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《高考物理总复习第五章机械能实验五探究动能定理课件教科版.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 探究动能定理实验基础核心探究实验基础解读实验·萃取精华●注意事项1.平衡摩擦力.由于我们用绳的拉力确定对小车做的功,因此应设法排除其他力的影响,实际操作中是采用把木板的一端垫高、用小车重力的分力和阻力平衡的方法来消除阻力的影响.2.尽量减小小车的加速度.因为砝码和小盘拉着小车加速运动时,砝码和小盘处于失重状态,小车受到的拉力小于砝码和小盘的总重力.为减小这一系统误差,应使小车的加速度尽量小,也就是实验中必须满足砝码和小盘的总质量远小于小车的质量.●误差分析1.实验中我们把拉力对小车做的功与砝码和小盘总重
2、力所做的功认为是一样的,但实际上二者并不相同,这是因为砝码和小盘的总重力与绳的拉力是不一样的.2.在m≪M时,细绳的拉力近似等于砝码和小盘的总重力,误差较小;m越大,误差越大.因此实验中应使小车的质量远大于砝码和小盘的总质量.核心探究通法悟道·拓宽思路探究点一 基础性实验【典例1】(2017·江苏卷,10)利用如图(甲)所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系.小车的质量为M=200.0g,钩码的质量为m=10.0g,打点计时器的电源为50Hz的交流电.解析:(1)挂钩码前,调节木板右侧的高度,直至向左轻
3、推小车,观察到小车做匀速直线运动,表明此时已消除了摩擦力的影响.答案:(1)小车做匀速运动(1)挂钩码前,为了消除摩擦力的影响,应调节木板右侧的高度,直至向左轻推小车观察到.(2)挂上钩码,按实验要求打出的一条纸带如图(乙)所示.选择某一点为O,依次每隔4个计时点取一个计数点.用刻度尺量出相邻计数点间的距离Δx,记录在纸带上.计算打出各计数点时小车的速度v,其中打出计数点“1”时小车的速度v1=m/s.答案:(2)0.228(3)将钩码的重力视为小车受到的拉力,取g=9.80m/s2,利用W=mgΔx算出拉力对
4、小车做的功W.利用Ek=Mv2算出小车动能,并求出动能的变化量ΔEk.计算结果见下表.W/(×10-3J)2.452.923.353.814.26ΔEk/(×10-3J)2.312.733.123.614.00请根据表中的数据,在方格纸上作出ΔEk-W图像.解析:(3)根据表格中的数据,描点作图.答案:(3)如图所示答案:(4)0.093(4)实验结果表明,ΔEk总是略小于W.某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的.用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力F=N.规律总结实验数据的处理方法处理
5、实验数据的方法有平均值法、列表法和图像法,本题主要采用了后两种方法处理实验数据.列表法的优点是简明表示出有关物理量之间的关系,便于检查测量结果和运算是否合理,有助于发现和分析问题,而且列表法还是图像法的基础.图像法的优点是通过作图可以找到或反映物理量之间的变化关系,并便于找出其中的规律,确定对应量的函数关系.题组冲关1.(2018·江南十校联考)如图(甲)所示是某研究性学习小组的同学做探究“橡皮筋做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一沿木板滑行的情形.这时,橡皮筋对小车做功记为W.
6、当用2条、3条、…、n条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、…、第n次实验时,每次橡皮筋都被拉伸到同一位置释放.小车每次实验中获得的速度可以由打点计时器所打的纸带测出,图(乙)为某次实验中打出的纸带.解析:(1)要计算某点速度的大小,必须要测量纸带上计数点间的距离,除了题图中已给出的实验器材和电源外,还需要的器材是刻度尺.(2)实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动,应采取的措施是把放打点计时器一端的木板垫起适当的高度以平衡摩擦力.(3)小车最终做匀速运动,因此应选用相邻两计数点间隔相等的部分.答案:(1
7、)刻度尺(2)把木板的左端垫起适当的高度以平衡摩擦力(3)每相邻两点之间距离相等(或点分布均匀)(1)除了图(甲)中已给出的实验器材和电源外,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)每次实验得到的纸带上的点分布并不都是均匀的,为了测量小车最终获得的末速度,应选用纸带的部分进行测量.(4)下面是本实验的数据记录及数据处理表.物理量数据实验次数橡皮筋做的功Wn(J)10个间隔均匀的点的距离s(m)10个间隔均匀的点的时间T(s)小车获得的末速度vn(m/s)小车获得的末速度
8、的平方(m2/s2)1W1=W0.2000.21.001.002W2=2W0.2820.21.411.993W3=3W0.3000.21.502.254W4=4W0.4000.22.004.005W5=5W0.4580.22.245.02从理论上讲,橡皮筋做的功Wn与物体获得的速度vn之间的关系是Wn∝,请你运用表中的数据在如图(丙)所示的坐标系中作出相应的图像,以验证理论的正确性.2
