高考总复习实验探究动能定理.ppt

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1、(对应学生用书P95)一、实验目的1．通过实验探究外力对物体做功与物体速度的关系．2．通过实验数据分析，总结出做功与物体速度的平方的正比关系．二、实验原理探究功与物体速度变化的关系，可通过改变力对物体做的功，测出力对物体做不同功时物体的速度，为简化实验可将物体初速度设置为零，可用下图所示的装置进行实验，通过增加橡皮筋的条数使橡皮筋对小车做的功成倍增加，再通过打点计时器和纸带来测量每次实验后小车的末速度v.三、实验器材小车(前面带小钩)、100g～200g砝码、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

2、电源及导线(使用电火花计时器不用学生电源)、5～6条等长的橡皮筋、刻度尺．问题探究　本实验为何利用W－v2图象处理数据？该实验能定量地探究动能定理吗？[提示]W－v图象为曲线，不便于研究它们之间的关系.为了更直观地探究W与速度v的关系，可以画出W－v2图象，这样可以将曲线转化为直线，这也是实验中经常采用的处理数据的基本方法.从W－v2图象中，只能半定量地判断W与v2(或物体的动能)成正比，但不能定量地判断合外力所做的功与动能的变化之间的关系．四、实验改进本实验中物体运动速度可以使用速度传感器直接采集，比用打点计时器方便

3、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；另外可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目的．(对应学生用书P95)要点一注意事项1.平衡摩擦力实验中的小车不可避免地要受到摩擦力的作用，摩擦力对小车做负功，我们研究的是橡皮筋做的功与物体速度的关系，应设法排除摩擦力的影响，可采用将木板一端垫高的方法来实现.将木板一端垫高，使重力沿斜面方向的分力与摩擦力相平衡，就能消除摩擦力的影响.判断已平衡掉摩擦力的方法是，轻推一下小车，观察小车不受其他力时能在木板

4、上做匀速运动．2．我们用2条，3条…橡皮筋进行第2次、第3次…实验时，每次实验时橡皮筋伸长的长度都应保持一致．3．实验数据处理时，以橡皮筋对小车做的功W为纵坐标，小车获得的速度为横坐标，以第一次实验时的功W为单位，作出W－v以及W－v2图象，分析图线，可以得知橡皮筋对小车做的功W与小车获得的速度v2的定量关系．4．打点计时器打出的纸带上相邻各点的间距并不均匀，应选间距均匀的那一段纸带来计算小车的速度，因为这一段是橡皮筋对小车做功完毕时的情形．要点二误差分析为减小本实验的实验误差，要注意以下几个方面的问题：1．在长木板上

5、，小车、铁钉、打点计时器的位置应调整适当，以保证打在纸带上的点便于处理，求出小车运动的速度．2．平衡摩擦力时，可使木板略微倾斜，作为补偿，保证小车脱离橡皮筋后做匀速运动．3．小车的质量较小，当用多条橡皮筋时，打出的点过少，应改用质量稍大的小车(或加砝码)，以保证打出较多的点便于处理．关于“探究动能定理”的实验中，下列叙述正确的是()A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致C．放小车的长木板应该尽量使其水平D．先接通打点计时器电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出[解

6、析]本实验没有必要测出橡皮筋做的功到底是多少焦耳，只要测出以后各次实验时橡皮筋做的功是第一次实验时的多少倍就已经足够了，A错．每次实验橡皮筋拉伸的长度必须保持一致，只有这样才能保证以后各次实验时，橡皮筋做的功是第一次实验时的整数倍，B错.小车运动中会受到阻力，只有使木板倾斜到一定程度，才能减小误差，C错，实验时，应该先接通电源，让打点计时器开始工作，然后再让小车在橡皮筋的作用下弹出，D正确．[答案]D(对应学生用书P95)题型一数据处理及实验结论例1为了探究力对物体做功与物体速度变化的关系，现提供如下图所示的器材，让小

7、车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，请思考探究思路并回答问题(打点计时器所用交流电频率为50Hz)：(1)为了消除摩擦力的影响应采取什么措施？__________________________________________________________________________________________________________________.(2)当我们分别用同样的橡皮筋1条、2条、3条……并起来进行第1次、第2次、第3次……实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长度应都保持一致，我们把第1次实验

8、时橡皮筋对小车做的功记为W.(3)由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出，如下图所示是其中四次实验打出的部分纸带．(4)试根据第(2)、(3)中的信息，填写下表.从表中数据可得出的结论是：___________________________________________________________