實驗05 探究動能定理

1、第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律物理（物理（RJRJ）主干回顧主干回顧 夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)核心探究核心探究 研考點研考點層級訓(xùn)練層級訓(xùn)練 步步高步步高實驗五探究動能定理實驗五探究動能定理 第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律物理（物理（RJRJ）主干回顧主干回顧 夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)核心探究核心探究 研考點研考點層級訓(xùn)練層級訓(xùn)練 步步高步步高主干回顧主干回顧 夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律物理（物理（RJRJ）主干回顧主干回顧 夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)核心探究核心探究 研考點研考點層級訓(xùn)練層級訓(xùn)練 步步高步步高一、實驗?zāi)康囊?、實驗?zāi)康?探究外力對物體做功與物體速

2、度的關(guān)系探究外力對物體做功與物體速度的關(guān)系2會用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)，通過對實驗數(shù)據(jù)分析，會用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)，通過對實驗數(shù)據(jù)分析，總結(jié)出做功與物體速度平方的關(guān)系總結(jié)出做功與物體速度平方的關(guān)系第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律物理（物理（RJRJ）主干回顧主干回顧 夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)核心探究核心探究 研考點研考點層級訓(xùn)練層級訓(xùn)練 步步高步步高二、實驗原理二、實驗原理1采用如圖所示裝置，讓小車在橡皮筋作用下彈出，采用如圖所示裝置，讓小車在橡皮筋作用下彈出，使小車獲得速度后沿木板勻速滑行當(dāng)用一條橡皮筋彈出時使小車獲得速度后沿木板勻速滑行當(dāng)用一條橡皮筋彈出時對小車做的功記為對小車做的功記為W

3、，則用兩條、三條，則用兩條、三條完全相同的橡皮完全相同的橡皮筋并在一起進行第筋并在一起進行第2次、第次、第3次次實驗，每次橡皮筋都拉伸實驗，每次橡皮筋都拉伸到同一位置釋放時，實驗中橡皮筋對小車做的功就是到同一位置釋放時，實驗中橡皮筋對小車做的功就是2W、3W第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律物理（物理（RJRJ）主干回顧主干回顧 夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)核心探究核心探究 研考點研考點層級訓(xùn)練層級訓(xùn)練 步步高步步高2由于橡皮筋每次實驗做的功使小車獲得的速度可以由于橡皮筋每次實驗做的功使小車獲得的速度可以由打點計時器打出的紙帶得到，當(dāng)?shù)贸鋈舾山M功和速度的數(shù)由打點計時器打出的紙帶得到，當(dāng)?shù)贸鋈舾山M

4、功和速度的數(shù)據(jù)后，以橡皮筋對小車做的功據(jù)后，以橡皮筋對小車做的功W為縱坐標，分別以小車獲得為縱坐標，分別以小車獲得的速度的速度v、v2為橫坐標，以第為橫坐標，以第1次實驗時的功次實驗時的功W為單位，為單位，用描點法分別作出用描點法分別作出Wv、Wv2曲線，分析曲線，得出橡曲線，分析曲線，得出橡皮筋對小車做的功與小車速度的定量關(guān)系皮筋對小車做的功與小車速度的定量關(guān)系第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律物理（物理（RJRJ）主干回顧主干回顧 夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)核心探究核心探究 研考點研考點層級訓(xùn)練層級訓(xùn)練 步步高步步高三、實驗器材三、實驗器材小車小車(前面帶小鉤前面帶小鉤)、長木板、長木板(

5、一端適當(dāng)?shù)奈恢冕斠粋€鐵一端適當(dāng)?shù)奈恢冕斠粋€鐵釘釘)、打點計時器及紙帶、學(xué)生電源及導(dǎo)線、打點計時器及紙帶、學(xué)生電源及導(dǎo)線(使用電火花計時使用電火花計時器不用學(xué)生電源器不用學(xué)生電源)、56條等長的橡皮筋、刻度尺條等長的橡皮筋、刻度尺第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律物理（物理（RJRJ）主干回顧主干回顧 夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)核心探究核心探究 研考點研考點層級訓(xùn)練層級訓(xùn)練 步步高步步高四、實驗步驟四、實驗步驟1按圖中所示將實驗儀器安裝好按圖中所示將實驗儀器安裝好2平衡摩擦力：在長木板的有打點計時器的一端下面平衡摩擦力：在長木板的有打點計時器的一端下面墊一塊木板，反復(fù)移動木板的位置，直至小車上不

6、掛橡皮筋墊一塊木板，反復(fù)移動木板的位置，直至小車上不掛橡皮筋時，紙帶打出的點間距均勻，即小車能勻速運動為止時，紙帶打出的點間距均勻，即小車能勻速運動為止3分別用分別用1條、條、2條、條、3條條相同的橡皮筋做實驗，實相同的橡皮筋做實驗，實驗中橡皮筋拉伸的長度都與第一次相同這時橡皮筋對小車驗中橡皮筋拉伸的長度都與第一次相同這時橡皮筋對小車做的功分別為做的功分別為W、2W、3W，標記好每次實驗得到的紙，標記好每次實驗得到的紙帶帶第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律物理（物理（RJRJ）主干回顧主干回顧 夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)核心探究核心探究 研考點研考點層級訓(xùn)練層級訓(xùn)練 步步高步步高第五章機械能及

7、其守恒定律第五章機械能及其守恒定律物理（物理（RJRJ）主干回顧主干回顧 夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)核心探究核心探究 研考點研考點層級訓(xùn)練層級訓(xùn)練 步步高步步高2記錄實驗數(shù)據(jù)記錄實驗數(shù)據(jù)把計算出的速度填入表格中并算出把計算出的速度填入表格中并算出v2的值的值3數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理在坐標紙上畫出在坐標紙上畫出Wv或或Wv2圖線圖線(“W”以一條橡皮筋做的以一條橡皮筋做的功為單位功為單位)第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律物理（物理（RJRJ）主干回顧主干回顧 夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)核心探究核心探究 研考點研考點層級訓(xùn)練層級訓(xùn)練 步步高步步高4實驗結(jié)論實驗結(jié)論從圖象分析外力對物體做功與物體速度變化的關(guān)系為從圖象

8、分析外力對物體做功與物體速度變化的關(guān)系為Wv2.六、六、誤差分析誤差分析類型類型產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因減小方法減小方法偶然誤差偶然誤差小車速度的測量誤差小車速度的測量誤差多次測量多次測量x，求平均，求平均值值摩擦力做功摩擦力做功平衡摩擦力適當(dāng)平衡摩擦力適當(dāng)系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差 橡皮筋的長度、粗細不一橡皮筋的長度、粗細不一選規(guī)格相同的橡皮筋選規(guī)格相同的橡皮筋第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律物理（物理（RJRJ）主干回顧主干回顧 夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)核心探究核心探究 研考點研考點層級訓(xùn)練層級訓(xùn)練 步步高步步高七、注意事項七、注意事項1平衡摩擦力時，將木板一端墊高，使小車的重力沿平衡摩擦力時，將木板一

9、端墊高，使小車的重力沿斜面向下的分力與摩擦阻力平衡方法：使小車連著紙帶并斜面向下的分力與摩擦阻力平衡方法：使小車連著紙帶并接通電源，輕推小車，由打點計時器打在紙帶上的點的均勻接通電源，輕推小車，由打點計時器打在紙帶上的點的均勻程度判斷小車是否做勻速運動，找到長木板的一個合適的傾程度判斷小車是否做勻速運動，找到長木板的一個合適的傾角角2測小車的速度時，紙帶上的點應(yīng)選均勻部分的，也測小車的速度時，紙帶上的點應(yīng)選均勻部分的，也就是選小車做勻速運動時的那部分紙帶就是選小車做勻速運動時的那部分紙帶第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律物理（物理（RJRJ）主干回顧主干回顧 夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)核心探究

10、核心探究 研考點研考點層級訓(xùn)練層級訓(xùn)練 步步高步步高3選擇橡皮筋時，應(yīng)選規(guī)格一樣的力對小車做的功選擇橡皮筋時，應(yīng)選規(guī)格一樣的力對小車做的功以一條橡皮筋做的功為單位即可，不必計算出具體數(shù)值以一條橡皮筋做的功為單位即可，不必計算出具體數(shù)值4開始實驗時，小車應(yīng)靠近打點計時器，并且要先接開始實驗時，小車應(yīng)靠近打點計時器，并且要先接通電源再釋放小車通電源再釋放小車5選擇小車時，小車質(zhì)量應(yīng)適當(dāng)大一些，使紙帶上打選擇小車時，小車質(zhì)量應(yīng)適當(dāng)大一些，使紙帶上打的點多一些的點多一些第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律物理（物理（RJRJ）主干回顧主干回顧 夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)核心探究核心探究 研考點研考點層級

11、訓(xùn)練層級訓(xùn)練 步步高步步高核心探究核心探究 研考點研考點第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律物理（物理（RJRJ）主干回顧主干回顧 夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)核心探究核心探究 研考點研考點層級訓(xùn)練層級訓(xùn)練 步步高步步高“探究動能定理探究動能定理”的實驗裝置如圖所示，當(dāng)小車在的實驗裝置如圖所示，當(dāng)小車在兩條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為兩條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為W0，當(dāng)，當(dāng)用用4條、條、6條、條、8條條完全相同的橡皮筋并在一起進行第完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第次、第3次、第次、第4次次實驗時，橡皮筋對小車做的功記為實驗時，橡皮筋對小車做的功記為2W0、3W

12、0、4W0每次實驗中由靜止彈出的小車獲得的最每次實驗中由靜止彈出的小車獲得的最大速度可由打點計時器所打的紙帶測出大速度可由打點計時器所打的紙帶測出實驗原理與操作實驗原理與操作第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律物理（物理（RJRJ）主干回顧主干回顧 夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)核心探究核心探究 研考點研考點層級訓(xùn)練層級訓(xùn)練 步步高步步高第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律物理（物理（RJRJ）主干回顧主干回顧 夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)核心探究核心探究 研考點研考點層級訓(xùn)練層級訓(xùn)練 步步高步步高(2)如圖給出了某次在正確操作情況下打出的紙帶，從中如圖給出了某次在正確操作情況下打出的紙帶，從中截取了測

13、量物體最大速度所用的一段紙帶，測得截取了測量物體最大速度所用的一段紙帶，測得O點到點到A、B、C、D、E各點的距離分別為各點的距離分別為OA5.65 cm，OB7.12 cm，OC8.78 cm，OD10.40 cm，OE11.91 cm.已知相已知相鄰兩點打點時間間隔為鄰兩點打點時間間隔為0.02 s，則小車獲得的最大速度，則小車獲得的最大速度vm_m/s.第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律物理（物理（RJRJ）主干回顧主干回顧 夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)核心探究核心探究 研考點研考點層級訓(xùn)練層級訓(xùn)練 步步高步步高答案：答案：(1)CD(2)0.83 第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其

14、守恒定律物理（物理（RJRJ）主干回顧主干回顧 夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)核心探究核心探究 研考點研考點層級訓(xùn)練層級訓(xùn)練 步步高步步高(2013四川高考四川高考)如圖甲所示，某組同學(xué)借用如圖甲所示，某組同學(xué)借用“探探究究a與與F、m之間的定量關(guān)系之間的定量關(guān)系”的相關(guān)實驗思想、原理及操的相關(guān)實驗思想、原理及操作，進行作，進行“研究合外力做功和動能變化的關(guān)系研究合外力做功和動能變化的關(guān)系”的實驗：的實驗：數(shù)據(jù)處理與誤差分析數(shù)據(jù)處理與誤差分析甲甲 第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律物理（物理（RJRJ）主干回顧主干回顧 夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)核心探究核心探究 研考點研考點層級訓(xùn)練層級訓(xùn)練 步步高步步高(1)

15、為達到平衡阻力的目的，取下細繩及托盤，通過調(diào)整為達到平衡阻力的目的，取下細繩及托盤，通過調(diào)整墊片的位置，改變長木板傾斜程度，根據(jù)打出的紙帶判斷小墊片的位置，改變長木板傾斜程度，根據(jù)打出的紙帶判斷小車是否做車是否做_運動運動(2)連接細繩及托盤，放入砝碼，通過實驗得到圖乙所示連接細繩及托盤，放入砝碼，通過實驗得到圖乙所示的紙帶紙帶上的紙帶紙帶上O為小車運動起始時刻所打的點，選取時間為小車運動起始時刻所打的點，選取時間間隔為間隔為0.1 s的相鄰計數(shù)點的相鄰計數(shù)點A、B、C、D、E、F、G.實驗時小實驗時小車所受拉力為車所受拉力為0.2 N，小車的質(zhì)量為，小車的質(zhì)量為0.2 kg.乙乙 第五章機械

16、能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律物理（物理（RJRJ）主干回顧主干回顧 夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)核心探究核心探究 研考點研考點層級訓(xùn)練層級訓(xùn)練 步步高步步高請計算小車所受合外力做的功請計算小車所受合外力做的功W和小車動能的變化和小車動能的變化Ek，補填表中空格，補填表中空格(結(jié)果保留至小數(shù)點后第結(jié)果保留至小數(shù)點后第4位位).分析上述數(shù)據(jù)可知：在實驗誤差允許的范圍內(nèi)分析上述數(shù)據(jù)可知：在實驗誤差允許的范圍內(nèi)WEk，與理論推導(dǎo)結(jié)果一致，與理論推導(dǎo)結(jié)果一致(3)實驗前已測得托盤質(zhì)量為實驗前已測得托盤質(zhì)量為7.7103kg，實驗時該組，實驗時該組同學(xué)放入托盤中的砝碼質(zhì)量應(yīng)為同學(xué)放入托盤中的砝碼質(zhì)量應(yīng)為_kg.

17、(g取取9.8 m/s2，結(jié)果保留至小數(shù)點后第結(jié)果保留至小數(shù)點后第3位位)OBOCODOEOFW/J0.043 20.057 20.073 40.091 5Ek/J0.043 00.057 00.073 40.090 7第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律物理（物理（RJRJ）主干回顧主干回顧 夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)核心探究核心探究 研考點研考點層級訓(xùn)練層級訓(xùn)練 步步高步步高第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律物理（物理（RJRJ）主干回顧主干回顧 夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)核心探究核心探究 研考點研考點層級訓(xùn)練層級訓(xùn)練 步步高步步高答案：答案：(1)勻速直線勻速直線(或勻速或勻速)(2)0.

18、111 5 JEk0.110 5 J(3)0.015 kg第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律物理（物理（RJRJ）主干回顧主干回顧 夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)核心探究核心探究 研考點研考點層級訓(xùn)練層級訓(xùn)練 步步高步步高實驗的改進與創(chuàng)新實驗的改進與創(chuàng)新第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律物理（物理（RJRJ）主干回顧主干回顧 夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)核心探究核心探究 研考點研考點層級訓(xùn)練層級訓(xùn)練 步步高步步高同學(xué)們設(shè)計了以下表格來記錄實驗數(shù)據(jù)其中同學(xué)們設(shè)計了以下表格來記錄實驗數(shù)據(jù)其中L1、L2、L3、L4代表物體分別從不同初始位置處無初速釋放時初始代表物體分別從不同初始位置處無初速釋放時初始位置

19、到速度傳感器的距離，位置到速度傳感器的距離，v1、v2、v3、v4表示物體每次表示物體每次通過通過Q點的速度點的速度.實驗次數(shù)實驗次數(shù)1234LL1L2L3L4vv1v2v3v4第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律物理（物理（RJRJ）主干回顧主干回顧 夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)核心探究核心探究 研考點研考點層級訓(xùn)練層級訓(xùn)練 步步高步步高他們根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的他們根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的Lv圖象，并得圖象，并得出結(jié)論出結(jié)論Wv2.他們的做法是否合適，你有什么好的建議？他們的做法是否合適，你有什么好的建議？在此實驗中，木板與物體間摩擦力的大小在此實驗中，木板與物體間摩擦力的大小_(填填“會會”或或“不會不會”)影響探究出的結(jié)果影