探究动能定理实验学案

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1、探究动能定理实验1、实验目的：探究外力做功与物体动能变化的定量关系2、实验原理：(1)实验装置如图所示，在祛码和舷码盘的质量远小于小车质量时，可认为细绳的拉力就是舷码及狂码盘的重力(F绳二Gt码盘)。(2)平衡长木板的摩擦力。(3)在硅码盘中加放硅码并释放祛码盘，木块将在祛码盘对它的拉力作用下做匀加速运动.在纸带记录的物体运动的匀加速阶段，适当间隔地取两个点A、B.只要取计算一小段位移的平均速度即口J确定A、B两点各自的速度5、vB,在这段过程中物体运动的距离s可通过运动纸带测出，我们可即算出合外力做的功W合二F绳Sab(F绳二G袪码及舷码盘)。另一方面，此过程屮物

2、体动能的变化量为JE^=2mv^-2mv^,通过比较W和AEk的值，就可以找出两者之间的关系。3、实验器材长木板(一端带滑轮)、刻度尺、打点计时器、纸带、导线、电源、小车、细线、祛码盘、祛码、天平.4、实验装置5、实验步骤及数据处理⑴用天平测出木块的质量M,及袪码、舷码盘的总质量把器材按图装置好•纸带一段固定在小车上，另一端穿过打点计时器的限位孔;(2)把木块靠近打点计时器，用手按住.先接通打点计时器电源，再释放木块,让它做加速运动.当小车到达定滑轮处(或静止)时，断开电源;(3)取下纸带，重复实验，得到多条纸带；(4)选取其中点迹清晰的纸带进行数据处理，先在纸带标明

3、计数点，然后取间隔适当的两点A、Bo利用刻度尺测量得出A,B两点间的距离再利用平均速度公式求A、B两点的速度巾、vb；(4)通过实验数据,分别求出W合与通过比较W和AEk的值，就可以找出两者之间的关系。6、误差分析1.没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过大也会造成谋差。2.利用打点的纸带测量位移，和计算木块的速度时，不准确也会带来误差。【跟踪训练】例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.当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑

4、块处于静止状态.若你是小组中的一成员，要完成该项实验，贝h（1）你认为述需耍的实验器材有•（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和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,实验吋首先要做的步骤是.（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量必往沙桶屮装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量皿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纸带上取两点，测出这两点的间距/和这两点的速度大小匕与的（/.

5、改变量的关系”的实验中备有下列器材:A.打点计时器;B.天平;C秒表;D.低压交流电源；E.电池；F.纸带;G.细线、舷码、小车、祛码盘；H.薄木板.⑴其小多余的器材是,缺少的器材是・（2）测量时间的工具是；测量质量的工具是⑶图实-5-12所示是打点计时器打出的小车（质量为加）在恒力尸作用下做匀加速直线运动的纸带.测量数据已用字母表示在图屮,打点计时器的打点周期为7：请分析，A气经导轨光电门2光电门1扌当光片利用这些数据能否验证动能定理？若不能，请说明理由；若能，请说宙做法，并对这种做法做出评价例3.某探究小组利用气垫导轨和光电门计吋器等装置（如图所示）探究动能定理.

6、他们通过改变滑轮下端的小盘中沙子的质量来改变滑块水平方向的拉力；滑块上装有宽为〃的挡光片.实验中，用天平称出小盘和沙了的总质量为规滑块（带挡光片）的质量为必计时器显示挡光片经过光电门1和2的时间分别为△木、Z（1）在满足的条件下，才可以认为小盘和沙子的重力所做的功等于滑块动能的改变量.（2）实验屮还必须测量的物理量是，试写出本次探究的原理表达式（用测量量和已知量表示）.例4、在“探究力做功与动能改变的关系"实验中，某实验小组采用如图甲所示的装置，实验步骤如下：①把纸带的一端固定在小车的后而，另一端穿过打点计时器②改变木板的倾角，以重力的一个分力平衡小车及纸帯受到的摩擦

7、力③用细线将木板上的小车通过-个定滑轮与悬吊的砂桶相连④接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计吋器就在纸带上打下一系列的点⑤测出s、si、s2（如图乙所示）,査得打点周期为T乙（1）判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是（2）木实验还需直接测量的物理量；併用相应的符号表示）（3）探究结果的表达式・（用相应的符号表示）实验方法二：利用橡皮筋做功探究动能定理1、实验目的用实验方法探究动能定理2、实验原理外力恳物体所做功等于物体动能增量。（注意：实验中，可以通过改变橡皮筋的根数，达到改变外力做功；通过打电计时器记录物体运动