验证动能定理实验

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1、验证动能定理实验1、实验原理：沙桶和沙子的重力视为小车受到的合外力；合外力对小车做的功：mgS车小车动能的改变量：验证合外力做的功是不是等于小车动能的改变量2.、需要测量的物理量：沙和沙桶的质量；车的质量；算车的速度和位移；3、要注意的问题：怎么平衡摩擦力？有两个不一样的质量在里面，所以不能抵消掉。怎么去处理纸带上面的点。4、实验示意图如图：例题1．某探究学习小组的同学欲验证动能定理，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上

2、纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．(1)你认为还需要的实验器材有____________．(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是__________________________，实验时首先要做的步骤是________________．(3)在(2)的基础上，某同学用天平称量滑块的质量为M.往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量为m.让沙桶带动滑块加速运动．用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的

3、纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1＜v2)．则本实验最终要验证的数学表达式为______________．(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)第5页共5页例2．某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：①安装好实验装置如图所示．②将质量为200g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车．③在质量为10g、30g、50g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线的挂钩P上．④释放小车，打开电磁打点计时器的电源，打出一条纸带．(1)在

4、多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条．经测量、计算，得到如下数据：①第一个点到第N个点的距离为40.0cm.②打下第N点时小车的速度大小为1.00m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出：拉力对小车做的功为________J，小车动能的增量为________J.(2)此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大．显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素．请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大误差的主要原因是_____________

5、_________例3、某同学用如图11所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系。图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，不汁绳与滑轮的摩擦。实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点。该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为O点，顺次选取5个点，分别测量这5个点到O之间的距离S，并计算出它们与O点之间的速度平方差△。第5页共5页（△=-），填人下表：（1）请以△为纵坐标，以s

6、为横坐标在答题卷的方格纸中作出△一s图象．（2）若测出小车质量为0．4kg，结合图象可求得小车所受合外力的大小为N（保留一位有效数值）（3）若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围．你认为主要原因是，实验操作中改进的措施是。例4、某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：①按图（a）摆好实验装置，其中小车质量M=0．20kg，钩码总质量m=0．05kg．②释放小车，然后接通打点计时器的电源（电源频率为=50Hz），打出一条纸带．（1）他在

7、多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，如图（b）所示．把打下的第一点记作0，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为，…，他把钩码重力（当地重力加速度g=9．8m／s2）作为小车所受合力算出打下0点到打下第5点合力做功W=J（结果保留三位有效数字），把打下第5点时小车动能作为小车动能的改变量，算得Ek=．（结果保留三位有效数字）（2）此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大。通过反思，他认为产生误差的原因如

8、下，其中正确的是．A．钩码质量太大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多B．没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多C．释放小车和接通电源的次序有误，使得动能增量的测量值比真实值偏小D．没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因第5页共5页例5、某探究学习小组欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置：水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传