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6.8
实验 ：
验证理 动能定理 班级_______ 姓名________
______组 _____号 一、实验原理 采用如图所示装置,让小车在橡皮筋作用下弹出,
使小车获得速度后沿木板匀速滑行.当用一条橡皮筋弹出时对小车做的功记为 W, 则用两条、三条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2 次、第 3 次……实验,每次橡皮筋都拉伸到同一位置 释放时,实验中橡皮筋对小车做的功就是 2W、3W…….橡皮筋每次实验做的功使小车获得的速度根据打点计时器打出的纸带得到.当得出若干组功和速度的数据后, 以橡皮筋对小车做的功W 为纵坐标,分别以小车获得的速度 v、v 2 …… 为横坐标,以第 1 次实验时的功 W 为单位,
用描点法分别作出 W-v、W-v 2 ……曲线,分析曲线,得出橡皮筋对小车做的功与小车速度的定量关系. 二、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(使用电火花计时器不用学生电源)、5～6 条等长的橡皮筋、刻度尺.
三、实验步骤 1.按图中所示将实验仪器安装好. 2.平衡摩擦力：在长木板的有打点计时器的一端下面垫一块木板,反复移动木板的位置,直至小车上不挂橡皮筋时,纸带打出的点间距均匀,即小车能匀速运动为止. 3.先用 1 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 v 1 ，设此时橡皮筋对小车做的功为 W，将这一组数据记入表格. 4.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，这时橡皮筋对小车做的功为 2 W，测出小车获得的速度 v 2 ，将数据记入表格. 5.用 3 条、4 条……橡皮筋做实验，用同样的方法测出功和速度，记入表格.
四、数据处理 1.测量小车的速度：实验获得 如图所示的纸带，为探究橡皮筋弹力做的功和小车速度的关系，需要测量弹力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：A 1 、A 2 间的距离 x，小车速度的表达式是 (T 为打点计时器打点的时间间隔).
3.实验数据处理及分析:在坐标纸上画出 W-v 和 W-v 2 图线(“W”以一条橡皮筋做的功为单位). 4.实验结论：由图象可知功与物体速度变化的关系为 W∝v 2 . 五 五. 误差分析 （1）误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一，使橡皮筋的拉力做的功 W 与橡皮筋的条数不成正比. （2）没有完全平衡摩擦力(倾角小)或平衡摩擦力过度(倾角过大)也会造成误差. （3）利用打上点的纸带计算小车的速度时，测量不准确带来误差. 六 六. 注意事项 （1）平衡摩擦力很关键.将木板一端垫高，使小车的重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力平衡.方法是轻推小车，由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否做匀速运动，找到长木板的一个合适的倾角. （2）测小车速度时，纸带上的点应选均匀部分的，也就是选小车做匀速运动状态的. （3）橡皮筋应选规格一样的.力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. （4）小车质量应大一些，使纸带上打的点多一些. 注；课本上 0 70 页还有另一种实验方法（参考案例一），理解其原理
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