里默念：跟穷人一起上路！跟穷人一起上路…… 这时，耳边歌声趋近，不远的地方有一支乐队。四个淡蓝色牛仔装的年轻人弹唱，三男一女。隧道高瓦数的橙光把他们的脸庞勾勒得十分柔和。他们沉静吟唱美国乡村歌曲，弹电贝司的女孩子很卖力， 头发在肩膀上跳。他们脚下一只干草色的牛仔礼帽里有散钞，纸卡写着“为脊髓灰质炎病童筹款”。 乡村歌曲在海底隧道回荡，宁静而朴素。曲调如RICHQEDMAFX的风格，把渴盼压在了心里，舒展、大度而倔犟。譬如fool’Sgame。又如myconfession。吉他、蓝色牛仔装和他们头发上金 黄的轮廓光，与音乐一起构成了奇妙的效果，身后招贴画上的独行者目光炯炯，简直就要破壁而出了。 我想站下多听一会儿，但听众只有我一个人。别人扔下钱匆匆而行，我把仅有的一些港元扔进干草色的礼帽里，感到轻松。这几天我被这钱弄得枯燥，买东西剩下的这点钱，大件买不 成，小件又不想买，还得动脑筋找打折的商店，比如“SOGO”，又要算计地铁费用等等，哪如此刻省心。 乡村歌曲对爱情、忧伤和前途均有独特的诠释方式，就像枝头上的花与瓶里的花不一样，像赤脚在五月的玉米地里走过，脚丫缝感到土壤的湿润，像衣衫带着松香味，指甲缝里有洗 不尽的新鲜泥土。但我把所有的钱放进礼帽之后，伫立倾听就有一些惭愧。我想有钱真是不错，隔一会儿，往那里扔点钱，再接着听。但是把钱分几次给一个募集善款的乐队，似乎也不像话。 他们并没有用目光驱人，眼神里多少还有一些谢意，感谢我目不转睛地倾听。跟港人比，我有 许多时间，但仍然不能长久流连。 乡村歌曲的声音离我越来越远，我用目光接过一幅又一幅的“跟穷人一起上路”，向出口走去。这时口袋空空，我把它翻出来，像两只兔子耳朵在腿侧垂着。我童年曾玩过这样的游戏，那时没有钱，口袋里是一些纸团。现在演习一遍，竟很新鲜，好像 洗手套一样把自己翻过来洗干净了。 善良是一棵矮树 如今是"利益原则"至上的年代.经商的人把利润置于首位,并为此拼搏.不经商的人在这种社会氛围的笼罩之下,也把利益上的得失作为思考的砝码. 在这种情形下,如果哪一个人偶尔提到了"善良"这个词,会使很多人感到意外.善良?什么 善良? 人们对善良已感到陌生了. 但是在表面上看起来排斥善良的时代,肯定是人们最需要善良的岁月.虽然有人说"如果我善良,肯定会吃亏",但稍稍想一下,造假酒把人眼睛喝瞎的人唯独缺少善良. 人可以宣称:我的钱已经赚足了,但没有人说:我的善良已经饱和了. 阔人安双层防盗门,再 装防盗锁,又入保险,不就是恐惧别人的不善良么? 中国青少年基金会四处游说,为山区失学孩子募集学费,也是企图通过人们仅存的一点善良来使那些可怜的孩子多念上几天书. 反过来想,如今是一个充满恐慌的年代,是恐慌没有钱吗?是,又不完全是.缺那一部分东西,就叫做善良. 许许多多 的际遇可以这样来表述: 升官发财靠的是自己的拼搏,安居乐业需要别人的善良. 渴望之在中国大行其道,普遍传达了这样的渴望:我们需要善良.需要谁的善良呢?当然是别人的善良. 一句话,我们恨不能把老婆领导邻居和在街上见到的每一个人都变成刘慧芳和宋大成,自己可在王沪生与王 亚茹之间游离. 这部戏榨出了中国人的虚伪,虽然它在艺术上极幼稚. 如果你让哪一个人率先善良起来,他肯定不干,并反问"别人为什么不去善良". 仰仗别人的善良得以苟活,虽然可怜,但还不至于可悲.中国人的可悲在于,当有人以圣人的姿态播施善良时,会受到"集体无意识"的讥讽. 雷锋 具有完善的人格,不是难以摆脱被嘲弄的命运吗? 因此,人们虽然希望别人对自己善良有加,但别人的善良又衬出自己的冷酷,结果又触努了他. 如果善良与邪恶分别是两棵树的话,好看的是邪恶之树. 邪恶之树茂盛,绿叶如盖,果实鲜艳. 善良之树生长缓慢,不引人注目,有时没有果实. 这就 是人们拒绝善良的道理所在. 如果仅仅从生长与结果来判断树的价值,那也只是它的价值之一,而不是价值的全部. 当人们把眼光投入果实时,善良之树在做什么呢?它在地下默默的固沙,在没有人烟之处亮出一片风景,在清新每人吸入的氧气. 然而善良也有果实,那就是人性的纯粹和人性的 辉煌. 邪恶之树尽管疯长,但颓衰也过于迅速了.罂粟花不也是极美丽吗?然而消失得也迅速. 贝多芬说,"没有一棵善良的灵魂,就没有美德可言." 这是说善良与美德是密不可分的,但对于不需要美德的人来说,似乎可以不需要善良了. 还有一句格言很精彩,但不是名人说的,而是我的一位朋 友田睿口述,"如果善良也是一种武器的话,我在生活中惟一的武器就是善良." 这话令人玩味再三. 生活并不仅仅是"吃亏是福"的问题,敢于善良也不是敢于吃亏.善良常常是无损失可言.作为一种天性,善良的人往往能化险为夷. 因而善良之树也是常青之树. 草原牧歌写意 蒙古人感到心里 涌动悠长的情绪，张口让它出来，便成牧歌。 夏季在蒙古高原是老天爷用力抖开的长长的绿绸子，从巴丹吉林到敖嫩古雅。这么长，如从楼兰古国到高句丽，备上九匹好马也要跑上两个月。老天爷另外一块用力抖开的绸子是冬天，白缎的。 蒙古人在起伏的绿绸上行走，他们惯于骑马， 一走路就像鸭子那样摇摇摆摆的，背手眯眼。在这样的土地上走，炊烟里必有牛粪火的气味，榆木桩子拴着沉思状的雪青马，牛群在雨后的草滩上走过，蹄印里汪着积水。这里没有路，只留勒勒车的两道辙印。人的前胸和后背都是无语苍凉的草原。太阳从银灰的云层偶一露头，远处有一 块草地便绿得耀眼，金色的阳光在草叶上急速爬过，不久淡化了。起风的时候，空气透明，草浪像骨牌一样向同一方向倒伏，风的部队快速潜行。这时，黯绿的草色逼入眼里，似有悲抑。但如此辽远的天地似又不容人啼哭，所有的景物无不沉实厚重。置身此地，蒙古人感到心里涌动悠长 的情绪，张口让它出来，便成牧歌。 牧歌宛如情歌，无不极尽委婉。这是许多说也说不尽的曲折。情感一物，在尽境已无话可说了，这样就有汉人在京剧中的拖腔与蒙古人在牧歌中的长调。长调，像旅人在背上的行囊中装进尽可能多的什物，又像魔术师从口袋中拽出无穷尽的彩带。就 这样，蒙古人在目光望不到边的草原生活，无论走累了歇息，无论伫望，无论宴筵征战远徙祷祝，心里总要遇到一首歌。蒙古民歌俯仰皆是，一旗编有《蒙古民歌三百首》，一盟编有《蒙古民歌三千首》，然而千万何止。 刚刚听到蒙古民歌的人，听出悠远，是第一楼台。听出蒙古民歌 的苍凉悲抑，乃第二楼台。在第三重境界，会听到蒙古人的心肠多么柔软，像绸子一样柔软。粗糙的北地，像一块磨石，把人的筋骨磨硬，心肠磨软了。因此，他们会把最好的肉食和奶食送给借宿的路人。 在蒙古民歌中，那些用手指和心灵摩挲得极好的佛珠，是《达那巴拉》、《诺恩 吉亚》、《云良》、《嘎达梅林》、《小黄马》、《达古拉》、《金珠尔玛》。这些歌的信息能量太丰富太辽远了。像这样的好歌，还可以像百科全书一样列下去。 骑马听歌 他们脸上藏着很深的东西，不是智谋心机，而像岩石那样的表情，对访客轻轻地看一眼，就不再看了。访客是我 们，拜谒五当召喇嘛庙的俗世人。 到五当召的时候，天擦黑，洼地显出积雪的亮光。吃完饭的小喇嘛背书包去上课。他们紫色的僧衣和寺院白玛草掺泥而成的暗红外墙同一。小喇嘛们十四、五岁。一位倚柱子打IP电话，用蒙古语。这时，他腰里手机响了，莫扎特的四小节乐曲。另一个 小喇嘛和当地孩子钩冰玩儿，把一块冰用脚往自己这面钩，像盘球。一会儿，打电话和钩冰的小喇嘛安静下来，看我们。我们看他们。我想从他们脸上看出想家、学习藏文和寺院生活留下的痕迹，看不到。他们神色童稚，像小孩子一样东张西望。 接待我们的三位“大喇嘛”也只有二十 多岁，一位是住持，僧衣袖口半尺滚金。他们眉眼深处藏着东西，彼此明白，咱们不明白。同行的人说，喇嘛相貌好啊。他们英武又柔和，脸上没有迟疑、迫急这些“生活中”的人们常见的表情。在佛堂，我们坐好，听喇嘛诵经。藏语的经文高低错落，像泉水穿壁，闪着流动的光。诵经 如有和声领唱，美妙难传。 我们去拜谒成吉思汗陵，路过五当召。它和拉卜楞寺并列，同为第三大喇嘛庙。从这儿出来，心里还有经文萦绕。打个不确切的比方，诵经像葛利高利圣歌一样，属无伴奏合唱，织体丰满，铺垫烘托，密密麻麻又顿挫有致，像巴赫的音乐。世上很多东西都与 巴赫牵连。内蒙广播合唱团有一首混声四部无伴奏合唱：《四海》，流传于哲里木盟一带，是祝酒歌。歌里所说的“四海”，指东南西北海，各海绿波荡漾，槟榔树的叶子在微风中飘落，亲朋好友到了，喝酒吧。 有趣在，歌词的“东海”如回旋曲（意大利文：RONDO）中的主题A，与其 它主题相对出现。第一段，东海绿波荡漾；第二段，东海南海绿波荡漾；第三段，东海西海绿波荡漾；第四段，东海北海绿波荡漾。A与B、与C、与D对应。东海是领导。还有，海与槟榔叶子都不是蒙古人常见之物，却出现在歌词里。这首合唱的衬词是“哲咴”。哲咴！哲咴！哲咴！他们 唱起来排山倒海。这样劝酒，酒不喝是不成了。听说，有一帮不喝酒的环保日本人，听说过此歌，纷纷站起来自己找酒倒上，大白尽饮，再倒上。 在五当召，我们叩拜了从头世到七世活佛的舍利灵骨，

(4)实验研究发现，W 与 v2 成正比，故 W 与 v 的图象应该是向上弯曲的 曲线，故 C 正确，A、B、D 错误。
尝试解答
[变式 1] (2020·河北衡水中学下学期第二次调研)如图甲，是“探究功 与速度变化的关系”的实验装置，当质量为 0.1 kg 的小车在 1 条橡皮筋作 用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为 W；当用 2 条、3 条……完全相同 的橡皮筋进行第 2 次、第 3 次……实验时，由于每次实验中橡皮筋的拉伸 长度相同，因此第 2 次、第 3 次……实验中，橡皮筋对小车做的功分别为 2W、3W……，每次实验中小车获得的最大速度可由打点计时器所打出的纸 带求出。则：
(1)为了保证细绳的拉力等于小车所受的合外力，以下操作必要的是 ____A__C____ (选填选项前的字母)。
A．在未挂钩码时，将木板的右端垫高以平衡摩擦力 B．在悬挂钩码后，将木板的右端垫高以平衡摩擦力 C．调节木板左端定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行 D．所加钩码的质量尽量大一些
(2)图 b 是甲同学某次实验中打出纸带的一部分。O、A、B、C 为 4 个 相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有 4 个打出的点没有画出，所用 交流电源的频率为 50 Hz。通过测量与计算，可知打点计时器打 B 点时小 车的速度大小为____0_._3_6____ m/s。
2．可以把长木板换成气垫导轨，省略平衡摩擦力的操作步骤，达到简 化实验过程的目的。
考点 1 实验原理与实验步骤 例 1 某实验小组采用如图甲所示的装置探究功与速度变化的关系。
(1)下列叙述正确的是___D___。 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

探究功与物体速度变化的关系引言在物理学中，功（work）是一种表示能量转化的概念。

它与物体移动和速度变化之间存在着密切的关系。

本文将探究功与物体速度变化之间的关系，并分析其中的数学原理和物理规律。

什么是功？功是物理学中用来描述能量转化的量。

当一个力作用于物体并使物体移动时，这个力所做的功可以被计算出来。

功的单位是焦耳（J）。

功的计算公式功的计算公式为：功（W）=力（F） × 移动的距离（d）× cos θ其中，θ表示力和物体移动方向之间的夹角。

与速度变化的关系速度是物体运动的基本特征之一，功和速度变化之间存在着密切的关系。

当一个力作用于物体并使物体加速或减速时，力所做的功会导致物体的速度发生变化。

加速运动时的功当一个物体受到一个施加在其上的恒力作用，并且经过一段距离后，其速度会发生变化。

为了计算这个力所做的功，我们可以使用以下公式：功（W）= 力（F） × 距离（d）其中，假设物体开始时的速度为零。

这个公式可以帮助我们计算加速运动中的功。

减速运动时的功当一个物体受到一个施加在其上的阻力作用，并且经过一段距离后，其速度也会发生变化。

与加速运动不同，阻力将物体的速度减小。

为了计算阻力所做的功，我们可以使用以下公式：功（W）= -力（F） × 距离（d）减速运动时的功与加速运动时的功的方向相反。

功与速度变化的数学关系功与速度变化之间的数学关系可以通过以下公式表示：功（W）= (1/2) × m × (v^2 - u^2)其中，m表示物体的质量，v表示物体的末速度，u表示物体的初速度。

物理实验与验证通过进行物理实验，我们可以验证功与速度变化之间的关系。

实验中，我们可以选择一个物体，施加一个恒定的力，并测量物体在不同力下所做的功和其速度变化。

通过将这些数据带入上述功与速度变化的数学关系公式中，我们可以验证其准确性。

结论在本文中，我们探究了功与物体速度变化之间的关系。

实验：探究功与速度变化的关系1.实验目的探究力对物体做功与物体速度变化的关系.2.实验原理探究功与物体速度变化的关系，可通过改变力对物体做的功，测出力对物体做功不同时物体的速度，为简化实验可将物体初速度设置为零，可用如图所示的装置进行实验，通过增加橡皮筋的条数使橡皮筋对小车做的功成倍增加.再通过打点计时器和纸带来测量每次实验后小车的末速度v.3.实验器材小车(前面带小钩),100 g～200 g砝码，长木板，两侧适当的对称位置钉两个铁钉，打点计时器及纸带，学生电源及导线(使用电火花计时器不用学生电源),5～6条等长的橡皮筋，刻度尺.4.实验步骤(1)按如图所示将实验仪器安装好，同时平衡摩擦力.(2)先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度v1，设此时橡皮筋对小车做的功为W1，将这一组数据记录下来.(3)用2条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同，这样橡皮筋对小车做的功为W2，测出小车获得的速度v2，将数据记录下来.(4)用3条、4条、……橡皮筋做实验，用同样的方法测出功和速度，记录下来.(5)分析数据，得出结论.①测量小车的速度：实验获得如图所示的纸带，为探究橡皮筋弹力做功和小车速度的关系，需要测量弹力做功结束时小车的速度，即小车做匀速运动的速度，应在纸带上测量的物理量是(用字母表示)：A1、A2间的距离x，小车速度的表达式是(用测量的物理量表示)v＝xT(T为打点计时器的时间间隔).②实验数据记录(自己设计一个记录数据的表格).③实验数据处理及分析：在坐标纸上画出W-v和W-v2图线(“W”以一根橡皮筋做的功为单位).④实验结论：从图象可知功与物体速度变化的关系为W∝v2.重点难点突破一、数据处理1.计算法：在确定了橡皮筋对小车所做的功并测出了小车获得的速度后，如果作出的W-v曲线不是一条直线，可以采用计算的方法分析数据.即根据测得的速度分别按W∝v2、W∝v3、W∝v、…算出相应的功的值，再与实验确定的功的值进行比较，判断与上述哪一种最接近，它们之间就具有哪一种关系.2.图象法：我们也可根据实验测得的数据，分别作出W-v2曲线、W-v3曲线、W-v曲线、……如果哪一种图象更接近于过原点的倾斜直线，功与速度之间就是哪一种正比关系.3.软件法：利用Excel数表软件进行数据处理.二、误差分析误差是不可避免的，但我们可以尽量减小它.为减小本实验的实验误差，要注意以下几个方面的问题：1.在长木板上，小车、铁钉、打点计时器的位置应调整适当，以保证打在纸带上的点便于处理，求出小车运动的速度.2.平衡摩擦力时，可使木板略微倾斜，作为补偿，保证小车脱离橡皮筋后做匀速运动.3.小车的质量较小，当用多条橡皮筋时，打出的点过少，应改用质量稍大的小车(或加砝码)，以保证打出的点便于处理.三、注意事项1.平衡摩擦力实验中的小车不可避免地要受到摩擦力的作用，摩擦力对小车做负功，我们研究的是橡皮筋做的功与物体速度的关系，应设法排除摩擦力的影响，可采用将木板一端垫高的方法来实现.将木板一端垫高，使重力沿斜面方向的分力与摩擦力相平衡，就能消除摩擦力的影响.判断已平衡掉摩擦力的方法是，轻推一下小车，观察小车不受其他力时能否在木板上做匀速运动.2.我们用2条、3条、……橡皮筋进行第2次、第3次、……实验时，每次实验时橡皮筋伸长的长度3.实验数据处理时，以橡皮筋对小车做的功W为纵坐标，小车获得的速度为横坐标，以第一次实验时的功W为单位，作出W-v图象，分析这条图线，可以得知橡皮筋对小车做的功W与小车获得的速度v 的定量关系.4.打点计时器打出的纸带上相邻各点的间距并不均匀，应选间距均匀的那一段纸带来计算小车的速度，因为这一段是橡皮筋对小车做功完毕时的情形.【例】如图所示为与小车相连，穿过打点计时器的一条纸带上的点并不都是均匀的，下面说法正确的是( )①纸带的左端是与小车相连的②纸带的右端是与小车相连的③利用E、F、G、H、I、J这些点之间的距离来确定小车的速度④利用A、B、C、D这些点之间的距离来确定小车的速度A.①③B.②④C.①④D.②③【解析】刚开始释放时，与小车相连的一端打出的点应会比较密集，且点的间距逐渐变大，故右端与小车相连；为确定小车速度应选取间距均匀的点，这时橡皮筋已停止对小车作用，故②和④正确，选B.。

实验前的准备
今天我们的课题是《探究功与速度变化的关系》 要完成今天的任务我们需要通过实验对那些测量得到对哪些 物理量？ 力对物体做的功和力对物体做功后物体做功后物体对应速度 的变化。 我们一个一个的来解决问题： 1、功如何计算？ 做功可以通过力与位移的关系求解。 2、速度如何求解？ 速度可通过打点计时器来求解小车的瞬时速度
实验结论展示
2 W∝ v
实例探究
有一只小老鼠离开洞穴沿直线前进，它的速度与到洞穴 的距离成反比，当它行进到离洞穴距离为d1的甲处时 速度为v1，试求： （1）老鼠行进到离洞穴距离为d2的乙处时速度v2多大？ （组：
1、安装实验装置。 2、调整轨道与水平方向间的夹角， 用小车重力沿斜面向下的分量平衡摩 擦力的作用。 3、使小车在砝码的牵引力作用下由 静止开始运动一段距离，就是打点计 时器打下的第一个点到我们选定的测 量点的距离，根据砝码的重力和这段 距离的长度就可以计算出牵引力做的 功。 4、利用打点计时器可以测算出小车 通过选定测量点的瞬时速度。 5、保持小车运动的距离基本不变， 改变砝码的数量，重复试验若干次。 6、将实验数据填入表格。
设计实验步骤
第一组：
1、在小车的运动过程中是否只 有橡皮筋弹力做功，如果不是 应该如何处理？ 2、这这个功的大小能否直接方 便的测量呢？在实验中我们如 何处理这个问题？如何巧妙地 使用多根橡筋？ 3、小车在轨道上的运动过程中， 那个阶段橡皮筋对小车做功？ 4、设计好记录实验数据的表 格。
第二组：
1、在小车的运动过程中是否只 有橡皮筋弹力做功，如果不是 应该如何处理？ 2、如何根据砝码的重力计算 牵引力所做的功以及对应的小 车的瞬时速度？ 3、设计好记录实验数据的表 格。
展示实验步骤

教案：实验：探究功与速度变化的关系一、教学目标1. 让学生通过实验探究功与速度变化的关系，理解动能定理。

2. 培养学生的实验操作能力、数据处理能力和问题解决能力。

3. 激发学生对物理实验的兴趣，培养学生的团队合作意识。

二、教学内容1. 动能定理的介绍2. 实验原理与方法3. 数据处理与分析三、教学重点与难点1. 教学重点：动能定理的应用，实验数据的处理与分析。

四、教学方法与手段1. 教学方法：讲解、实验、讨论、写作。

2. 教学手段：多媒体课件、实验器材、数据处理软件。

五、教学过程1. 导入：通过一个简单的例子引入功与速度变化的关系，激发学生的兴趣。

2. 讲解：介绍动能定理的基本原理，解释功与速度变化的关系。

3. 实验：学生分组进行实验，测量不同功作用下物体的速度变化。

4. 数据处理：学生使用数据处理软件对实验数据进行分析，得出功与速度变化的关系。

5. 讨论：学生分组讨论实验结果，解释功与速度变化的关系。

六、教学评价1. 通过实验操作、数据处理和讨论，评价学生对动能定理的理解程度。

2. 评估学生在实验报告中的写作能力，以及对实验结果的分析和解释能力。

3. 观察学生在团队合作中的表现，评价其沟通协作能力。

七、教学资源1. 实验器材：小车、滑轮、测力计、计时器等。

2. 数据处理软件：如Excel、Python等。

3. 参考资料：相关物理书籍、学术论文、网络资源等。

八、教学进度安排1. 导入与讲解：2课时2. 实验操作：3课时3. 数据处理与讨论：2课时九、教学反思在教学过程中，教师应时刻关注学生的学习情况，及时解答学生的疑问，指导学生正确进行实验操作和数据处理。

在实验报告中，教师应注重培养学生对实验结果的分析和解释能力，以及对物理概念的深入理解。

十、课后作业1. 复习动能定理的基本原理，加深对功与速度变化关系理解。

3. 拓展阅读相关物理书籍或学术论文，了解功与速度变化关系在实际应用中的例子。

重点和难点解析一、教学内容重点和难点解析：动能定理是物理学中的重要概念，理解功与速度变化的关系对于学生来说具有一定的难度。

⑶在上车的运动过程中，对
于钩码、砝码和小车组成的 系统，钩砝的重力做正功，
测量点 O A B C
S/cm 0.00 1.51 3.20
C
? ?
BB A
问题:①橡皮筋做功是恒力做
功还是变力做功？ ②如何改变橡皮筋做的功？ ③要保证橡皮筋做功为整数倍需要选择什么样的橡皮
筋?才能减少误差? 橡皮筋的长度、粗细应相同
④改变橡皮筋条数后为什么要把小车拉到相同的位置释放? 不这样会出现什么结果? 每条橡皮筋每次做功相等
思考一: 1.还有其他力对小车做功吗?为了使橡皮筋对小车
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的多少倍,使用的方法是 C A.用同样的力对小车做功,让小车通过的距离依次是s、2s、 3s……进行第1次、第2次、第3次……实验时,力对物体 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2F、第3次 3F……实验时,力对小车做的功就是W、2W、3W …… C.选相同橡皮筋,实验中每次橡皮筋拉伸长度相同,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,橡皮筋对物体做的功就是W、2W、3W …… D.用弹簧秤测量对小车的拉力F, 用直尺测量小车移动s,便 可以求出每次F对小车做的功,可控制为W、2W、3W …
过 2.将橡皮筋固定在小车前端.拉长橡皮筋使小车位于靠
程 近打点计时器处,记下小车位置.接通打点计时器电源,
释放小车.
C
? ?
BA
3.用2 条、3 条、4 条、5 条橡皮筋分别代替1 条橡皮 筋重做实验,保证每次释放小车的位置相同,即橡皮筋 被拉长的长度相同.
4.在上述实验中打出的5 条纸带中,分别找出小车开始 近似做匀速运动的点,并分别测出匀速运动时的速度 v1 、v2 、v3 、v4 、v5 .

探究功与速度变化的关系1．探究功与速度变化的关系【知识点的认识】一、实验：探究功与速度变化的关系1．实验目的：（1）探究功与物体速度变化的关系．（2）感悟实验方案的设计和实验数据的处理方法．2．实验的方法：如图所示，依次用1根、2根、3根…同样的橡皮筋与物体相连接，并且每次将橡皮筋拉伸相同的长度，这样操作，无须计算就可知道橡皮筋对物体所做的功依次为W、2W、3W…而每次橡皮筋对物体做功后的速度，可用打点计时器测出．3．实验器材：本实验需要的器材有：打点计时器（含纸带、学生电源、复写纸、连接导线）、同种橡皮条（10根）、小车、长木板、钉子、刻度尺．4．实验步骤：（1）按图连接好器材．橡皮筋的一端套在小车上，另一端套在钉子上，第一次用两根橡皮筋．将长木板倾斜一个角度，使重力沿斜面向下的分力平衡小车受到的摩擦力．（2）将小车拉到靠近打点计时器的位置（在橡皮筋弹性限度内），并标记下此位置；接通电源后松手．（3）换上纸带，并在纸带上做好标记，每次加接两根橡皮筋，然后将小车拉到同一位置，接通电源后松手．依次再做四次．（4）根据纸带求橡皮筋对小车做功后的速度．在每条纸带上找出点间间距相等的那部分，它记录的是小车做匀速运动的情况，如图所示的计数点B、E、C部分．用刻度尺量出计数点B、C之间的距离d，设相邻两计数点间的时间间隔为T，那么，橡皮筋对小车做功后的速度：v i=d2T．（5）分析测量数据得出实验结论．根据实验所得数据W i与v i，猜想W i与v i的关系，先看它们是否满足最简单的正比关系，即：W i∝v i．接着再猜想W i∝v i2？大致成立后，再作W i﹣v i2图进行验证．5．实验结论：W i∝v i2．6．实验中应注意事项（1）平衡摩擦力：实验中的小车不可避免地要受到摩擦力的作用，为了保证橡皮筋对物体的功就是合外力的功，必须设法排除摩擦力的影响．可采用将木板一端垫高的方法来实现．将木板一端垫高，让自由小车（不系橡皮筋时）能在木板上匀速运动，使重力沿斜面方向的分力与摩擦力相平衡，就消除了摩擦力的影响．（2）每次实验所用的每条橡皮筋，其长度、材料和粗细都应是相同的，并且橡皮筋拉伸的长度都保持一致．（3）打点计时器打出的纸带上相邻各点的间距并不均匀，应选点间间距相等的一段纸带来计算小车的速度，因这一小段是橡皮筋对小车做功完毕时的情形．【命题方向】题型一：对“探究功与速度变化的关系”的考查在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中（装置如图甲）：①下列说法哪一项是正确的C．（填选项前字母）A．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上B．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，则打B点时小车的瞬时速度大小为0.653m/s（保留三位有效数字）．分析：①平衡摩擦力是用重力的下滑分量来平衡小车受到的摩擦力，故不应该将钩码通过细线挂在小车上，为减小系统误差，应使钩码质量远小于小车质量，实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放；②用平均速度等于中间时刻的瞬时速度的结论求解．解：①A、平衡摩擦力时要将纸带、打点计时器、小车等连接好，但不要通电和挂钩码，故A错误；B、为减小系统误差，应使钩码质量远小于小车质量，使系统的加速度较小，避免钩码失重的影响，故B错误；C、实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放，故C正确；故选：C；②B为AC时间段的中间时刻，根据匀变速运动规律得，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故：v B=x AC=t AC18.59−5.53×10−2m/s＝0.653m/s2×5×0.02故答案为：①C ②0.653．点评：“探究恒力做功与动能改变的关系”与“探究加速度与力、质量的关系”有很多类似之处，在平时学习中要善于总结、比较，提高对实验的理解能力．【解题方法点拨】1．对实验“探究功与速度变化的关系”的考查，着重在以下几方面：（1）对实验原理中如何确定合力的功的理解，①平衡摩擦力，保证橡皮筋对小车做的功即为合力的功．②通过改变橡皮筋的条数实现合力的功的成倍变化，这势必要求每次实验时，橡皮筋的形变量相同，及小车从同一位置释放．（2）对小车的运动状态的分析和获得的速度的理解：小车获得的速度应为橡皮筋恢复原长，对小车做功完毕后的速度，即小车匀速运动时的速度，利用纸带上的点间距均匀部分来计算小车获得的速度．（3）对图象法处理数据的考查．2．对于实验“探究功和速度变化的关系”的实验变式，主要在以下两方面：（1）对做功的测定变式：可利用“验证牛顿第二定律”的实验装置，若要认为小车受的合力大小为钩码重力大小，应满足两个条件①平衡摩擦力②小车的质量远大于钩码的质量；也可用拉力传感器直接测定拉力大小．（2）对小车获得的速度的测定变式：测速度还可用光电门、速度传感器、平抛测速等．。

探 究 功 与 速 度 变 化 的 关 系
操作要点 ● 功的测量
相同橡皮筋并联：W, 2W, 3W „„
●
速度的测量
数据处理
探 究 功 与 速 度 变 化 的 关 系
实验数据处理
Excel表格数据处理
橡皮筋对小 车做的功 (×W) 挡光板 挡光时间 小车获得的速度 宽度d △t V=d/△t（m/s) （m） （×10-3s）
a
2.00
1.50 1.00 0.50
0
F
2F 3F 4F
F
操作要点 ● 功的测量
“探究加速度与作用力、质量的关系实验” 带来的启示
a
2.00
1.50 1.00 0.50
0
0.30 0.40 2F 3F 4F 0.10 F 0.20
F
探 究 功 与 速 度 变 化 的 关 系
操作要点 ● 功的测量
相同橡皮筋并联：W, 2W, 3W „„
注意事项
1、平衡阻力
探 究 功 与 速 度 变 化 的 关 系
实验数据处理
图像法
作出W-V图像，分析W与V的关系。
化曲为直
探 究 功 与 速 度 变 化 的 关 系
实验数据处理
Excel表格数据处理
橡皮筋对小 车做的功 (×W) 挡光板 挡光时间 小车获得的速度 宽度d △t V=d/△t（m/s) （m） （×10-3s）
4.语言的精炼。
5.猜想：图像像什么图线？？ 一次，二次，三次 很有可能是二次方， 6.平衡摩擦力。
7.三种方案的选择，要充分说明
“探究加速度与作用力、质量的关系实验” 带来的启示
a
2.00
1.50 1.00 0.50

v
2
v
3
v
0.481664 0.566569 0.645755 0.684836 0.727324 0.755645
0.053824 0.012487 0.103041 0.033076 0.173889 0.072512 0.219961 0.103162 0.279841 0.148036 0.326041 0.186169
D
Ｃ
O
A
v
O
B
v
O
C
v
O
3、关于功与物体速度变化的关系，你的探究结论是（ B. A. W v W C.
Ｂ）
v2
D
v
W v
3
D.
W
v
2.对橡皮筋做的功来说，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的多少倍， 使用的方法是( C )
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，橡皮筋对物体做的功就 是W、2W、3W …… D.பைடு நூலகம்用弹簧秤测量对小车的拉力F，利用直尺测量小车在
力的作用下移动的距离s，便可以求出每次实验中力对小
车做的功，可控制为W、2W、3W ……
3.在本实验中，小车在运动中会受到阻力作用，这样， 在小车沿木板滑行的过程中，除橡皮筋对其做功以外， 还有阻力做功，这样便会给实验带来误差，我们在实验 中想到的办法是，使木板略微倾斜，对于木板的倾斜程 度，下面说法正确的是( BC ) A.木板只要稍微倾斜一些即可，没有什么严格的要求 B.木板的倾斜程度在理论上应满足下列条件：即重力沿 斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力 C.如果小车不受拉力时在滑行的木板上能做匀速运动， 这时木板的倾斜程度是符合要求的 D.其实木板不倾斜，问题也不大，因为实验总是存在误 差的

实验：探究功与速度变化的关系知识集结知识元实验：探究功与速度变化的关系知识讲解一．利用橡皮筋做功探究动能定理1.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．2.实验原理（1）功的确定：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，….（2）速度的计算：通过对打点计时器所打纸带的测量计算出每次橡皮筋做功结束时小车的速度．（3）分析每次橡皮筋做的功与物体速度的关系，即可总结出功与速度变化的关系．3.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．4.实验步骤（1）按如图所示安装好仪器．（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，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获得的速度v1，设此时橡皮筋弹力对小车做功为W，并将得到的数据记入表格．（4）换用2条、3条、4条……同样的橡皮筋做实验，并使橡皮筋拉伸的长度都和第一次相同，测出速度为v2，v3，v4，…，橡皮筋对小车做功分别为2W，3W，4W，…，将数据记入表格．（5）分析数据，尝试做W-v、W-v2等图象，探究W，v的关系．5.注意事项（1）平衡摩擦力的方法：将木板一端垫高，轻推小车，由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否做匀速运动，找到木板的一个合适的倾角．（2）测小车速度时，纸带上的点应选均匀部分的，也就是选小车做匀速运动的．（3）橡皮筋应选规格一样的，力对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单位即可，不必计算出具体数值．（4）每次释放小车时，都要让它从同一位置由静止开始运动．（5）小车质量应大一些，使纸带上打的点多一些．（6）使小车挂住橡皮筋的中点，放正小车，使小车沿木板的中间线运动.6.数据处理（1）速度数值的获得：实验获得的是如图所示的纸带，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．即选择相邻距离基本相同的若干点A1，A2，A3，…来计算小车匀速运动时的速度．（2）计算小车做的功分别为W，2W，3W，…时对应的v，v2，v3，的数值，填入表格．（3）逐一与W的一组数值对照，判断W与v，v2，v3，的可能关系或尝试着分别画出W与v，W与v2，W与v3，W与间关系的图象，找出哪一组的图象是直线，从而确定功与速度的正确关系．7.误差分析误差类别产生原因减小方法偶然误差①橡皮筋长短、粗细不一②纸带上“点”间距离测量不准③描点不准①选用规格相同的橡皮筋②测量、描点尽量准确系统误差忘记平衡摩擦力或没有完全平衡摩擦力实验前精确地平衡摩擦力二．利用牛顿第二定律的实验装置探究动能定理1.实验目的探究外力做功与物体动能变化的定量关系2.实验原理（1）在砝码和砝码盘的质量远小于小车质量时，可以认为细绳的拉力就是砝码和砝码盘的重力．（2）平衡长木板的摩擦力（3）在砝码盘中加放砝码并释放砝码盘，木块在砝码盘对他的拉力作用下做匀加速运动，在纸带记录的物体的匀加速阶段，适当间隔的取两个点A和B．只要取计算一小段的平均速度即可确定A 和B两点各自的速度v A和v B，在这段过程中物体运动的距离s可通过运动的纸带测出，我们即可算出合外力的功W合=F绳s AB，另一方面，此过程中物体的动能变化量为ΔE k=-，通过比较W和ΔE k的值，就可以找出两者之间的关系．3.实验器材长木板（一端带滑轮）、刻度尺、打点计时器、纸带、导线、电源、小车、细线、砝码盘、砝码、天平．4.实验步骤及数据处理（1）用天平测出小车的质量M，及砝码、砝码盘的总质量m．把器材按图装置好，纸带一端固定在小车上，另一端穿过打点计时器的限位孔．（2）把小车靠近打点计时器，用手按住．先接打点计时器电源，再释放小车，让它加速运动．当小车到达定滑轮处（或静止）时，断开电源（3）取下纸带，重复实验，得到多条纸带（4）选取其中点迹清晰的纸带进行数据处理，先在纸带标明计数点，然后取间隔适当的两点A、B两点间的距离S AB，再利用平均速度公式求A、B两点间的速度v A、v B．与E kAB，通过比较W和ΔE k，就可以找出两者之间的关（5）通过实验数据分别求出W合系．5.注意事项（1）实验前应调整长木板的倾角以平衡摩擦力，否则砝码和砝码盘的重力就不是小车受到的合外力．（2）实验时要求砝码和砝码盘的质量远小于滑块的质量．（3）应先接通打点计时器，后释放小车，使其运动．6.误差分析（1）没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过大．（2）利用打点的纸带测量位移和计算小车的速度时不准确也会带来误差．例题精讲实验：探究功与速度变化的关系例1.某同学用如图所示的实验装置探究功与速度变化的关系。

探究功与物体速度变化的关系引言在物理学中，功（Work）是描述力对物体产生影响的量。

而物体的速度则是描述物体在一定时间内所运动的距离与时间的比值。

本文将探讨功与物体速度变化之间的关系，并通过实例和公式进行具体分析。

功的定义功是描述力对物体产生影响的量，定义为力在物体上的作用点的位移与力的方向之间的乘积。

即：\[ W = \vec{F} \cdot \vec{s} \cdot \cos \theta \]其中，W表示功，$\\vec{F}$ 表示作用力，$\\vec{s}$ 表示物体位移，$\\theta$ 表示力和位移之间的夹角。

关系根据功的定义可知，当作用力的方向与物体的位移方向一致时，功为正；当作用力的方向与物体的位移方向相反时，功为负；当作用力垂直于物体的位移方向时，功为零。

在物理学中，物体的速度变化（加速度）与所受的力有着密切的关系。

根据牛顿第二定律可知，加速度与所受的合外力成正比。

作用在物体上的力越大，加速度也就越大。

而根据功的定义，功和力之间的关系是乘积关系。

因此，可以推断出功与物体速度变化之间存在一定的关系。

实例分析下面通过两个实例来探究功与物体速度变化的关系。

实例一：推动物体的运动假设有一个质量为m的物体静止在光滑的水平面上，施加一个恒力F在该物体上，使其运动。

根据牛顿第二定律，物体的加速度可以表示为 $a =\\frac{F}{m}$。

根据功的定义，推动物体的功可以表示为 $W = F \\cdot s \\cdot \\cos\\theta$，其中s表示物体的位移，$\\theta$ 表示力和位移之间的夹角。

由于物体是在光滑水平面上运动，力和位移之间的夹角为零，即 $\\cos\\theta = 1$。

因此，推动物体的功可以简化为 $W = F \\cdot s$。

由于物体的加速度为常数a，利用物理学中的运动学公式v2=u2+2as（其中v表示物体的最终速度，u表示物体的初始速度），可以得到物体的最终速度为$v = \\sqrt{2as}$。

1、本节是一个探究性实验，探究的目的是 D A、探究力与物体运动速度的关系 B、探究力与物体运动加速度的关系 C、探究力对物体做功与物体加速度变化的关 系 D、探究力对物体做功与物体速度变化的关系
课堂练习
2、对橡皮筋做的功来说，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的多少倍，使用的 方法是 C A、用同样的力对小车做功，让小车通过的距离依次是s、 2s、3s……进行第1次、第2次、第3次……实验时，力对 物体做的功就是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、选用相同的橡皮筋，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，橡皮筋对物体做的功就是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 作用下移动的距离s，便可以求出每次实验中力对小车做 的功，可控制为W、2W、3W ……
例: 为研究功与物体速度变化的关系，在某次 实验中某同学得到了如图所示的一条纸带, （1）应选哪些点间距进行测量？ （2）怎样根据测得的数据进行确定小车的速度？
. . .
.
.
E
.
F
. .
G
AB C D
（1）选用DE段 （2）V=LDE / tDE
探究技巧
3、数据处理，寻找W与v的关系 问题：如何找到功与速度的关系？ 方法一：计算法 比较麻烦 方法二：图像法 简便直观，可以减少偶然 误差 画W ---- V图像
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？ 使木板稍微倾斜，用重力的分力（下滑 力）来平衡小车运动过程中受到的阻力。

试验报告探究功与速度变化的关系实验原理：功是描述力对物体运动的影响的物理量，主要取决于力的大小和物体的位移。

功=力×位移×cosθ，其中θ为力的方向与物体运动方向之间的夹角。

速度是描述物体运动快慢的物理量，是位移随时间的变化率。

根据功的计算公式，可以推导出功与速度的关系：功=力×位移×cosθ=力×速度×时间×cosθ=力×速度×cosθ×时间=动能变化=1/2mv²-1/2mu²，其中m为质量，v为最终速度，u为初始速度。

可见，功与速度的关系是非线性的，功随速度的平方变化。

实验步骤：1.准备一段光滑的直线轨道，轨道两端分别固定一个弹簧弹出的（即力的大小与伸长量成正比）小物块。

2.将一个小物块放在轨道上，使其始终保持静止。

3.缓慢将另一个小物块推向静止的小物块，使其通过碰撞将被推的小物块推向前方。

4.观察并记录被推小物块的速度和位移，利用公式计算功。

5.重复上述步骤，但通过调节推动小物块的初速度，探究不同速度下功的变化。

实验结果与分析：通过多次重复实验，并计算不同速度下的功。

发现在速度增加的过程中，功的值呈现出非线性的增加趋势，其增加率逐渐减小。

实验结果证明了功与速度的平方成正比的关系。

根据实验结果可以得出结论：当速度增加时，功的值增加，但增加率逐渐减小。

实验误差分析：1.实验中存在一定的摩擦力，摩擦力对力的大小和方向产生了影响，可能会对实验结果产生一定的误差。

2.实验中的材料和设备的质量差异可能会对结果产生影响，如弹簧的弹性系数、小物块的质量等。

3.在实验过程中，由于实验者的操作不精确，以及观测仪器的误差，也可能会对结果产生一定误差。

改进方法：1.减小摩擦力对实验的影响，可以在轨道表面涂抹一层光滑剂。

2.选用质量较为均匀的小物块，并进行精确测量。

3.提高实验者的操作技术，减小人为误差。

探究过程的不足与改进
要点一
不足
在探究过程中，我们假设物体受到的是恒力作用。然而， 在实际情况下，物体所受到的力是可能变化的。因此，我 们的结论在更复杂的情况下可能不成立。
要点二
改进
为了更准确地探究功与速度之间的关系，我们可以在不同 的力作用下进行实验，并考虑使用更精确的测量设备和技 术。此外，我们还可以建立数学模型来更好地描述功、速 度和动能之间的关系。
04
2. 通过理论推导，得出功与速度之间的关 系式。
3. 设计实验，通过实验数据验证理论推导 的结果。
05
06
4. 分析实验结果，得出结论，并讨论可能 的影响因素。
02
功与速度的基本概念
功的定义与计算
功的定义
功是力在物体上产生位移的量度。
功的计算公式
W = Fs，其中F表示力，s表示物体在力作用下产生的位移。
实验设备与材料
实验设备
电动小车、轨道、力传感器、速度传感器、数据采集器、计算机等。
材料
小车、轨道、砝码、力传感器、速度传感器、数据采集器、计算机等。
实验步骤与操作
1. 实验准备
安装轨道、力传感器和速度传感器，连接 数据采集器和计算机。
5. 结果分析
根据实验数据，分析功与速度的关系，验 证动能定理和机械能守恒定律。
探究功与速度的关系件
contents
目录
• 探究功与速度的关系概述 • 功与速度的基本概念 • 探究功与速度关系的实验设计 • 实验数据收集与分析 • 探究功与速度关系的结论与讨论 • 相关概念辨析与拓展思考
01
探究功与速度的关系概述
探究的目的和意 义
目的
深入理解功与速度之间的关系。

物理实验之探究功与速度的关系-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN2实验报告——探究功与速度变化的关系386班 ________一、实验目的体验和经历探究功与速度变化(或动能变化)关系过程． 二、实验原理让橡皮筋拉动小车运动一定的位移，通过改变橡皮筋的条数，改变拉力功的大小，看功的大小与物体速度(或动能)的变化成怎样的关系． 三、实验器材木板、小车、橡皮筋、打点计时器(或电火花计时器)、电源、纸带等． 四、实验步骤1．按如图所示安装好实验仪器．2．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获得的速度v1，设此时橡皮筋弹力对小车做功为W ，并将得到的数据记入表格．3．换用2条、3条、4条……同样的橡皮筋做实验，并使橡皮筋拉伸的长度都和第一次相同，测出v2、v3、v4……橡皮筋对小车做功分别为2W 、3W 、4W ……将数据记入表格． 4．分析数据，尝试作W ­v 、W ­v2等图象，探究W 、v 的关系．v 2(m/s)W 0.000.000.64 1.001.21 2.001.64 3.002.34 4.003.10 5.003.576.00v/(m/s)W0.000.000.80 1.001.10 2.001.28 3.001.53 4.001.76 5.001.896.00W 0.001.002.003.004.005.006.007.000.000.501.001.502.00Wv功与速度平方的关系0.002.004.006.008.000.001.002.003.004.00v 2W W六、注意事项1．本实验是利用橡皮筋的多少表示橡皮筋做功的大小，不需要求出每次做功的具体数值，因此所选用的橡皮筋要长度、粗细相同．2．为了减小小车在运动中因受摩擦力带来的误差，可在长木板有打点计时器的一端下面垫一块木块，反复移动木块位置，直至小车在斜面上向下运动时可以保持匀速直线运动，此时重力沿斜面方向的分力与摩擦力平衡，这样可以消除摩擦力的影响．3．在用纸带确定由于橡皮筋做功而使小车获得的速度时，应该是橡皮筋恢复形变以后小车的速度，所以在纸带上应选用那些间距较大，且相对均匀的点来确定小车的速度．七、误差分析误差来源：一是由于忘记平衡摩擦力或没有完全平衡摩擦力对实验的影响；二是橡皮筋长度、粗细不一，使得拉力及拉力的功与条数不成正比带来误差；三是纸带上点的间距测量也会带来误差．八、实验结论通过作图发现W－v2图近似是一条直线，说明W∝v2.3。