高考物理一轮复习实验探究功与速度关系和验证机械能守恒学案

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1、2020届一轮复习人教版实验：探究功与速度关系和验证机械能守恒学案●探究功与速度变化的关系●一、实验原理（1）一根橡皮筋作用在小车上移动距离s——做功为W.（2）两根橡皮筋作用在小车上移动距离s——做功应为2W.（3）三根橡皮筋作用在小车上移动距离s——做功应为3W.（4）利用打点计时器求出小车离开橡皮筋的速度，列表、作图，由图象可以确定速度变化与功的关系．二、实验器材1.变力做功：橡皮筋、小车、木板、打点计时器和纸带、铁钉等。2.恒力做功：钩码、小车、带滑轮的木板、打点计时器和纸带（或光电门）、细绳等

2、。三、主要误差1.橡皮筋不能严格相同，使橡皮筋拉力做的功与橡皮筋的条数不成正比。2.钩码的重力作为小车受到的合外力时，钩码质量没有远小于小车质量造成的系统误差。3.平衡摩擦力不足或过度。1注意事项1.平衡摩擦力时，小车应拉着纸带，使小车重力沿斜面向下的分力与木板对小车的摩擦力、打点计时器对纸带的阻力平衡。平衡时，打点计时器打出的纸带上点迹间距相等，即小车做匀速直线运动。2.变力做功时，测小车速度应选纸带上的点均匀的部分，也就是选小车做匀速运动的部分。3.恒力做功时，用光电门测速度，应考虑挡光部分的大小造

3、成的误差。4.小车质量应大一些，使力不变时，加速度较小，纸带上打下的点多一些。1．如图所示为“探究恒力做功与动能改变的关系”的实验装置．实验过程中，为了让小车所受合外力大小近似等于钩码的重力大小：2（2）要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，即本实验需要平衡摩擦力，故A正确，B错误；故选：A（3）只有当小车质量M远远大于钩码的质量时，才可以用钩码的重力代替绳子的拉力，故B正确，A错误；故选：B故答案为：（1）A；（2）A；（3）B2．做“探究功和速度变化的关系”实验时，有如图所示的甲、乙

4、两套实验装置。请回答下列问题.（1）两种实验装置操作正确的是A．都不需要平衡摩擦力B．乙图中小车的质量要远大于钩码的质量C．甲图橡皮筋做的功可以直接测量D．所用的打点计时器都必须使用交流电源3（2）用甲图实验装置打的纸带如丙图所示，其中AG段小车做加速运动，GK段小车做匀速运动，那么应该用（填“AG”或“GK”）段来计算小车的速度。（3）用乙图实验装置在正确操作情况下打出的纸带如丁图所示。某同学想利用BE段验证动能定理，测出纸带上AC间的距离，DF间的距离，BE间的距离。那么，该同学用天平分别测出小车质

5、量M；钩码的总质量m；已知打点计时器的打点频率为f，从打B点到打E点的过程中，合力对小车做的功是，小车动能的增量是。（用题中的物理量符号表示）【答案】（1）BD（2）GK（3）4（2）小车加速过程中橡皮条在一直对小车做功，只有当小车做匀速直线运动时，橡皮条才对小车做功完毕，故应使用GK段计算小车的速度；（3）利用BE段验证动能定理，合力对小车做功为，小车动能的变化量为：。10.某实验小组采用如图2甲所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，打点计时器工作频率为50Hz．5

6、（1）实验中木板略微倾斜，这样做（填答案前的字母）．A、是为了释放小车后，小车能匀加速下滑B、是为了增大橡皮筋对小车的弹力C、是为了使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功D、是为了使橡皮筋松驰后小车做匀加速运动（2）若根据多次测量数据画出的W－v草图如图乙所示，根据图线形状可知，对W与v的关系作出的以下猜想肯定不正确的是．23A.W∝B．W∝C．W∝vD．W∝v【答案】（1）C（2）AB6考点：探究功与速度变化的关系●验证机械能守恒定律●一、实验原理7如图所示，质量为m的重物从O点自由下落，以地面作

7、为零重力势能面，若果忽略空气阻力，下落过程中在任意两点A和B处重物的机械能守恒，即，该式亦可写成。等式说明，重物重力势能的减少量等于动能的增加量。为了方便，可以直接从开始下落的O点至任意12一点（如图中A点）来进行研究，这时应有mvmgh，该式即为本实验要验证的表达式，式中h是重物A2从O点下落至A点的瞬时速度。二、实验器材打点计时器，低压交流电源，带有铁夹的铁架台，纸带，复写纸，带架子的重物，刻度尺，导线。三、实验步骤1．安装置：按装置图安装器材，沿竖直方向将打点计时器竖直固定在铁架台上，接好电路。2

8、.打纸带:将纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手提着纸带使重物静止8在靠近打点计时器的地方。先接通电源，后松开纸带，让重物带着纸带自由下落。更换纸带重复做3~5次实验。3.选纸带12（1）用mvmghnn验证时，应选取点迹较为清晰，且1、2两点间的距离略小于或接近2mm的纸带。2（2）用验证时，由于重力势能具有相对性，选择纸带时应选适当的点为基准点，只要后面的点迹清晰就可选用。四、数据处理方法一：利用起始点和第n