俗话说，磨刀不误砍柴工。作为高中教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣，让高中教师能够快速的解决各种教学问题。那么如何写好我们的高中教案呢？经过搜索和整理，小编为大家呈现“《探究功与物体速度变化的关系》”，欢迎大家阅读，希望对大家有所帮助。

【教学目标】

一、知识与技能

1、领会探究功与物体速度变化关系的实验设计思路，经历探究学习的体验过程。

2、理解巧妙改变做功倍数的方法。

3、知道小车做匀速运动阶段测量速度比较合理。

4、能进行实验操作，会采集实验数据。

5、学会利用实验数据寻找w与v的关系。

二、过程与方法

通过本节课的学习，学会通过建立坐标系、描点、连线，利用图象寻找物理量之间的变化关系，并得到物理结论。

三、情感、态度与价值观

通过本节课的学习，感受探究过程中避繁就简的方法选择，培养学生逻辑思维能力和如实记录实验数据、实事求是的科学品质。

【教学重点、难点】

学习探究功与速度变化关系的物理方法，并学会实验数据的处理方法──图象法。

【教学方法】

实验观察法、图象法、迁移法、归纳总结、讨论。

【教学用具】

长木板，相同橡皮筋（若干），小车，打点计时器。

【教学过程】

一、引入新课

观察运动员掷铅球，人推车启动等视频。

师：是什么改变物体运动速度？

生：由牛顿定律知，力是速度变化的原因。

结论：力对物体做功可以改变物体运动速度。

师：功与物体速度的变化有什么样的关系呢？我们今天用实验的方法来探究功与物体速度变化的关系。

二、进行新课

实验目的：探究功与物体速度变化的关系。

师：在实验中，应如何对物体做功？又如何改变每次做功的大小呢？

（引导学生讨论后总结）既可以考虑用恒力做功，也可以用变力做功。若用恒力做功，例如用一砝码盘牵引着小车做实验，则可以通过改变砝码盘的质量及下落的高度来改变每次做功的大小。若用变力做功，可以采用容易获取的橡皮筋作为器材之一。

师：橡皮筋对小车做的功如何测量？

生：拉力为变力，做功很难直接测量。

师：橡皮筋的拉力是变力，无法直接进行测量计算。

师：那探究过程我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值？

生：不需要，知道比例关系也可以。

师：那又如何改变每次做功的大小？

生：我们用每次增加橡皮筋的条数来改变功的大小。

师：每次实验对橡皮筋的长度有什么要求？

生：拉伸长度相同，保证每根橡皮筋做功相同。

师：回答非常好，如果一条橡皮筋对小车做功为W，则两条橡皮筋做功为2W，三条为3W，依次类推，每次做功都可以用W的倍数来表达。这种处理方法，把不便于用公式计算的弹力做功转换为比值代替，是一种很好的思维方法，其精妙之处在于巧妙的回避了功的测量。

师：应如何来测量物体的速度呢？

（学生分组讨论，用打点计时器或者用气垫导轨配套光电门……）

师：介绍打点计时器。让学生讨论如何设计探究方案。

生：可以用长木板、橡皮筋、小车、打点计时器组合方案。

师：展示方案图。

师：只有橡皮筋的拉力做功吗？

生：讨论后，不是，还有摩擦力做功，可以用平衡摩擦力的办法处理掉。

师：展示图片，平衡摩擦力。

师：小车在平衡摩擦力后做什么性质的运动？

生：先加速运动，再匀速运动。

师：纸带上的点，间距并不都是均匀的，应该采用什么样的点来计算小车速度，为什么？

展示图片，取点迹清晰，间距较大且相当均匀的点来计算速度，纸带匀速运动说明拉力做功完成。

学生进行实验。

数据处理：从得到的数据可看出：W越大，V越大。

师：猜想W与V有何关系。

生：W与V成正比。

师：如何验证。

生讨论回答，师补充：以W为横坐标，V为纵坐标，描点，用平滑的线拟合这些点，若绘出的图像是过原点的直线，猜想成立。

师：若不是这样，我们可继续猜想，W与V2成正比，如何验证？

生思考，师点拨：仍以W为横坐标，V为纵坐标，若要确定猜想成立，得判断绘出的图像是二次曲线，不太容易。怎么处理？以W为横坐标，V2为纵坐标，若绘出的图像是过原点的直线，说明W与V2成正比

师：若不是这样，我们可继续猜想，W与成正比，如何验证？

生：以W为横坐标，为纵坐标，若绘出的图像是过原点的直线，说明W与成正比

……

生处理数据，得结论。

课后感

探究性实验是以获取物理新知识为目的的教学方式，所以安排在学习新知识之前，这样就比验证性实验的难度要大，其中难就难在要确立哪些物理量之间的关系上。学生需要在类比、推理的前提下，确立自己研究的问题和方法。

首先在老师所设置问题的引导下，逐步展现问题并思考实验的大体方案。然后根据方案设计实验步骤，并分析步骤中的注意事项，尤其是处理数据的方法，图像法使物理量之间的关系直观，好判断。

扩展阅读

“探究功与物体速度变化关系”教学设计

作为优秀的教学工作者，在教学时能够胸有成竹，作为高中教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以保证学生们在上课时能够更好的听课，帮助高中教师在教学期间更好的掌握节奏。我们要如何写好一份值得称赞的高中教案呢？下面是小编精心为您整理的““探究功与物体速度变化关系”教学设计”，欢迎阅读，希望您能够喜欢并分享！

【教学目标】

一、知识与技能

1、巩固用打点计时器和纸带测量物体运动速度的方法。

2、为增强实验的可靠性对实验器材和方法实施控制的技能。

3、用图像法处理数据的技能。

4、使用excel软件处理数据的技能。

二、过程与方法

1、通过参与整个探究过程，体验科学研究的方法和艰辛历程。

2、通过解决变力做功问题，体会科学方法的精妙。

3、通过excel软件的使用，再一次体会计算机技术在辅助实验方面的巨大作用。

三、情感态度与价值观

通过探究过程激发学生求知欲和学习兴趣，享受成功的乐趣，体会物理学研究的科学性。

【教学重点】

1、再次体会功和能量变化关系。

2、实验方案的制定和实施。

3、数据的图像处理。

【教学难点】

1、橡皮筋的弹力做功的处理。

2、数据的处理。

【教学方法】

师生、生生讨论互动的方法。

【教具准备】

长木板（侧面分别钉上两个钉子）、小车、打点计时器（包括纸带、复写纸、电源和导线）、橡皮筋若干条、直尺、计算机（装有excel软件）

【课时安排】

2课时（第一节设计实验方案，第二节做实验与处理数据，得出结论）

【教学过程】

一、复习并引入新课

师提问：到现在为止，我们已经定量研究了哪几种能量？它们都是怎样得出表达式的？它们与对应力的功有什么关系？

师：对于势能的讨论我们先告一段落，从本节课开始我们要讨论动能，要得出动能的表达式和它满足的规律。

师提问：第一节中是怎样给动能下的定义？

师：动能是与物体的运动有关的能量，而且按照我们已经使用过的研究思路，要得出动能的表达式，必然也是通过探究某个力的功得出，因此本节课就通过实验探究功与物体速度变化的关系，今天我们一起讨论建立实验方案，下节课分组实验。

板书：第6节：探究功与物体速度变化关系

二、新课教学

师提问：我们得出重力势能表达式是通过探究重力做功得出的，得出弹性势能表达式是通过探究弹力做功得出的，那么标题中要探究的功是什么力的功？为什么？

教师引导他们说出理由，并由其他同学点评，最后形成统一认识：是合力功，因为合力决定了加速度，加速度是跟速度变化有关的。

师提问：求速度变化，要先测出速度，我们最熟悉的实验室中测速度的方法是什么？

打点计时器

师提问：那么请设计出一个实验方案，能够探究合力的功与物体速度变化的关系，先说需要什么器材，在说明怎样安装器材。

经过讨论、归纳、整理得出如图所示实验方案。

师：下面我们分别解决以下几个问题

教师板书：

怎样求合力功

怎样求速度改变量

师提问：怎样求小车受的合力？

（1）引导出要甩掉摩擦力这个麻烦，只让绳拉力为合外力，该怎么办？逐步引导出平衡摩擦力，怎样平衡，怎样判断出角度是否合适。

（2）拉力的大小怎么办？是否就等于钩码重力，经过讨论或者推导证明得出拉力小于钩码重力，虽然可以计算出拉力大小，但为了减轻实验负担，就近似认为钩码重力等于绳子拉力，条件是钩码质量远小于小车质量。

师提问：怎样得出位移？

引导出在纸带上确定始、末两点，用尺子测量出位移大小。

师提问：怎样确定始、末速度？

引导得出用中间时刻瞬时速度等于全程的平均速度得出。

师：刚才设计出的方案涉及到的问题我们在必修1中已经解决，现在想用如图所示的方案探究合力功与小车速度变化关系，以上问题如何解决？

（1）引导出为使橡皮筋拉力成为合力，平衡摩擦力的方法与前面一样。

（2）拉力大小如何确定？有些学生指出皮筋的劲度可以测出，再由形变量得出拉力，再求合力，引导提问：目的是求拉力还是求拉力的功？发现拉力为变力，求功不好求。引导上节课弹簧弹力也是变力，但我们成功地求出了功，求皮筋这个变力的功能使用弹簧变力功的方法吗？学生回答能用除以2求平均力或者分割、求和、逼近的微积分方法。教师引导提问：弹簧变力的功之所以能用上述方法是因为劲度k恒定，拉力F与形变量L成正比，或说拉力F随形变量L的变化均匀增大，橡皮筋有这个特点吗？即劲度k恒定不恒定？学生回答不出可引导：化学实验中的胶皮管或者医用胶皮管（静脉取血）拉长后有什么变化？学生能回答出变细了，逐步引导出劲度系数变化了。

（3）拉力是变力，而且劲度系数也变，怎样变也不知，弹簧变力功的方法用不了了（画不出F-L图像），那怎么求皮筋做的功？

由于教师一直在问怎样求皮筋这个变力的功，学生的思维一定沿着要求出功的方向，因此至此陷入困境。

师：我们在探究加速度与力、质量关系时用过一种方法，不需要求出加速度具体值，也不需要求出力的具体值，只要知道两次实验中力的比值和加速度的比值，就可以得出加速度与力的关系。现在我们要讨论功与速度变化的关系，能用类似的办法吗？若学生仍没有受到启发？接着引导：非要算出功的具体值吗？再用实物引导，展示并说明：“有许多条相同的橡皮筋”若学生还是不能提出正确方案，可以直接告知：“如果我们做两次实验，知道这两次实验中功的倍数关系，还知道两次实验中速度的倍数关系，不也可以看出功与速度变化的关系吗？”进一步引导学生得出：“第一次用一条橡皮筋，第二次用两条橡皮筋……”

师：这种巧妙的方法在物理学史上是有先例的……（用几句话简单介绍库仑如何解决电量大小的问题的。）

师：功的问题已经解决，那么初位置与初速度，末位置与末速度的问题呢？

师提问：还能不能从纸带上任意找两个点作为初、末位置呢？若学生做不出判断可进一步问：关键是找到的这两点的速度怎样得出，还能用中间时刻瞬时速度等于全程的平均速度的方法得出吗？学生很自然地发现是变加速，此法不通。再进一步问那应该怎样选始末点，学生容易确定初始点选在头一个点好，因为这样初速为零，但对终了点不能确定，教师引导提问：小车加速过程中皮筋伸长量逐渐恢复，到原长后小车如何运动？学生容易答出匀速，纸带上点间隔均匀，从而可用点间距除以时间间隔得到匀速速度，从而解决末速度问题（末位置无所谓，反正也用不上位移，关键是末速度）

师：解决了以上的实验原理问题，在做实验以前，大家再讨论：为提高实验的准确性，实验中要注意什么？

学生发表许多意见，老师注意引导大家自评、互评得出大家都同意的几点，如对橡皮筋的要求：各条橡皮筋保证完全一样，且劲度系数适当，实验时还不能超过弹性限度。对小车每次释放的位置要一样等。

师：若实验总共做6次，得到（W、v1）（2W、v2）（3W、v3）……怎样处理这些数据，从而得到结论呢？

引导得出用图像法好，可进一步问画什么图？学生很容易回答出W-v图，追问若是直线是什么意思？W与v成正比。曲线是什么意思？学生几乎都回答抛物线，得出W与v2正比（因为学生接触过的曲线基本上只有抛物线，所以容易以偏盖全）可直接告知曲线不一定都是抛物线，即W不一定与v2成正比，即由曲线是得不出结论的，引导出要多画出几种如W-v2关系图，W-v3关系图，W-关系图等，用尝试法寻找结论。

师：图像自己用坐标纸画吗？学生容易得出用excel软件，因为在必修1时用过，教师可用以前的数据组织学生复习用excel作图的方法。

三、课堂小结

师：以上实验的预习过程可以形成提纲式笔记

板书：

1、要探究的是合力的功与速度变化的关系

2、为使橡皮筋的力成为合力，要平衡掉摩擦力，怎样平衡。

3、怎样解决橡皮筋这个变力做功问题（k也变化），实验中对橡皮筋有什么要求。

4、怎样确定初位置与初速度和末速度

5、怎样处理数据

师：究竟合力功与速度变化有什么关系，我们做完实验后就会得出结论。

四、作业

思考：物体的速度变化量是仅跟合力功有关吗？猜一猜可能还和什么有关？怎样通过实验验证你的猜测？

探究功与速度变化的关系

7.6实验：探究功与速度变化的关系学案（人教版必修2）

1．物体由于运动而具有的能称为________，动能的大小与速度的大小有关，速度越大，
动能________；通过做功能够改变物体的动能，因此，对物体做功也就意味着物体的速
度发生________．
2．探究功与速度变化关系的思路：(1)使平板上的小车在力的作用下从________开始运
动，测量力的大小及小车______________________________，可以计算力做的功，改变
力的大小或小车运动的距离，也就改变了____________________．
(2)小车的速度可以由____________和纸带测出．
(3)以________为纵坐标，以__________为横坐标，作出图线，由图线特征了解两者的定
量关系．
3．操作技巧：(1)平衡摩擦力．如果纸带上打出的点距是______的，说明纸带的运动是
匀速的，小车重力沿斜面方向的分力就刚好平衡了小车所受的摩擦力．
(2)选择纸带．对纸带上的点进行分析，选择相邻距离基本________的若干个点作为小车
匀速运动阶段的点，用这些点计算小车的速度．
4．数据处理：根据实验测得的数据，分别作出W－v图线、W－1v图线、W－v2图线、
W－v3图线…….如果哪一种图线更接近于过原点的倾斜直线，功与速度的某相关量之间
可能就是一种________关系．
【概念规律练】

知识点一实验原理

1．在本实验中，我们并不需要测出橡皮筋做的功到底是多少，只需测出以后各次实验时
橡皮筋对小车做的功是第一次实验的多少倍，使用的方法是()
A．用同样的力对小车作用，让小车通过的距离为s、2s、3s…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．利用弹簧测力计测量对小车的拉力F，利用直尺测量小车在力的作用下移动的距离s，
便可求出每次实验中力对小车做的功，可控制为W、2W、3W…
2．关于探究功与物体速度变化的关系实验中，下列叙述正确的是()
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
知识点二实验的注意事项
3．实验时小车在运动中会受到阻力作用．在小车沿长木板滑行的过程中，除橡皮筋对其
做功外，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长木
板略为倾斜．对于长木板的倾斜程度，下列说法正确的是()
①木板只要稍微倾斜一下即可，没有什么严格要求②木板的倾斜角度在理论上应满足
以下条件，即重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力③如果小车在倾斜
的木板上做匀速运动，则木板的倾斜程度是符合要求的④其实木板不倾斜，问题也不
大，因为实验总是存在误差的
A．①②B．②③C．③④D．①④

【方法技巧练】

一、实验数据的处理方法
4．某同学在探究功与物体速度变化的关系时得到了W与v的几组数据，请你对这些数
据进行处理，并确定W与v之间的关系(W1为物体速度由0.00变化到0.80m/s时所做的
功).
W/W10.001.002.003.004.005.006.00
v/(m/s)0.000.801.101.281.531.761.89
v2/(m2/s2)0.000.641.211.642.343.103.57

二、用其他方法探究功与速度变化的关系
5．质量为1kg的重物自由下落，通过打点计时器在纸带上记录运动过程，打点计时器
所接电源为6V、50Hz的交流电源，如图1所示，纸带上O点为重物自由下落时纸带打
点的起点，选取的计数点A、B、C、D、E、F、G依次间隔一个点(图中未画出)，各计
数点与O点之间的距离依次为31.4、70.6、125.4、195.9、282.1、383.8、501.2，单位为
mm.则：
图1
(1)求出B、C、D、E、F各点速度并填入下表；

计数点BCDEF
速度(ms－1)

(2)求出物体下落时从O点到图中各点过程中重力所做的功，并填入下表；

计数点BCDEF
功(J)

(3)适当选择坐标轴，在图2中作出物体重力做的功与物体速度之间的关系图象．图中
纵坐标表示____________，横坐标表示____________，由图可得重力所做的功与
__________成________关系．

参考答案
课前预习练
1．动能越大变化
2．(1)静止在力的作用下运动的距离力对小车做的功的大小(2)打点计时器(3)功W速度v
3．(1)均匀(2)相同
4．正比
课堂探究练
1．C[实验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致，就可以保证每根橡皮筋所产生的拉力相等，且每次实验时小车在力的方向上发生的位移相等，C正确．]
2．D[本实验没有必要测出橡皮筋做的功到底是多少焦耳，只要测出以后各次实验时橡皮筋做的功是第一次实验时的多少倍就已经足够了，A错；每次实验橡皮筋拉伸的长度必须保持一致，只有这样才能保证以后各次实验时，橡皮筋做的功是第一次实验时的整数倍，B错；小车运动中受到阻力，只有使木板倾斜到一定程度，才能减小误差，C错；实验时，应该先接通电源，让打点计时器开始工作，然后再让小车在橡皮筋的作用下弹出，D正确．]
3．B[由动力学知识可以知道，要平衡摩擦力，就应使物体的重力沿斜面向下的分力等于物体受到的阻力，使小车能够匀速运动．]
4．见解析
解析以W为纵坐标，v为横坐标，作出W－v图线(如图甲)．以W为纵坐标，v2为横坐标，作出W－v2图线(如图乙)．由图象可看出：W∝v2.
方法总结用图象分析两个物理量间的关系很直观，也很清晰，通过图线的形状确定W和v以及W和v2的关系．
5．(1)1.181.571.962.352.74
(2)0.691.231.922.763.76
(3)如图所示
重力做的功WG物体速度的平方v2物体速度的平方v2正比
解析(1)各点速度由公式v＝v＝ΔxΔt，求出
vB＝ACΔt＝(125.4－31.4)×10－34×0.02m/s≈1.18m/s
同理vC≈1.57m/s，vD≈1.96m/s，vE≈2.35m/s，vF≈2.74m/s
(2)重力做的功由W＝mgΔx求出
WB＝mgOB＝1×9.8×70.6×10－3J≈0.69J
同理WC≈1.23J，WD≈1.92J，WE≈2.76J，WF≈3.76J

5.6探究功与物体速度变化的关系公开课教案(新课标)

每个老师上课需要准备的东西是教案课件，规划教案课件的时刻悄悄来临了。是时候对自己教案课件工作做个新的规划了，接下来的工作才会更顺利！你们了解多少教案课件范文呢？考虑到您的需要，小编特地编辑了“5.6探究功与物体速度变化的关系公开课教案(新课标)”，希望对您的工作和生活有所帮助。

本教学案例是在公开课教学中使用过的，欢迎大家指正。

一、三维目标

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）知道功与物体速度平方的变化成正比关系；（3）学习利用物理图象探究功与物体速度变化的关系。

2、过程与方法（1）初步了解探究两个不成正比变化关系的物理量的基本程序和方法；（2）探究力做的功与物体速度变化的关系，体验探究过程和物理学的研究方法。

3、情感态度与价值观（1）体验探究的困难，享受成功的乐趣，激发学习的兴趣；（2）培养交流合作的意识和严谨的科学态度。

二、教学重点、难点

1、重点：学习探究功与物体速度变化关系的物理方法，并会利用图象处理数据；

2、难点：（1）实验数据的处理方法——图象法；（2）复杂问题的转化方法。

三、教学用具

弹弓一只、小纸团若干个、长木板（带垫木）、小车、电火花打点计时器、刻度尺、纸带、橡皮筋

四、教学过程设计

（一）引入新课课件投影弹弓图片，展示弹弓实物。引导学生回忆儿时的游戏，教师再通过演示重现“玩弹弓”的有趣活动。

提问问题：是什么原因使小纸团的速度发生了变化？（答：被拉伸的橡皮筋产生弹力，弹力对小纸团做功，使小纸团的速度发生了变化）

教师评价学生的答案，提出本节课的实验探究课题：探究功与物体速度变化的关系。

（二）提出问题，设计实验提出问题：我们怎样去探究功与物体速度变化的关系呢？（让学生相互交流讨论，初步形成实验方案）

评价学生提出的不同实验方案，肯定优点，改进不足，并逐步形成课本上的实验方案。（稍后，课件展示本节实验器材）

让学生讨论课本实验方案并思考：1、橡皮筋弹力对小车做功的大小与哪些因素有关？2、为什么要通过改变橡皮筋条数来改变弹力对小车做的功？3、如何测定小车的速度？该选用哪些点迹来测定小车的速度，为什么？4、小车在运动过程中所受的摩擦力对速度的影响怎样消除？

（三）实验操作与数据收集1、指导学生进行实验操作，设计实验数据表格，收集整理实验数据（实验步骤略）

2、实验操作注意事项：（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）橡皮筋的拉伸长度要适度；（4）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。

（四）分析与论证1、教师指导学生对采集的数据进行分析处理（可以让学生充分交流、讨论，选用各种方法对数据进行处理，以发现规律，得出结论。2、通过对照、计算可以知道：力对小车做功越多，小车获得的速度越大。3、有没有更直观的处理方法吗——图象法。（1）功——速度图象：所得图象是一条曲线，不能直接确定功与速度变化的关系。（2）功——速度平方图象：启发、引导学生大胆猜测，分别作出图象，确定功与物体速度变化的关系。4、结论：力对物体做的功与物体速度平方的变化成正比。

（五）课堂小结总结本节探究课的实施过程，突出方法与过程的重要性。

附：板书设计

探究功与物体速度变化的关系

一、实验探究

1、探究功与物体速度变化的关系

2、探究功与物体速度平方变化的关系

二、实验结论

结论：力对物体做的功与物体速度平方的变化成正比。

20xx高考物理《探究做功与物体速度变化的关系》材料分析

20xx高考物理《探究做功与物体速度变化的关系》材料分析

实验7探究做功与物体速度变化的关系

1．实验目的
(1)通过实验探究合外力对物体做的功与物体速度变化的关系．
(2)巩固打点计时器所打纸带上各点速度的测量方法和用图像法处理实验数据的方法．

2．实验原理
(1)不是直接测量对小车做的功，而是通过改变橡皮筋条数确定对小车做的功W0、2W0、3W0….
(2)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，也可以用其他方法测出．这样，进行若干次测量，就得到若干组功和速度的数据．
(3)作出Wv和Wv2图线，分析图线，可以得知橡皮筋对小车做的功与小车获得的速度的关系．

3．实验器材
小车(前面带小钩)、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(使用电火花打点计时器不用学生电源)、5～6条等长的橡皮筋、刻度尺等．
4．实验步骤
(1)按如图1所示将实验仪器安装好，同时平衡摩擦力．

图1
(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W0，将这一组数据记入表格．
(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2W0，测出小车获得的速度v2，将数据记入表格．
(4)用3条、4条…橡皮筋做实验，用同样的方法测出功和速度，将数据记入表格．

1．数据处理
(1)测量小车的速度：
图2
实验获得如图2所示的纸带，为探究橡皮筋做功和小车速度的关系，需要测量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＝(T为打点计时器的打点时间间隔)．
(2)实验数据记录
橡皮筋
条数位移
x/m时间t/s速度
v/(m·s－1)速度的平方
v2/(m2·s－2)(3)实验数据处理及分析：在坐标纸上画出Wv和Wv2图线(“W”以一条橡皮筋做的功为单位)．

图3
(4)实验结论：从图象可知功与物体速度的关系：W∝v2.
2．注意事项
(1)平衡摩擦力：本实验中为排除摩擦力的影响，让橡皮筋做的功成为合外力做的功，可采用将木板一端垫高的方法，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．若不挂橡皮筋时，轻推一下小车，观察到打点计时器打出的纸带上点迹均匀，则说明已平衡掉摩擦力．
(2)测小车速度时，纸带上的点应选均匀部分，因为这一段是橡皮筋对小车做功结束时的情形．
(3)橡皮筋的规格应一样，橡皮筋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，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都应保持一致．
(4)小车质量应大一些，使纸带上打的点多一些．
3．误差分析
(1)误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一致，使橡皮筋做功W与橡皮筋条数不成正比．
(2)没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过大也会造成误差．
(3)利用打上点的纸带计算小车速度时，测量不准确会带来误差．

1．[实验原理与实验操作]如图4所示，在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中，下列说法正确的是()

图4
A．为减小实验误差，长木板应水平放置
B．实验中需要算出橡皮筋做功的具体数值
C．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加
D．小车在橡皮筋拉力作用下做匀加速直线运动，当橡皮筋恢复原长后，小车做匀速运动
C[为使橡皮筋做的功作为合力的功，必须平衡摩擦力，故A错；本实验用W的整数倍来进行研究，故B错，C正确；橡皮筋的力是变力，小车在橡皮筋拉力作用下做的不是匀加速直线运动，故D错．]
2．[实验数据处理与误差分析]某同学在实验室用如图5甲所示的装置来研究有关做功的问题．

图5
(1)如图甲所示，在保持M7m条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于砂和砂桶的总重力，在控制小车质量不变的情况下进行实验．在实验中，该同学先接通打点计时器的电源，再放开纸带，已知交流电的频率为50Hz.图乙是在m＝100g、M＝1kg情况下打出的一条纸带，O为起点，A、B、C为过程中3个相邻的计数点，相邻的计数点之间有4个点没有标出，有关数据如图乙所示，则打B点时小车的动能Ek＝________J，从开始运动到打B点时，绳的拉力对小车做的功W＝________J．(保留2位有效数字，g取9.8m/s2)
(2)在第(1)问中，绳的拉力对小车做的功W大于小车获得的动能Ek，请你举出导致这一结果的主要原因：_________________________________________
________________.(写出一种即可)
【解析】(1)小车拖动纸带做匀加速直线运动，B为AC的中间时刻，由匀变速直线运动的规律可得vB＝AC＝，其中xAC＝OC－OA＝19.95cm，T＝5×0.02s＝0.1s，代入可求得vB＝0.9975m/s，所以在B点小车的动能Ek＝Mv≈0.50J．绳的拉力近似等于砂和砂桶的总重力，所以绳的拉力对小车做的功W＝mgxOB≈0.51J.(2)若摩擦力没有完全抵消，小车所受合外力的功还应包含摩擦力做的负功，故拉力的功大于动能的增量；若砂与砂桶的重力不满足“远小于小车的重力”的条件，则砂和砂桶的重力大于绳的拉力，若把砂和砂桶的重力近似为拉力，导致拉力做的功大于动能增量．
【答案】(1)0.500.51(2)摩擦没有完全抵消；砂与砂桶的重力大于绳的拉力(写出一种即可)

文章来源：http://m.jab88.com/j/22717.html

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