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关于“探究功与速度变化的关系”的另一方法

http://www.newdu.com 2019-10-22 上海物理教育网 佚名 参加讨论
    在“探究功与速度变化的关系”一节的教学中,实验过程中,本人在操作平衡摩擦力这一步骤的时候,感觉比较难把握。所以,经过探索,设计了下面这个实验来补充教材中的实验。
    一、实验目的
    探究功与速度的变化关系。
    二、实验原理
    1.对物块做的功:物块从斜面某一位置静止下滑,下滑过程重力和摩擦力的合力做功。对同一物块而言,重力和摩擦力不变。要使合力所做的功w=FL成倍增加,可通过改变物块在斜面的下滑位置来控制,即使物块的下滑距离为1L、2L、3L…相应的,合力所做的功也就为1w、2w、3w…
    2.物块的速度:物块从斜面滑下之后,在水平面上将在摩擦阻力作用下做匀减速直线运动,并最终停下。设物块到斜面底部时的速度为v,在水平面上滑行距离为x,则v?=2ax。对同一物块在同一水平面上所受摩擦力不变,则加速度也不变,也就是v?与x成正比。所以,有w:v?=w:x。
    三、实验器材
    物块(如砝码)长木板薄木板刻度尺
    四、实验步骤
    1.将长木板置于水平桌面。
    2.在薄木板上标出等距离的位置点,然后将薄木板倾斜放置于长木板上并固定。
    3.将物块从薄木板上离长木板最近的第一位置释放,记下物块在长木板上停止的位置x1。
    4.将物块分别从薄木板第2、第3……位置释放,记下物块在长木板上停止的位置x2、x3……
    5.用刻度尺测量出各位置点离斜面底部的距离。
    五、实验结果与结论
    1.结果:
    功   w    2w     3w     4w
    X   2.9   6.2    9.2   12.2(cm)
    2.结论:在误差允许的范围内,合外力所做的功与物体速度的平方成正比。
    六、实验讨论
    实验中薄板不能太厚、薄板倾斜度也不能太大,以免物块下滑到水平面时产生太大的撞击,产生较大的误差。
    创意自评:
    本实验与教材提供的实验相比较,省去了平衡摩擦力,也不用打点计时器测速度,比较简便、快捷、易操作、易观察。比较适合在课堂上演示。
    图例:
    
    
    

     (责任编辑:admin)
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