高中物理人教版必修二第七章第六节实验：探究功与速度变化的关系导学案3页

6.实验：探究功与速度变化的关系
问题导学
一、实验原理和实验过程
活动与探究 1
1．“探究功与速度变化的关系”的实验原理是什么？
2．本实验中要求橡皮筋的力应是小车所受的合外力，但是小车还受到木板的摩擦力。
应如何消除摩擦力对实验的影响？
3．在改变橡皮筋的条数后，为什么要把小车拉到相同的位置释放？不这样做会出现什
么现象？
4．选取纸带测速度的依据是什么？
迁移与应用 1
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 v1、v2、v3、…；
（3）作出 W－v 草图；
（4）分析 W－v 图象。如果 W－v 图象是一条直线，表明 W∝v；如果不是直线，可考
虑是否存在 W∝v2、W∝v3、W∝ v等关系。
以下关于该实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。当用 1 条橡皮筋进行实验时，
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
本实验应注意以下几点：
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；[来源:学#科#网 Z#X#X#K]
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。
二、数据处理和误差分析
活动与探究 2
1．本实验中，小车的运动可分为两个阶段，在纸带上对应第一阶段的点是如何分布的？
对应第二阶段的点是如何分布的？应该用哪些点来求小车获得的速度？
2．根据你画的 W－v 图线，你能得出功与速度之间的定量关系吗？为什么？所画的这
条图线能起什么作用？
3．数据处理中为什么要寻求两物理量之间的直线关系？[来源:Zxxk.Com]
4．通过本节的探究，最后我们得到橡皮筋对小车所做的功与小车获得的速度之间的关

系是什么？
5．本实验的误差来源有哪些？为减小误差，选用橡皮筋有什么要求？
迁移与应用 2
某同学利用图甲探究力对物体做的功与物体速度的关系，得到了下表的数据：
实验次数 1 2 3 4 5
橡皮筋条数 1 3 4 5 7
小车速度 v/（m·s－1） 0.71 1.23 1.42 1.58 1.87
（注：每条橡皮筋拉长的长度都一样）
甲
乙
（1）由表可得出定性结论：_______________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）设一条橡皮筋拉长到固定长度所做的功为 W0，大致画出橡皮筋所做的功 W 与小
车速度 v 关系的图象。（画在图乙中）
（3）由图象大致可判断出 W 与 v 的关系是___________________________________
________________________________________________________________________。
（4）填写下表的空白部分
实验次数[来源:学.科.网 Z.X.X.K] 1 2 3 4 5
橡皮筋做功 W
v2/（m2·s－2）
W 与 v2的关系[来源:学
科网 ZXXK]
根据 W、v 数据探究功和速度变化的关系时，要搞清逻辑推理的科学顺序，并善于利用
图象法进行数据分析，寻找函数关系，本实验的探究思想和方法在物理实验中有着广泛应用，
值得引起重视。
答案：
【问题导学】
活动与探究 1：1．答案：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……通过对打点
计时器所打纸带的测量计算出每次实验结束时小车的速度，最后分析每次做的功与速度的关
系，总结出功与速度的关系...