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《2018《世纪金榜》PPT课件实验5 探究动能定理.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、实验五探究动能定理【实验目的】1.通过实验探究外力做功与物体速度变化的关系。2.通过分析实验数据,总结出外力做功与物体速度平方的正比关系。【实验原理】1.改变功的大小:采用如图所示的实验装置,用1条、2条、3条……规格同样的橡皮筋将小车拉到同一位置由静止释放,橡皮筋拉力对小车所做的功依次为W、2W、3W……2.确定速度的大小:小车获得的速度v可以由纸带和打点计时器测出,也可以用其他方法测出。3.寻找功与速度变化的关系:以橡皮筋拉力所做的功W为纵坐标,小车获得的速度v为横坐标,作出W-v或W-v2图象。分析图象,得出橡皮筋拉力对小车所做的功与小车获得的速度
2、的定量关系。【实验器材】小车(前面带小钩)、长木板(在两侧适当的对称位置钉两个铁钉)、打点计时器、纸带、学生电源、导线(若使用电火花计时器则不用学生电源)、5条同规格的橡皮筋及毫米刻度尺。【实验过程】1.仪器安装:(1)按实验原理图将仪器安装好。(2)平衡摩擦力:在长木板的有打点计时器的一端下面垫一块木板,反复移动木板的位置,直至小车上不挂橡皮筋时,轻推小车,纸带打出的点间距均匀,即小车能匀速运动为止。2.测量与记录:(1)先用1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W,将这一组数据记入表格。(2)用2条橡皮
3、筋做实验,实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同,这时橡皮筋对小车做的功为2W,测出小车获得的速度v2,将数据记入表格。(3)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。【数据处理】1.求速度:实验获得如图所示纸带,利用纸带上点迹均匀的一段测出两点间的距离,如纸带上A、C两点间的距离x,则v=(其中T为打点周期)。2.记数据:计算W、2W、3W、…时对应v、v2的数值,填入表格。WvnW2W3W4W5Wvv23.作图象:在坐标纸上分别作出W-v和W-v2图线,从中找出功与速度变化的关系。4.得结论:从图象分析外力对物体做功与物体速度变化的
4、关系为W∝v2。【误差分析】产生原因减小方法橡皮筋的长度、粗细不同选择规格相同的橡皮条摩擦力做功平衡摩擦力适当小车速度的测量误差多次测量x,求平均值【注意事项】1.平衡摩擦力:将木板一端垫高,使小车的重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力平衡。方法:使小车连着纸带并接通电源,轻推小车,由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,找到长木板的一个合适的倾角。2.选点测速:测小车的速度时,纸带上的点应选均匀部分的,也就是选小车做匀速运动时的部分。3.橡皮筋的选择: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。4
5、.先后顺序:开始实验时,小车应靠近打点计时器,并且要先接通电源再释放小车。5.小车的选择:小车质量应适当大一些,使纸带上打的点多一些。热点一对实验原理的考查【典例1】(2017·温州模拟)如图甲所示,某同学在做“探究功与速度变化的关系”的实验。当小车在1条橡皮筋的作用下沿木板滑行时,橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条…橡皮筋重复实验时,设法使每次实验中橡皮筋所做的功分别为2W、3W… 世纪金榜导学号42722122(1)图甲中电火花计时器的工作电压是________V的交流电。(2)实验室提供的器材如下:长木板、小车、橡皮筋、电火花计时器、纸带、电
6、源等,还缺少的测量工具是__________。(3)图甲中小车上有一固定小立柱,如图乙中给出了4种橡皮筋与小立柱的套接方式,为减小实验误差,你认为最合理的套接方式是________。(4)在正确操作的情况下,某次实验所打的纸带如图丙所示。打在纸带上的点并不都是均匀的,为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度,应选用纸带的__________________部分进行测量(根据纸带中字母回答),小车获得的速度是__________m/s。(结果保留两位有效数字)【解题指导】(1)命题立意:本题意在考查探究功与速度变化的关系的原理。(2)解题关键:①橡皮筋对小车做功
7、使小车获得最大速度后,小车能够自由运动。②小车获得的速度是指橡皮筋做功后小车匀速运动的速度。【解析】(1)电火花计时器的工作电压是220V的交流电。(2)处理实验数据时需要测量两计数点间的距离,因此还需要的器材是刻度尺。(3)橡皮筋最合理的套接方式是A,以A的方式套接释放小车后,橡皮筋不会影响小车的运动。(4)由图丙的纸带可知,GJ部分每两点间的距离相等,小车做匀速直线运动,因此应选用纸带的GJ部分;小车获得的速度v==0.65m/s。答案:(1)220 (2)刻度尺 (3)A (4)GJ 0.65【强化训练】1.(2017·广元模拟)某实验小组探究力对
8、物体做功与物体获得的速度的关系,选取的实验装置如图甲所示。实验主要步骤如下:(1
