资源描述：
《2011届状元之路物理2.5.5.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、§5.5实验:探究动能定理验证机械能守恒定律知识精要探究动能定理一､实验目的探究外力对物体做功与物体速度变化的关系.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变化,为简化实验可将物体初速度设置为零,可用图5-5-1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),100~200g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,5~6条等长的橡皮筋,刻度尺.四､实验步骤1.按如图5-5-1所示
2、将实验仪器安装好,同时平衡摩擦力.2.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.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2W,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.5.分析数据,得出结论(1)测量小车的速度实验获得如图5-5-2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x,
3、小车速度的表达式是(用测量的物理量表示)(T为打点计时器打点的时间间隔).(2)实验数据记录(3)实验数据处理及分析在坐标纸上(图5-5-3)画出W-v或W-v2图线(“W”以一条橡皮筋做的功为单位).(4)实验结论从图象可知功与物体速度变化的关系W∝.验证机械能定恒定律一､实验目的验证机械能守恒定律.二､实验原理1.当只有重力做功时,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变.据此,做自由落体运动的物体,只受重力作用,其机械能是守恒的.质量为m的物体自由下落,位置从A到B下降h高度时,若速度由vA变为vB,应有:mghAB.2.如图5-5-4所示,借助电火花计时器打
4、出的纸带,测出物体自由下落的高度h和该时刻的速度v.打第n个计数点时的瞬时速度等于以该时刻为中间时刻的某一段时间内的平均速度,即vn=或vn=(T为相邻计数点间的时间间隔)三､实验器材铁架台(带铁夹),电火花计时器(或电磁打点计时器),重锤(带纸带夹),纸带,复写纸片,导线,毫米刻度尺,低压交流电源.四､实验步骤1.按图5-5-5所示将装置竖直架稳.2.手提纸带让重锤靠近打点计时器,待接通电源后,再松开纸带.3.换几条纸带,重做上述实验.4.选取点迹清晰的纸带测量:(1)在纸带上任意选取相距较远的两点A､B,测出两点之间的距离hAB.(2)利用公式计算出A､B两点的速度vA､vB.
5、5.比较ΔEp=和ΔEk是否近似相等.6.得出实验结论.双基精练1.在“探究动能定理”的实验中,拖着纸带的小车在橡皮筋的作用下由静止运动到木板底端,在此过程中打点计时器在纸带上打下的相邻点间的距离变化情况是()A.始终是均匀的B.先减小后增大C.先增大后减小D.先增大后均匀不变解析:橡皮筋对小车作用过程中小车速度增大,所以点间距增大,当小车离开橡皮筋后做匀速直线运动,点的间距不再变化,所以选D.答案:D2.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
6、水平D.先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出解析:本实验没有必要测出橡皮筋做的功到底是多少焦耳,只要测出以后每次实验时橡皮筋做的功是第一次的多少倍就足够了,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每次实验时,橡皮筋做的功是第一次的整数倍,否则,功的数值难以测定,B错;小车运动过程中会受到阻力,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:D3.在“验证机械能守恒定律”的实验中,有关重物的质量,下列说法中正确的是()A.选用质量较大的重物,使重物和纸带所受的重力远
7、大于它们所受的阻力B.应选用质量较小的重物,使重物的惯性小一些,下落时更接近于自由落体运动C.不需要称量重物的质量D.必须称量重物的质量,而且要估读到0.01g答案:AC解析:本实验依据的原理是用重物自由下落验证机械能守恒定律,因此重物的质量应取得大一些,以便系统所受的阻力和重物的重量相比可以忽略不计,以保证重物做自由落体运动.对做自由落体运动的物体来说,物体的机械能守恒,即重力势能的减小量等于其动能的增加量,设物体质量为m,下落高度为h时的速度为v,则有mv2=m
