2012届高三物理复习 实验5：探究动能定理课件 新人教版.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5-4-1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。图5-4-1学案4实验(一)：探究动能定理一、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。实验5：探究动能定理一、实验目的

2、探究外力对物体做功与物体动能变化的关系。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5-4-1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)、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。四、实验步骤1.按上图将实验仪器安装好。同时平衡摩擦力。2.先用一条橡皮筋做实验，用打

3、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。5.分析数据，得出结论。(1)测量小车的速度：实验获得如图5-4-2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，小车速度的表达式是(用测量的物理量表示)v=x/T(T为打点计

4、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5-4-3)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：从图象可知功与物体速度变化的关系W∝v2。图5-4-2图5-4-3橡皮筋条数位移x/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。判断是否已平衡

5、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，小车获得的速度为横坐标，以第一次实验时的功W为单位，作出W-v图象，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

6、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】在用图5-4-4所示装置做“探究动能定理”的实验时，下列说法正确的是()A.通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值B.通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值C.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度D.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度

7、热点一实验原理的考查【解析】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，故A正确，B错误。小车的速度对应的是橡皮筋对小车做功完毕时的情形，故C正确，D错误。AC图5-4-41［2009年高考安徽理综卷］探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图5-4-5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