55实验5探究动能定理(学案)

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1、5.5实验5:探究动能定理课前自主预习学案预习目标1.通过实验探究外力对物体做功与物体速度变化的关系。2.通过分析实验数据，总结出做功与物体速度的平方的正比例关系。预习内容一.实验目的1.通过实验探究外力对物体做功与物体速度变化的关系。2.通过分析实验数据，总结出做功与物体速度的平方的止比例关系。二.实验原理探究功与速度变化的关系，可通过改变力对物体做的功，测岀力对物体做不同的功时物体的速度，为简化实验可将物体初速度设置为零，可用卜•图所示的装置进行实验，通过増加橡皮筋的条数使橡皮筋对•小车做的功成倍増加，再通

2、过打点计时器和纸带来测量每次实验后小车的末速度人三.实验器材小车(前•而带小钩)、100〜200g祛码、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(使用电火花计时器则不用学生电源八5〜6条等长的橡皮筋、刻度尺。四、实验步骤1.按如图所示将实验仪器安装好,2•先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度e设此时橡皮筋对小车做的功为叭将这一组数据记入表格。3•用2条橡皮筋做实验，实验屮橡皮筋拉伸的长度与笫一次相同，这时橡皮筋对小车做的功为他测出小车获得的速度d将数据记入表

3、格。4•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。五.数擱处理先对测量数据进行估计，或者作个｝孑草图，大致判断两个量可能是什么关系。如果认为可能是*"几对丁•每一个速度值算出它的二次方，然厉以伊为纵处标、/为横坐标作图•如果这样作岀來的图彖是一条直线，说明两者关系真的就是几六、误差分析1.谋差的主要來源是橡皮筋的长度、粗细不使橡皮筋的拉力做功伊与橡皮筋的条数不成正比。2.没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过大也会造成误差。3.利用打点的纸带计算小车的速度时，测量不准会带來误差。七、注意

4、事项1.平衡摩擦力很关键，将木板一端垫高，使小车重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力平衡。方法是轻推小车，山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，找到木板一个合适的倾角。2•测小车速度时，应选纸带上点距均匀的部分，也就是选小车做匀速运动时打在纸带上的点。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。这是本实验的技巧Z—，这里通过转换单位的方法巧妙地解决了这一难题，这也是物理实验中常用的-•种思想和手段。八.实验改进本实验中物体运动速度町以使用速度传感器直

5、接采集，比用打点计时器方便快捷且误差较小；小车受到的外力也可以用拉力传感器采集以便于直接计算出合外力做功的大小;另外町以把长木板换成气垫导轨,省略平衡摩擦力的操作步骤,达到简化实验过程的H的。课内合作探究学案一.实验原理及误差分析口主探究1.探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示，实验主耍过程如下:(1)设法让橡皮筋对小车做的功分别为w、2W.3W.…；(2)分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度m%vs.(3)作出W-v草图:(4)分析W-v图彖，如果W-v图彖是一条直线，表明

6、W-V；如果不是直线，可考虑是否存在Woe/、woe/、WoeTv等关系o以下关于该实验的说法中有i项不正确，它是。A.本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W.2队3队…所采川的方法是选川同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当用1条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为w,用2条.3条…橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W-A.小车运动中会受到阻力，补偿的方法：可以使木板适当倾斜B.某同学在一次实验屮得到一条记录纸带。纸带上打出的点，两端密、中间疏。出

7、现这种情况的原因町能是没有使木板倾斜或倾角太小C.根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法是以纸带上第」点到最后一点的距离来进行计算思路点拨：明确本实验原理及误差來源是分析判断本题的关键。规律总结1.箱篡算用和7的数值，而只看第2次、第3次…实验中的俗和卩是第1次的多少倍，这样可简化数据的测量和处理。2.实验屮要通过倾斜木板平衡摩擦力，这与探究加速度与力、质量关系中平衡丿攀擦力的方法是一样的。二.实验数据处理自主探究2.(2012•四川绵阳一模)某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“恒力做功与动能改变

8、关系"。如图所示，他们将拉力传感器固定在小车上，川不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连•用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。在水平桌而上相距50.0cm的久〃两点各安装一个速度传感器，记录小车通过人〃点时的速度人小，小车中可以放置怯码。(1)实验主要步骤如下：①测量和拉力传感器的总质量显；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路。②将小车停在C