實驗動能定理學案

1、 實驗學案：探究動能定理一、實驗目的探究恒力做功和物體動能變化的關(guān)系二、實驗原理重物的重力通過細繩帶動小車運動，紙帶上會記錄下小車的運動信息。在紙帶上取出兩點A、B,求出速度VA、VB,可得由A到B動能的變化 在m遠小于M時，小車所受拉力可以看作等于重物的重力，所做的功等于mgh.三、實驗中需要測量的物理量和測量方法小車及砝碼的總質(zhì)量M和懸掛物的質(zhì)量m，用天平測出小車受到的拉力F認為等于重物的重力mg.用刻度尺處理紙帶，測點間的距離四、實驗器材附有定滑輪的長木板、薄木墊、小車、細線、天平（帶一套砝碼）、重物（或小桶及砂）、打點計時器、低壓交流電源、導線、毫米刻度尺、紙帶及復寫紙等。五、實驗步驟

2、：1用天平測出小車和砝碼的總質(zhì)量M，重物的質(zhì)量m，把數(shù)值記錄下來2按如圖所示把實驗器材安裝好，只是不把懸掛重物的細繩系在車上，即不給小車加牽引力3 ：在長木板不帶定滑輪的一端下面墊一塊木板反復移動木板的位置，直至小車在斜面上運動時可以保持勻速直線運動狀態(tài)這時，小車拖著紙帶運動時受到的摩擦阻力恰好與小車所受的重力沿斜面方向上的分力平衡4把細繩系在小車上并繞過滑輪懸掛重物，先接通 再 ，打點計時器在紙帶上打下一系列的點，打完點后切斷電源，取下紙帶，在紙帶上標上紙帶號碼6重復步驟4兩次，得到三條紙帶7選取一條比較理想的部分，標明計數(shù)點，測量計數(shù)點間的距離，8在紙帶上取A、B兩點，比較重力做功和動能變

3、化的關(guān)系六、注意事項1、實驗中始終要求重物質(zhì)量（m）遠小于小車和砝碼的總質(zhì)量（M），一般情況下要滿足10mM。只有這樣，重物的總重力才能視為小車所受的拉力。2平衡摩擦力時，不要將懸掛重物的細線系在小車上，即不要給小車施加牽引力，并且讓小車拖著打點的紙帶運動3平衡摩擦力后，再次實驗，不需要重新平衡摩擦力但必須保證細繩與長木板平行4每條紙帶必須在滿足小車與車上所加砝碼的總質(zhì)量遠大于重物的質(zhì)量的條件下打出只有如此，重物的重力才可視為小車受到的拉力5每次開始時小車應(yīng)盡量靠近打點計時器，并應(yīng)先接通電源，再放開小車，且應(yīng)在小車到達滑輪前按住小車七、誤差分析1系統(tǒng)誤差：實際上小車受到的拉力要小于重物的重力，

4、而不是相等重物的質(zhì)量越小于小車的質(zhì)量，誤差就越小2平衡摩擦力不準造成誤差3.使用刻度尺的測量誤差等練習：1. 在“探究外力做功與物體動能的變化”的實驗中，已知打點計時器所用的電源的頻率為50 Hz，查得當?shù)氐闹亓铀俣萭9.80 m/s2，測得所用的重物的質(zhì)量為1.00 kg.實驗中得到一條點跡清晰的紙帶，如圖，把第一個點記作O，另選連續(xù)的四個點A、B、C、D作為測量的點，經(jīng)測量知道A、B、C、D各點到O點的距離分別是62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm.根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點運動到C點，重力做的功為_J，動能的增加量等于_J(取三位有效數(shù)字)結(jié)論是在誤

5、差允許的范圍內(nèi)_ _ 2、某同學為探究“恒力做功與物體動能改變的關(guān)系”時，設(shè)計圖如下組裝實驗器材如圖將質(zhì)量為200g的小車拉到打點計時器附近，并按住小車。在質(zhì)量為10g、30g、50g的三種鉤碼中，他挑選了一個質(zhì)量為50g的鉤碼掛在拉線的掛鉤P上。釋放小車，打開電磁打點計時器的電源，打出一條紙帶。（1）在多次重復實驗得到的紙帶中取出自認為滿意的一條。經(jīng)測量、計算，得到如下數(shù)據(jù)：第一個點到第N個點的距離為40.0cm。打下第N點時小車的速度大小為1.00m/s。該同學將鉤碼的重力當作小車所受的拉力，算出：拉力對小車做的功為 J，小車動能的增量為 J。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（2）此次實驗探究結(jié)果，他沒能得到“恒力對物體做的功，等于物體動能的增量”，且誤差很大。顯然，在實驗探究過程中忽視了各種產(chǎn)生誤差的因素。請你根據(jù)該同學的實驗裝置和操作過程幫助分析一下，造成較大誤差的三個主要原因是： ； ； 。3在“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”實驗中，某實驗小組采用如圖8（甲）的實驗裝置。打點計時器實驗小車接電源紙帶帶有定滑輪的長木板細線砂桶（甲）ABs圖8（乙）v（1）實驗時為了保證小車受到的合外力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，在沙和沙桶的總質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M的關(guān)系必須滿足mM的同時，實驗時首先要做的步驟是 。（2）如圖9（乙）為實驗中打出的一條紙帶，選取紙帶中的A、B兩點來探究恒力做