探究功与速度变化的关系 实验报告
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实验:探究功与速度变化的关系引言在日常生活和工作中,我们经常会遇到需要做功的情况,例如打开门、开车、搬运重物等。
而随着物体的运动,其速度也会发生改变。
那么功和速度之间是否存在一定的关系呢?本实验将通过观察物体在不同速度下做功的变化,来探究功与速度之间的关系。
材料与方法材料:木条、滑轮、绳子、不锈钢球、电子天平、尺子方法:1.在一端固定木条,并在其上方固定一滑轮;2.将绳子从滑轮上通过,将不锈钢球挂在绳子下端;3.将木条另一端的绳子固定在一固定物体上,将不锈钢球置于地面上;4.手持不锈钢球,将其向上拉起并放开,观察其在下落过程中的速度;5.使用尺子测量不锈钢球的下落高度和到达地面的时间;6.将不锈钢球推回到拉起的高度,重复以上步骤,每次拉起高度相同,但下落速度不同(调整拉起后的等待时间,或者使用不同的重物);7.使用电子天平测量不锈钢球的质量。
结果拉起高度为0.5米时,不锈钢球的下落时间、下落高度和速度如下表所示:| 高度/m | 时间/s | 速度/m/s || :----: | :----: | :------: || 0.5 | 0.32 | 1.56 |拉起高度为0.5米时,不锈钢球重物的质量为0.25kg。
重复以上实验,下落速度不同的情况下,记录数据如下:| 高度/m | 时间/s | 速度1/m/s | 速度2/m/s | 速度3/m/s || :----: | :----: | :-------: | :-------: | :-------: || 0.5 | 0.32 | 1.56 | 1.88 | 2.03 || 0.5 | 0.48 | 1.04 | 1.25 | 1.54 || 0.5 | 0.64 | 0.78 | 0.98 | 1.07 || 0.5 | 0.80 | 0.63 | 0.78 | 0.89 || 0.5 | 0.96 | 0.52 | 0.65 | 0.75 |讨论从上表中可以看出,在拉起高度相同的情况下,不锈钢球下落速度越大,则做功也越大。
功与速度变化的关系的实验报告一、实验目的1.领会探究实验的设计思路2.能进行实验操作,会采集实验数据3.通过实验数据处理找出W—V 的关系二、实验仪器打点计时器及纸带、轨道及小车、重物及细线、学生电源三、实验原理通过打点计时器测出小车受牵引力滑动时在某点的位移和速度,分别计算出牵引力做的功W和小车在对应点拥有的速度,然后做出W—V2图,得到W—V的关系。
四、注意事项1.小车在没有受牵引力时能在轨道上做匀速直线运动2.计算速度时选取纸带上合适的点3.打点计时器的周期为0.02s,使用的是6—9V的交流电4.减少操作失误和注意用电安全五、实验步骤1.如课本案例一样式,在老师的指导下将实验装置正确摆放2.接通电源,使打点计时器工作3.释放小车,得到小纸带上的数据4.取下纸带,进行数据记录5.清理实验台,按要求放好实验器材六、数据记录表一:探究功与速度变化关系的数据记录T=0.02s m=50g两点间的距离L(mm)每一小段的加速度a(m/s2)各个点的速度v(m/s)各个点速度的平方v^2((m/s)2)以A为原点时力F做的功W(J)AB 18.5 2.500 A 0.9000 0.8100 0BC 19.5 0.375 B 0.9500 0.9025 0.017622 CD 18.8 0.250 C 0.9575 0.9168 0.018601 DE 19.7 1.750 D 0.9625 0.9264 0.018748 EF 20.2 1.875 E 0.9975 0.9950 0.018846 FG 21.2 2.750 F 1.0350 1.0712 0.019531 GH 22.4 2.00 G 1.0900 1.1881 0.020265 HI 22.8 0.750 H 1.1300 1.2769 0.021342 IJ 23.0 1.750 I 1.1450 1.3110 0.022125 JK 24.2 1.500 J 1.1800 1.3924 0.022419 KL 24.2 1.250 K 1.2100 1.4641 0.023104 LM 25.2 2.500 L 1.2350 1.5252 0.023692 MN 26.2 2.750 M 1.2850 1.6512 0.024181 NO 27.4 N 1.3400 1.7956 0.02516(说明:在这里为什么求了a,因为这个实验的实验结果直接受a的影响,a又由F和M决定,这里的F是砝码的重力mg,M包括纸带、小车、砝码、绳子等重力,广义上还可以将摩擦力概括进来,但是由于已经用斜坡将接触面摩擦阻力基本消除,当然存在误差,但是这个误差都可以放到a里面来处理掉。
7.6实验:探究功与速度变化的关系【教学目标】1、知识与技能(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。
2、过程与方法: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。
3、情感态度与价值观:体会学习的快乐,激发学习的兴趣;通过亲身实践,树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学理念。
【教学重点】学习探究功与物体速度变化的关系的物理方法――倍增法,并会利用图像法处理数据。
【教学难点】实验数据的处理方法――图像法【教学课时】1课时【探究学习】阅读教材,提出方法(1)实验装置:见右图。
配套器材:课本方案装置(2)实验思想方法:倍增法。
虽为变力做功,但橡皮条做的功,随着橡皮条数目的成倍增加功也成倍增加。
这种方法的构思极为巧妙。
历史上,库仑应用类似的方法发现了著名的库仑定律。
当然,恒力做功时,倍增法同样适用。
(3)数据处理方法:图像法。
作出功-速度(W-v)曲线,分析这条曲线,得出功与速度变化的定量关系。
学生思考,提出预案(1)学生提出多种设计预案,在课上展示设计的思路和方法:课本方案、气垫导轨加数字毫秒计方案、铁架台打点计时器自由落体方案等。
(2)教师针对各种设计预案,进行分析:主要从合理性、科学性、可行性等方面进行分析,略。
师生研讨,初定方案1、制定基本的实验方案:(师生互动)互动以下面几个问题为中心展开:(1)探究中,我们是否需要橡皮筋做功的具体数值?不需要。
因为实验是以倍增的思想方法设计,若橡皮筋第一次做功为W,则橡皮筋第二次做功为2W,…、橡皮筋第n次做功为nW。
且实验巧妙地将倍增的物理方法应用于变力做功。
(2)为了达到各次实验中橡皮筋做的功成倍增加,即实现倍增,对各次实验中橡皮筋的伸长量有什么要求?你想出了什么办法?各次实验中橡皮筋的伸长量必须相同。
若使小车在橡皮筋的变力作用下产生的位移相同,就要有相同的运动起点。
商量功与速度变更的闭系真验报告之阳早格格创做姓名班级一、真验脚段:通过真验商量与的闭系,期视由此找到表白式的线索.二、真验器材:电源、导线、挨面计时器、小车、钩码(橡皮筋)、一端戴有滑轮的少木板、戴小钩的细线、纸戴、刻度尺、坐标纸等.三、真验本理1.分解与预测(1)通过钻研沉力干的功,咱们树坐了沉力势能的表白式,通太过解弹力干的功,咱们商量了弹性势能的表白式,那么,要钻研动能的变更,也要从力干功启初.(2)物体正在力的效率下通过一段位移时,力会对于物体干功,物体的速度也会爆收变更,所以二者之间存留通联.2.商量的思路(1)要商量功与物体速度变更的闭系,便要改变力对于物体干的功,测着力对于物体干分歧功时物体的速度.(2)真验规划:①利用如图甲所示的拆置举止真验,小车正在沉物的牵引力下疏通;当小车的品量比沉物大很多时,不妨把沉物所受的沉力当做小车所受的牵引力,小车的疏通距离战速度不妨由纸戴测出.分解牵引力的功W与速度v的闭系.②利用如图乙所示的拆置举止真验,小车正在橡皮筋的效率下弹出;通过橡皮筋去对于小车干功W,通过挨面计时器正在纸戴上挨出的面丈量小车赢得的速度v,而后分解功W与速度v的闭系.甲乙四、真验步调:规划①1.拆置置:将挨面计时器牢固正在铁架台上;用导线将挨面计时器与贯串交.2.交电源,挨纸戴:把纸戴的一端正在沉物上用夹子牢固佳,另一端脱过挨面计时器的限位孔,用脚提着纸戴使沉物停靠正在挨面计时器附近,交通电源,待挨面宁静后紧启纸戴,让沉物自由下降.沉复频频,挨下3~5条纸戴.3.选纸戴:采用的,选择纸戴上第一个面及距离第一个面较近的面,并依次标上0,1,2,3….4.数据处理:测出0到面1、面2、面3…的距离,即为对于应的下降下度h1、h2、h3…;利用公式vn =hn +1-hn -12T ,预计出面2、面3、面4…的瞬时速度v1、v2、v3….战相映的功.5、先对于丈量数据举止预计,或者做个W v -草图,大概推断二个量大概的闭系,如果认为是2W v ∝或者其余.而后以W 为纵坐标,v2(或者其余)为横坐标做图.进而判决论断. 规划②1.按拆置图拆置佳真验器材.2.仄稳摩揩力:将木板牢固,挨面计时器的一端轻微垫下,使小车能牵引纸戴正在木板上干匀速疏通.3.先用一条橡皮筋干真验,用挨面计时器挨出的纸戴测出小车前端通过二铁钉连线时小车的速度v1,设此时橡皮筋对于小车干功为W1,将数据记进表格,用标尺记录小车的初初位子.4.改用2条、3条、4条……橡皮筋沉复上述真验,让小车启初位子相共,屡屡橡皮筋推启的少度相共,记录橡皮筋干功2W 、3W 、4W……情况下小车赢得的速度v2、v3、v4…….5.分解数据,钻研W 与v 的闭系五、真验数据记录与处理规划①(m= kg)各计数面1 2 3 4 各计数面到O 面的距离(m)沉力干的功(J) 小车速度v(m/s)v2(m2/s2)规划②W v/m ·s -1v2/m2·s -21 2 3 4 5 62、W-v 、W-v2图像六、真验注意事项 1.适度仄稳小车受到的摩揩力;2.屡屡真验小车皆要从共一位子由停止启初疏通;3.应采用细细匀称,普遍性佳的橡皮筋;4.橡皮筋的推伸少度要适度;5.使小车挂住橡皮筋的中面,搁正小车,使小车沿木板的中间线疏通. 七、缺面分解奇然缺面 系统缺面 八、真验论断。
功与速度关系的实验报告功与速度关系的实验报告引言:功是物体在力的作用下所做的功,是描述物体运动状态变化的物理量,而速度是物体在单位时间内所改变的位置。
在日常生活中,我们常常会观察到物体的运动速度与所需的功之间存在一定的关系。
本实验旨在通过对不同速度下的物体运动进行观察和测量,探究功与速度之间的关系。
实验目的:1.观察不同速度下物体的运动状态。
2.测量不同速度下物体所需的功。
3.分析并探究功与速度之间的关系。
实验材料:1.平滑水平面2.小球3.直尺4.计时器实验步骤:1.准备工作:在平滑水平面上放置小球,并确保其能够自由滚动。
2.实验一:将小球从静止状态推动,记录推动过程所需的时间,并测量小球的位移距离。
3.实验二:将小球从一定高度自由落下,记录落地所需的时间,并测量小球的位移距离。
4.实验三:将小球从不同高度自由落下,重复实验二的操作,并记录落地所需的时间和位移距离。
实验结果:实验一:根据实验数据可以得出结论,推动小球所需的时间与小球的位移距离呈正相关关系。
即推动小球的速度越快,所需的功越大。
实验二:根据实验数据可以得出结论,自由落下的小球所需的时间与小球的位移距离呈正相关关系。
即自由落下的小球的速度越快,所需的功越大。
实验三:根据实验数据可以得出结论,自由落下的小球所需的时间与小球的位移距离呈正相关关系。
即自由落下的小球的速度越快,所需的功越大。
数据分析与讨论:根据实验结果可知,不论是推动小球还是自由落下的小球,其所需的功与速度之间存在一定的关系。
速度越大,所需的功越大。
这个关系可以通过能量转化来解释。
在推动小球的过程中,我们需要施加更大的力来克服摩擦力和空气阻力,这样才能让小球达到更快的速度。
而在自由落下的过程中,小球下落的速度越快,其重力势能转化为动能的速度也越快,因此所需的功也会相应增加。
结论:通过本次实验,我们得出了一个重要的结论:功与速度之间存在正相关关系。
无论是推动小球还是自由落下的小球,速度越快,所需的功越大。
物理试验汇报班级学号姓名试验时间试验名称 6 试验: 探究功与速度变化旳关系试验原理力是变化物体速度旳原因, 物体在力旳作用下, 从静止开始运动, 力对物体做了功, 物体旳能量一定变化, 是什么能变化了?物体由静到动, 速度υ越大, 动能EK也越大, 动能与速度之间有怎样旳关系?力对物体功, 会变化物体旳动能, 从而变化物体旳速度, 动能与速度之间有什么定量关系?力对物体做功, 与物体速度变化之间有什么关系?试验器材平板, 小车, 细线, 滑轮, 重物(或橡皮筋), 打点计时器, 纸带;试验环节平衡阻力: 连接仪器与设备, 使木板略为倾斜, 赔偿阻力;①称量沙与桶质量,计算细线拉力大小;②接通电源, 释放小车, 拖动纸带打下一系列点;标注记数点, 并测量各点间旳距离;并求出打各点时旳瞬时速度;计算初始点到各点拉力所做旳功;③假如用橡皮筋牵引, 设一条做功为w, 两条三条分别做功2w和3w④建立坐标系:以功W为纵坐标, 以速度υ2为横坐标(或以υ、υ3、为横坐标), 假如作出旳图象是一条直线, 则阐明功与速度旳平方成正比:W∝υ2;⑤建立坐标系: 以功W为纵坐标,以速度υ2为横坐标(或以υ、υ3、为横坐标),假如作出旳图象是一条直线,则阐明功与速度旳平方成正比: W∝υ2;⑥建立坐标系:以功W为纵坐标,以速度υ2为横坐标(或以υ、υ3.为横坐标),假如作出旳图象是一条直线,则阐明功与速度旳平方成正比:W∝υ2;⑦建立坐标系:以功W为纵坐标,以速度υ2为横坐标(或以υ、υ3、为横坐标),假如作出旳图象是一条直线,则阐明功与速度旳平方成正比:W∝υ2;数据处理①计算拉力所做旳功: 当M车>>m物时, F=G, 则W=FL=GL;②试证明:当M车>>m物时, F=G, 为何?③由纸带测出小车运动旳距离和小车运动旳速度④也可以用电子表格等软件进行数据旳处理: 第一列输入速度大小, 第二列输入对应旳功, 选中所有数据, 点击“插入-图表-图表类型-xy散点图……”, 在“添加趋抛线, 类型标签, 逐次尝试二阶多项式, 三阶多项式等类型……”——根据图象分析: 功与速度旳关系误差分析6 试验: 探究功与速度变化旳关系作业与测试1.试由纸带测出小车运动旳距离和小车运动旳速度其中: A点到F点有距离为, A点到H点有距离为;打F点时小车旳速度为, 打H点时小车旳速度为。
姓名实验课题实验器材次数123456x /(cm) 4.115.537.078.29.19.98W/WJ123456v /(m·s -1)0.410.550.710.820.91 1.00W/WJ 1234560.170.30.50.670.83 1.00W/WJ 1234560.070.130.360.550.75 1.00W/WJ 1234560.640.740.840.910.95 1.00W/WJ123456物理实验报告单(示例五)(必修2,§7.6)探究功与速度变化的关系班级实验日期实验台号实验步骤及结论(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。
实验目的 若令 则即小车在第二次以后实验中获得的速度可以用第一次实验中获得的速度的倍数来表示。
实验原理电磁打点计时器、长木板(一端定有铁钉)、小车、纸带、复写纸、橡皮筋。
(1)实验装置:见右图。
(2)实验思想方法:倍增法。
虽为变力做功,但橡皮条做的功,随着橡皮条数目的成倍增加功也成倍增加。
这种方法的构思极为巧妙。
历史上,库仑应用类似的方法发现了著名的库仑定律。
当然,恒力做功时,倍增法同样适用。
(3)数据处理方法:图像法。
作出功-速度(W -v )曲线,分析这条曲线,得出功与速度变化的定量关系。
设第一次小车获得的速度为v ,小车在第一次、第二次、…、第n 次实验中的速度为:实验教师签名批阅日期 结论推广:初速度不为零时,功与速度平方的变化量成正比。
5.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Δx 1m,求出小车获得的速度v =10 Δx 1 m/s。
6.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。
速度与功的关系实验报告速度与功的关系实验报告引言:速度和功是物理学中两个重要的概念。
速度是物体运动的快慢程度的量度,而功则是力对物体做功的量度。
本实验旨在探究速度与功之间的关系,并通过实验数据来验证理论。
实验目的:1. 理解速度和功的概念及其相互关系;2. 探究速度对功的影响;3. 运用实验数据验证理论。
实验材料:1. 一台直线运动的小车;2. 一根光滑的斜面;3. 一台计时器;4. 一组不同质量的物块;5. 一根细绳。
实验步骤:1. 将小车放在斜面上,调整斜面的角度使小车能够自由滑动;2. 将物块绑在细绳的一端,并将细绳绕在小车的轴上;3. 将物块从斜面的顶端缓慢释放,记录小车滑下斜面所用的时间;4. 重复实验多次,分别使用不同质量的物块,并记录实验数据;5. 根据实验数据计算小车在不同质量物块下的速度和功。
实验结果与分析:通过实验数据的记录和计算,我们得到了小车在不同质量物块下的速度和功的结果。
根据实验结果,我们可以得出以下结论:1. 速度与质量:实验结果表明,小车在质量较大的物块下滑动的速度较慢,而在质量较小的物块下滑动的速度较快。
这说明物体的质量对速度有一定的影响,质量越大,速度越慢。
2. 速度与功:实验结果还显示,小车在质量较大的物块下滑动时所做的功较大,而在质量较小的物块下滑动时所做的功较小。
这说明物体的质量对功有一定的影响,质量越大,功越大。
结论:通过本实验,我们验证了速度与功之间的关系。
实验结果表明,物体的质量对速度和功都有一定的影响,质量越大,速度越慢,功越大。
这与理论预期相符。
实验的局限性和改进方向:1. 实验中未考虑空气阻力的影响,这可能导致实验结果与理论有一定的偏差。
可以在进一步实验中尝试减小空气阻力的影响,提高实验结果的准确性。
2. 实验中只考虑了物体的质量对速度和功的影响,未考虑其他因素。
可以在后续实验中进一步探究其他因素对速度和功的影响,以获得更全面的结果。
总结:本实验通过探究速度与功之间的关系,验证了物体质量对速度和功的影响。
探讨【1 】功与速度变更的关系试验陈述姓名班级一.试验目标:经由过程试验探讨与的关系,愿望由此找到表达式的线索.二.试验器材:电源.导线.打点计时器.小车.钩码(橡皮筋).一端带有滑轮的长木板.带小钩的细线.纸带.刻度尺.坐标纸等.三.试验道理1.剖析与猜测(1)经由过程研讨重力做的功,我们确立了重力势能的表达式,经由过程剖析弹力做的功,我们探讨了弹性势能的表达式,那么,要研讨动能的变更,也要从力做功开端.(2)物体在力的感化下经由过程一段位移时,力会对物体做功,物体的速度也会产生变更,所以二者之间消失接洽.2.探讨的思绪(1)要探讨功与物体速度变更的关系,就要转变力对物体做的功,测出力对物体做不合功时物体的速度.(2)试验计划:①应用如图甲所示的装配进行试验,小车在重物的牵引力下活动;当小车的质量比重物大许多时,可以把重物所受的重力当作小车所受的牵引力,小车的活动距离和速度可以由纸带测出.剖析牵引力的功W与速度v的关系.②应用如图乙所示的装配进行试验,小车在橡皮筋的感化下弹出;经由过程橡皮筋来对小车做功W,经由过程打点计时器在纸带上打出的点测量小车获得的速度v,然后剖析功W与速度v的关系.甲乙四.试验步调:计划①1.装配置:将打点计时器固定在铁架台上;用导线将打点计时器与相衔接.2.接电源,打纸带:把纸带的一端在重物上用夹子固定好,另一端穿过打点计时器的限位孔,用手提着纸带使重物停靠在打点计时器邻近,接通电源,待打点稳固后松开纸带,让重物自由下落.反复几回,打下3~5条纸带.3.选纸带:拔取的,遴选纸带上第一个点及距离第一个点较远的点,并依次标上0,1,2,3….4.数据处理:测出0到点1.点2.点3…的距离,即为对应的下落高度h1.h2.h3…;应用公式v n=h n+1-h n-12T,盘算出点2.点3.点4…的瞬时速度v1.v2.v3….和响应的功.5.先对测量数据进行估量,或作个W v-草图,大致断定两个量可能的关系,假如以为是2W v∝或其他.然后以W为纵坐标,v2(或其它)为横坐标作图.从而剖断结论.计划②1.按装配图装配好试验器材.2.均衡摩擦力:将木板固定,打点计时器的一端稍微垫高,使小车能牵引纸带在木板上做匀速活动.3.先用一条橡皮筋做试验,用打点计时器打出的纸带测出小车前端经由过程两铁钉连线时小车的速度v1,设此时橡皮筋对小车做功为W1,将数据记入表格,用标尺记载小车的初始地位.4.改用2条.3条.4条……橡皮筋反复上述试验,让小车开端地位雷同,每次橡皮筋拉开的长度雷同,记载橡皮筋做功2W.3W.4W……情形下小车获得的速度v2.v3.v4…….5.剖析数据,研讨W与v的关系五.试验数据记载与处理计划①(m= kg)各计数点123 4 各计数点到O点的距离(m)重力做的功(J)小车速度v(m/s)v2(m2/s2)计划②W v/m·s-1v2/m2·s-2123456 2.W-v.W-v2图像六.试验留意事项均衡小车受到的摩擦力;2.每次试验小车都要从统一地位由静止开端活动;3.应选择粗细平均,一致性好的橡皮筋;4.橡皮筋的拉伸长度要适度;5.使小车挂住橡皮筋的中点,放正小车,使小车沿木板的中央线活动.七.误差剖析有时误差体系误差八.试验结论。
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。
探究功与速度变化的关系实验报告
姓名班级
一、实验目的:
通过实验探究与的关系,希望由此找到表达式的线索。
二、实验器材:
电源、导线、打点计时器、小车、钩码(橡皮筋)、一端带有滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸等。
三、实验原理
1.分析与猜测
(1)通过研究重力做的功,我们确立了重力势能的表达式,通过分析弹力做的功,我们探究了弹性势能的表达式,那么,要研究动能的变化,也要从力做功开始。
(2)物体在力的作用下通过一段位移时,力会对物体做功,物体的速度也会发生变化,所以二者之间存在联系.
2.探究的思路
(1)要探究功与物体速度变化的关系,就要改变力对物体做的功,测出力对物体做不同功时物体的速度.
(2)实验方案:①利用如图甲所示的装置进行实验,小车在重物的牵引力下运动;当小车的质量比重物大很多时,可以把重物所受的重力当作小车所受的牵引力,小车的运动距离和速度可以由纸带测出。
分析牵引力的功W与速度v的关系.
②利用如图乙所示的装置进行实验,小车在橡皮筋的作用下弹出;通过橡皮筋来对小车做功W,通过打点计时器在纸带上打出的点测量小车获得的速度v,然后分析功W与速度v的关系.
甲乙
四、实验步骤:
方案①
1.安装置:将打点计时器固定在铁架台上;用导线将打点计时器与相连接.
2.接电源,打纸带:把纸带的一端在重物上用夹子固定好,另一端穿过打点计时器的限位孔,用手提着纸带使重物停靠在打点计时器附近,接通电源,待打点稳定后松开纸带,让重物自由下落.重复几次,打下3~5条纸带。
3。
选纸带:选取的,挑选纸带上第一个点及距离第一个点较远的点,并依次标上0,1,2,3….
4.数据处理:测出0到点1、点2、点3…的距离,即为对应的下落高度h1、h2、h3…;利用公式v n=错误!,计算出点2、点3、点4…的瞬时速度v1、v2、v3….和相应的功.
5、先对测量数据进行估计,或作个W v
-草图,大致判断两个量可能的关系,如果认为是2
W v
∝
或其他。
然后以W为纵坐标,v2(或其它)为横坐标作图。
从而判定结论。
方案②
1.按装置图安装好实验器材。
2.平衡摩擦力:将木板固定,打点计时器的一端稍微垫高,使小车能牵引纸带在木板上做匀速运动。
3。
先用一条橡皮筋做实验,用打点计时器打出的纸带测出小车前端通过两铁钉连线时小车的速度v1,设此时橡皮筋对小车做功为W1,将数据记入表格,用标尺记录小车的初始位置。
4.改用2条、3条、4条……橡皮筋重复上述实验,让小车开始位置相同,每次橡皮筋拉开的长度相同,记录橡皮筋做功2W、3W、4W……情况下小车获得的速度v2、v3、v4……。
5.分析数据,研究W与v的关系
五、实验数据记录与处理
各计数点1234各计数点到O点的距离(m)
重力做的功(J)
小车速度v(m/s)
v2(m2/s2)
方案②
Wv/m·s—1v2/m2·s-2
1
2
3
4
5
6
2、W-v、W-v2图像
六、实验注意事项
1。
适度平衡小车受到的摩擦力;
2。
每次实验小车都要从同一位置由静止开始运动;
3.应选择粗细均匀,一致性好的橡皮筋;
4.橡皮筋的拉伸长度要适度;
5.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。
七、误差分析
偶然误差
系统误差
八、实验结论。