2013高考物理一轮复习资料 5.4 实验（一）：探究动能定理课件 沪科版.ppt

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1、二、实验原理探究功与物体动能变化的关系，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，可用如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。一、实验目的探究外力对物体做功与物体动能变化的关系。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。学案4实验(一)：探究动能

2、定理5.分析数据，得出结论。(1)测量小车的速度：实验获得如图所示的纸带，为探究橡皮筋弹力做功和小车速度的关系，需要测量弹力做功结束时小车的速度，即小车做匀速运动的速度，应在纸带上测量的物理量是(用字母表示)：A1、A2间的距离s，小车速度的表达式是(用测量的物理量表示)v=s/T(T为打点计时器的时间间隔)。(2)实验数据记录(3)实验数据处理及分析：在坐标纸上(如图)画出W-v或W-v2图线(“W”以一根橡皮筋做的功为单位)。(4)实验结论：从图像可知功与物体速度变化的关系W∝v2。四、实验步骤1.按上图将实验仪器安装好。同时

3、平衡摩擦力。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v1，设此时橡皮筋对小车做的功为W1，将这一组数据记入表格。3.用2条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同，这样橡皮筋对小车做的功为W2，测出小车获得的速度v2，将数据记入表格。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。橡皮筋条数位移s/m时间t/s速度v/(m·s-1)速度平方v2/(m2·s-2)五、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

4、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v为横坐标，以第一次实验时的功W为单位，作出W-v图像，分析这条图线，可以得知橡皮筋对小车做的功W与小车获得的速度v的定量关系。4.打点计时器

5、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。六、误差分析误差是不可避免的，但我们可以尽量减小它。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，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)，以保证打出的点便于处理。【例1】探究力对原来静

6、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，实验主要过程如下：(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v1、v2、v3、……；(3)作出W-v草图；(4)分析W-v图像。如果W-v图像是一条直线，表明W∝v；如果不是直线，可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等关系。以下关于该试验的说法中有一项不正确，它是_______。A.本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……。所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。

7、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、……。B.小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜。考点1对实验原理和注意事项的考查【解析】本实验的目的是探究橡皮筋做的功与物体获得速度的关系。这个速度是指橡皮筋做功完毕时的速度，求此速度应用匀速那一段的数据，而不是整个过程的平均速度，所以D选项是错误的。熟悉实验步骤和实验原理，并注意减小实验误差的方法。这是复习实验的关键。C.某同学在一次实验中，得到一条记录纸带。纸带上

8、打出的点，两端密、中间疏。出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小。D.根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算的。1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