摘要:制定基本的实验方案:互动以下面几个问题为中心展开: (1)探究中.我们是否需要橡皮筋做功的具体数值?不需要.因为实验是以倍增的思想方法设计.若橡皮筋第一次做功为W.则橡皮筋第二次做功为2W.-.橡皮筋第n次做功为nW.且实验巧妙地将倍增的物理方法应用于变力做功. (2)为了达到各次实验中橡皮筋做的功成倍增加.即实现倍增.对各次实验中橡皮筋的伸长量有什么要求?你想出了什么办法?各次实验中橡皮筋的伸长量必须相同.若使小车在橡皮筋的变力作用下产生的位移相同.就要有相同的运动起点.具体方法是:以第一次实验时小车前端的位置为基准.垂直运动方向在木板上作出一条水平线.以后改变橡皮筋的条数时.小车前端仍以此位置为基准运动. (3)小车获得的速度怎样计算?小车在橡皮筋作用结束后.做匀速运动.找出纸带中点距相等的一段.求出点距相等一段的平均速度.即为小车匀速运动的速度.即小车加速后获得的速度. (4)是否一定需要测出每次加速后小车速度的数值?可以怎样做?不一定需要.(当然.也可以测出每次加速后小车速度的数值) 设第一次小车获得的速度为v,小车在第一次.第二次.-.第n次实验中的速度为: 若令则即小车在第二次以后实验中获得的速度可以用第一次实验中获得的速度的倍数来表示. (5)实验完毕后.用什么方法分析橡皮筋对小车做的功与小车速度的关系? 图像法. (6)如何在坐标纸上建立两轴物理量?如何确定适当的标度? 纵坐标表示橡皮筋对小车做的功.横坐标表示小车获得的速度. 以第一次实验时的功W为纵轴的单位长度.可以用第一次实验时的速度v为横轴的单位长度(也可以根据各次实验中的最大速度值.坐标纸的最大格数来确定).作出W-v曲线.即功-速度曲线.

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①沿直线做匀加速运动的某物体,牵引一条通过打点计时器的纸带,计时器的打点周期T=0.02s,取下纸带后,由某一计时点开始,每隔五个点剪下一段纸带,按图1那样贴在直角坐标平面上,彼此不留间隙,也不要重叠.纸带下端都要准确地与横轴重合,每一条纸带的左边准确地与纵轴平行,图的纵轴上已标出了每条纸带的长度L(单位:mm).今以横轴为时间轴,令每条纸带的宽度代表一个时间单位:0.1s,以纵轴为速度轴,纵轴上原来标的每毫米代表一个速度单位:10mm/s.
(1)在每段纸带的上边缘中点画“?”作为计数点,在新的坐标里每个计数点的纵坐标表示
相对应的单位时间内中间时刻的瞬时速度
相对应的单位时间内中间时刻的瞬时速度

(2)画一直线,使尽可能多的计数点落在此直线上,并使直线两侧的计数点数目大致相等,这条直线便是运动物体的
速度-时间
速度-时间
图线.
(3)求出上述直线的斜率,可知运动物体的加速度a=
0.75
0.75
m/s2
②在“探究加速度与力、质量的关系”的实验时:
(1)我们已经知道,物体的加速度(a)同时跟合外力(F)和质量(m)两个因素有关.要研究这三个物理量之间的定量关系的基本思路是
先保持m不变,研究a与F的关系;
再保持F不变,研究a与m的关系;
先保持m不变,研究a与F的关系;
再保持F不变,研究a与m的关系;


(2)某同学的实验方案如图2所示,她想用砂和砂桶的重力表示小车受到的合外力,为了减少这种做法而带来的实验误差,你认为在实验中还应该采取的两项措施是:a.
把木板的末端垫起适当高度以平衡摩
擦力;
把木板的末端垫起适当高度以平衡摩
擦力;
;b.
砂和桶的质量远小于小车质
量;
砂和桶的质量远小于小车质
量;

(3)该同学利用实验中打出的纸带求加速度时,处理方案有两种:
A、利用公式a=
2s
t2
计算;B、根据a=
△s
T2
利用逐差法计算.
两种方案中,你认为选择方案
B
B
比较合理.
(4)下表是该同学在探究“保持m不变,a与F的关系”时记录的一组实验数据,请你根据表格中的数据在下面的坐标系中做出a-F图象;
( 小车质量:M=0.500kg,g=10m/s2 )
         次数
物理量
1 2 3 4 5 6
m砂和桶(kg) 0.010 0.020 0.030 0.040 0.050 0.060
a(m/s2 0.196 0.390 0.718 0.784 0.990 1.176
(5)针对该同学的实验设计、实验操作、数据采集与处理,就其中的某一环节,提出一条你有别于该同学的设计或处理方法:
①采用气垫导轨以减小摩擦力;
②利用“光电门”和计算机连接直接得到加速度,
③利用v-t图象计算加速度;
④用弹簧秤测量砂和桶的重力;
⑤用力和加速度的比值是否不变来处理数据,等等.
①采用气垫导轨以减小摩擦力;
②利用“光电门”和计算机连接直接得到加速度,
③利用v-t图象计算加速度;
④用弹簧秤测量砂和桶的重力;
⑤用力和加速度的比值是否不变来处理数据,等等.
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