高中物理5-5第5讲 实验五 探究动能定理课件.ppt

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1、第5讲　实验五　探究动能定理误差分析1．误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一，使橡皮筋的拉力做功W与橡皮筋的条数不成正比．2．没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过大也会造成误差．3．利用打上点的纸带计算小车的速度时，测量不准带来误差．注意事项1．平衡摩擦力：将木板一端垫高，使小车重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力平衡．方法是轻推小车，由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否匀速运动，找到木板一个合适的倾角．2．选点测速：测小车速度时，纸带上的点应选均匀部分的，也就是选小车做匀速运动状态的．3．规格相同：橡皮筋规格相同时，力对小车做的功

2、以一条橡皮筋做的功为单位即可，不必计算出具体数值．热点一　对实验原理的理解【典例1】“探究功与速度变化的关系”的实验装置如图5-5-1所示，当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W；当用2条、3条、4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2W、3W、4W……每次实验中小车获得的最大速度可由打点计时器所打出的纸带测出．图5-5-1(1)(多选)关于该实验，下列说法正确的是________．A．打点计时器可以用干电池供电B．实验仪器安装时，可以不平衡摩擦力C．每次实验小车必须从同

3、一位置由静止弹出D．利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次作出Wvm、Wv、Wv，W2vm、W3vm……的图象，得出合力做功与物体速度变化的关系．(2)如图5-5--2-所示，给出了某次实验打出的纸带，从中截取了测量小车最大速度所用的一段纸带，测得A、B、C、D、E相邻两点间的距离分别为AB＝1.48cm，BC＝1.60cm，CD＝1.62cm，DE＝1.62cm；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＝________m/s.(结果保留两位有效数字)图5-5-2【变式跟踪1】某同学为探究“恒力做功与物体

4、动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：a．连接好实验装置如图5-5-3所示．b．将质量为200g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车．c．在质量为10g、30g、50g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线的挂钩P上．d．释放小车，打开打点计时器的电源，打出一条纸带．图5-5-3(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条．经测量、计算，得到如下数据：①第一个点到第N个点的距离为40.0cm.②打下第N点时小车的速度大小为1.00m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，拉力对小车做的功为________

5、J，小车动能的增量为________J.(2)此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功等于物体动能的增量”，且误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素．请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大误差的主要原因有：______.(至少写出两条原因)(2)误差很大的可能原因：①小车质量不满足远大于钩码质量；②没有平衡摩擦力；③先放小车后开电源，使打第一个点时，小车已有了一定的初速度．答案(1)②0.1960.100(2)①小车质量没有远大于钩码质量②没有平衡摩擦力③操作错误：先放小车后开电源(任选其二)热点二　

6、数据处理及误差分析【典例2】如图5-5-4所示，是某研究性学习小组做探究“橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验，图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形．这时，橡皮筋对小车做的功记为W.当我们用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放．小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打点的纸带测出．图5-5-4(1)除了图中已给出的实验器材及导线、开关、交流电源外，还需要的器材有________；(2)实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动，应采取的措施是_______；(3)每次实

7、验得到的纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的________部分进行测量；(4)下面是本实验的数据记录表，请将第2次、第3次……实验中橡皮筋做的功填写在对应的位置；次数橡皮筋做的功10个间距的距离x(m)10个间距的时间T(s)小车获得的速度vn小车速度的平方vn21W0.2000.220.2800.230.3000.240.4000.250.4500.2(5)从理论上讲，橡皮筋做的功Wn和物体速度vn变化的关系应是Wn∝________，请你根据表中测定的数据在图5-5-5所示的坐标系中作出相应的图线验证理论的正确

8、性；图5-5-5“探究功与速度变化的关系”的误区1．不平衡摩擦力因而没有消除摩擦力对小车做功的影响．2．不会选取纸带上间距大且均匀的点计算小车速度．3．不清楚实验原