宁波市鄞州高中物理教学论文 探究做功与速度变化

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1、探究做功与速度变化一、按高考要求对本实验进行分析1、实验目的：通过实验得出质量一定时，力对物体做的功与物体的速度变化的关系。2、实验原理：课本实验是：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，每次实验中橡皮筋拉伸的长度都保持一致，那么，第2次、第3次……实验中橡皮筋对小车做的功就是第1次的2倍、3倍……如果把第1次实验时橡皮筋所做的功为W，以后各次做的功就是2W、3W……。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，也可以用其它方法测出。这样，进行若干次测量，就得到若干组功和速度的数据。以橡皮筋对小车做的功为纵标，小车获得的速

2、度为横坐标，以第1次实验时的功W为单位，作出W-V曲线即功——速度曲线。分析这条曲线，可以得知橡皮筋对小车的功与小车获得的速度的定量关系。3、控制实验条件：⑴同样的橡皮筋；⑵每次实验中橡皮筋拉伸的长度都保持一致；⑶木板的倾斜程度应满足重力使物体沿斜面下滑的分力等于小车受到的阻力；⑷保证小车沿直线运动（这一点实际难以控制）。4、仪器的使用：打点计时器、米尺5、观察现象：实际小车先加速度在变化，变橡皮筋恢复到原长后，小车再做减速运动，难以确定最大速度点，这对实验带来难度。6、记录：只能估计最大速度点，只能用平均速度代替瞬时速度。7、数据处理：本实验是探究做功与速度变化的关系，

3、结论未知，它们之间的关系有一个试探、猜测的过程。有多种可能性，这就本实验的考点，它再现科学家研究问题的过程。8、评价：⑴课本设计的实验表面看起来好操作，但真正做起来，有诸多不便。如当橡皮筋的数量增加时，左右两边的长度不好控制，不能保证小车做直线运动。又如本实验要测量速度，测量哪个点的速度不好确定，就是确定了，也只能用平均速度来代速度对应点的瞬时速度。⑵本实验用一个优点：不需要求功的多少，就用橡皮筋的数量来代替，这在科学家研究问题时应用过（研究库仑定律时，当时不没有电量的单位，当时无法对电量的大小进行测量，就用相同小球平均电量的方法）。9、实验改进：由于上述问题的存在，会很

4、大考题从原理进行较大的改变，但对探究的思想方法的考查不变，对做功与速度变化之间的关系的探究不变。2010年高考试题研究弹簧的伸长量弹力关系的实验应体现这一点。猜测此实验会什么地方做改进？请提出自己的方案、日后收集方案。二、看人家怎样考1．合肥一六八中学2010届高三第二次段考在《探究功与物体速度变化的关系》实验中，下列说法正确的是：（BD）A.小车在橡皮筋的作用下弹出，橡皮筋所做的功可根据公式：W=FL算出.B.进行试验时，必须先平衡摩擦力.C.分析正确实验所打出来的纸带可判断出：小车先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，最后做减速运动.D.通过实验数据分析得出结论：w与

5、v2成正比打点计时器纸带橡皮筋2.（09·安徽·21.Ⅲ）（6分）探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示，实验主要过程如下：（1）设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……；（2）分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度、、、……；（3）作出草图；（4）分析图像。如果图像是一条直线，表明∝；如果不是直线，可考虑是否存在∝、∝、∝等关系。以下关于该试验的说法中有一项不正确，它是___________。A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……。所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当

6、用1条橡皮筋进行是实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、……。B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜。C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带。纸带上打出的点，两端密、中间疏。出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小。D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算。III答案：D。解析：本实验的目的是探究橡皮绳做的功与物体获得速度的关系。这个速度是指橡皮绳做功完毕时的速度，而不整个过程的平均速度，所以D选

7、项是错误的。3.（09·广东物理·15）图12（10分）某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”，如图12，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器记录小车通过A、B时的速度大小。小车中可以放置砝码。（1）实验主要步骤如下：①测量________和拉力传感器的总质量M1;把细线的一端固定在拉力传感器上另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路；②将小车停在C点，__________，