【与名师对话】2014年高考物理总复习 第5讲 实验：探究动能定理课件 新人教版必修2.ppt

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1、速度速度的平方条数纸带打点计时器刻度尺思考本实验为何利用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

2、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．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

3、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．六、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，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

4、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.当用4条、6条、8条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次…实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0…，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出．(2)图2给出了某次在正确操作情况下打出的纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带，测得O点到A、B、C、D、E各点的距离分别为OA＝5.65cm，OB＝7.12cm，OC＝8.78cm，OD＝10.40cm，OE＝11.91cm.已知相邻两点打点时间间隔为0.02s，则小车获得的最大速度vm＝_______

5、_m/s.[尝试解答](1)打点计时器一定用交流电源，A错误；实验中一定要用相同的橡皮筋，B错误；每次实验中，应使小车从同一位置由静止弹出，C正确；在探究小车最大速度和橡皮筋做功W的关系时，要作出各种不同的可能关系图象，得出合力做功与物体速度变化的关系，D正确．(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

6、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.次数1234橡皮筋对小车做功W小车速度v(m/s)v2(m2/s2)(对应学生用书P104)实验方法的创新纵观近几年各地高考试题，创新探究型实验试题正成为高考试题的主流题型，这也正是新课标精神在高考中的具体表现．创新探究型实验的特点是：利用课本实验的仪器、思想和方法来完成不同于课本的实验目的，如利用牛顿第二定律的装置来完成探究动能定理的实验，有些试题中可能会出现新的实验器材，但这些器材也是在教材上出现的，例如光电门、气垫导轨、力传感器等，无论是

7、应用什么样的实验器材，实验的思想和方法都来源于课本实验，是课本实验思想和方法的迁移应用．解决创新探究实验试题的基础是熟练掌握考试说明要求的物理实验，重点是基本实验器材的使用方法和实验中体现的物理思想，例如平衡摩擦力的方法、用重力代替拉力的方法、控制变量的方法、累积法测量微小量的方法、图象探究物理量关系的方法、微小量放大测量的方法、平均值减小误差的方法等等．解决创新探究实验试题的关键是能将学过的实验知识和方法在不同的情境下迁移应用，这对同学的综合分析问题并能运用所学知识解决问题的能力提出了较高的要求．(1)该同学在一条比较理想的纸带上，依次