【優(yōu)化方案】高三物理一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)五《探究動(dòng)能定理》課件

實(shí)驗(yàn)五探究動(dòng)能定理

過程分析導(dǎo)引實(shí)驗(yàn)典例精析知能優(yōu)化演練實(shí)驗(yàn)五探究動(dòng)能定理知識(shí)要點(diǎn)歸納知識(shí)要點(diǎn)歸納實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．通過實(shí)驗(yàn)探究外力對(duì)物體做功與物體速度的關(guān)系．2．通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，總結(jié)出做功與物體速度平方的正比關(guān)系．實(shí)驗(yàn)原理1．不是直接測(cè)量對(duì)小車做功，而是通過改變橡皮筋條數(shù)確定對(duì)小車做功W、2W、3W、….2．由于橡皮筋做功而使小車獲得的速度可以由紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)出，也可以用其他方法測(cè)出．這樣，進(jìn)行若干次測(cè)量，就得到若干組功和速度的數(shù)據(jù)．3．以橡皮筋對(duì)小車做的功為縱坐標(biāo)，小車獲得的速度為橫坐標(biāo)，作出W－v曲線，分析這條曲線，可以得知橡皮筋對(duì)小車做的功與小車獲得的速度的定量關(guān)系．實(shí)驗(yàn)器材小車(前面帶小鉤)、100g～200g砝碼、長(zhǎng)木板，兩側(cè)適當(dāng)?shù)膶?duì)稱位置釘兩個(gè)鐵釘、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及紙帶、學(xué)生電源及導(dǎo)線(使用電火花計(jì)時(shí)器不用學(xué)生電源)、5～6條等長(zhǎng)的橡皮筋、刻度尺．過程分析導(dǎo)引一、實(shí)驗(yàn)步驟1．按圖5－5－1所示將實(shí)驗(yàn)儀器安裝好．同時(shí)平衡摩擦力．圖5－5－12．先用一條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)出小車獲得的速度v1，設(shè)此時(shí)橡皮筋對(duì)小車做功為W1，將這一組數(shù)據(jù)記入表格．3．用2條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度與第一次相同，這樣橡皮筋對(duì)小車做的功為W2，測(cè)出小車獲得的速度v2，將數(shù)據(jù)記入表格．4．用3條、4條…橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用同樣的方法測(cè)出功和速度，記入表格.橡皮筋條數(shù)位移x/m時(shí)間t/s速度v/(m·s－1)速度平方v2/(m2·s－2)二、實(shí)驗(yàn)分析1．?dāng)?shù)據(jù)采集(1)求小車的速度：利用紙帶上點(diǎn)跡均勻的一段測(cè)出兩點(diǎn)間的距離x，則v＝其中T為打點(diǎn)周期)．如圖5－5－2所示中測(cè)出AB兩點(diǎn)間距離．圖5－5－2(2)數(shù)據(jù)記錄：把計(jì)算出的速度填入上表中并算出v2值．(3)數(shù)據(jù)處理：在坐標(biāo)紙上(如圖5－5－3)畫出W－v和W－v2圖線(“W”以一根橡皮筋做的功為單位)．圖5－5－32．實(shí)驗(yàn)結(jié)論論：從圖象象可知功與與物體速度度變化的關(guān)關(guān)系W∝v2.三、誤差分分析1．誤差的主主要來源是是橡皮筋的的長(zhǎng)度、粗粗細(xì)不一，，使橡皮筋筋的拉力做做功W與橡皮筋的的條數(shù)不成成正比．2．沒有完全全平衡摩擦擦力或平衡衡摩擦力時(shí)時(shí)傾角過大大也會(huì)造成成誤差．3．利用打上上點(diǎn)的紙帶帶計(jì)算小車車的速度時(shí)時(shí)，測(cè)量不不準(zhǔn)帶來誤誤差．四、注意事事項(xiàng)1．平衡摩擦擦力很關(guān)鍵鍵，將木板板一端墊高高，使小車車重力沿斜斜面向下的的分力與摩摩擦阻力平平衡．方法法是輕推小小車，由打打點(diǎn)計(jì)時(shí)器器打在紙帶帶上的點(diǎn)的的均勻程度度判斷小車車是否勻速速運(yùn)動(dòng)，找找到木板一一個(gè)合適的的傾角．2．測(cè)小車速速度時(shí)，紙紙帶上的點(diǎn)點(diǎn)應(yīng)選均勻勻部分的，，也就是選選小車做勻勻速運(yùn)動(dòng)的的部分．3．橡皮筋應(yīng)應(yīng)選規(guī)格一一樣的．力力對(duì)小車做做的功以一一條橡皮筋筋做的功為為單位即可可，不必計(jì)計(jì)算出具體體數(shù)值．4．小車質(zhì)量量應(yīng)大一些些，使紙帶帶上打的點(diǎn)點(diǎn)多一些．．五、實(shí)驗(yàn)改改進(jìn)本實(shí)驗(yàn)中物物體運(yùn)動(dòng)速速度可以使使用速度傳傳感器直接接采集，比比用打點(diǎn)計(jì)計(jì)時(shí)器方便便快捷且誤誤差較?。?；小車受到到的外力也也可以用拉拉力傳感器器采集以便便于直接計(jì)計(jì)算出合外外力做功的的大??；另另外可以把把長(zhǎng)木板換換成氣墊導(dǎo)導(dǎo)軌，省略略平衡摩擦擦力的操作作步驟，達(dá)達(dá)到簡(jiǎn)化實(shí)實(shí)驗(yàn)過程的的目的．實(shí)驗(yàn)典例精析題型一實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題例1(2009年高考安徽徽卷)探究力對(duì)原原來靜止的的物體做的的功與物體體獲得的速速度的關(guān)系系的實(shí)驗(yàn)裝裝置如圖5－5－4所示，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)主要過程程如下：圖5－5－4A．本實(shí)驗(yàn)設(shè)設(shè)法讓橡皮皮筋對(duì)小車車做的功分分別為W、2W、3W….所采用的方方法是選用用同樣的橡橡皮筋，并并在每次實(shí)實(shí)驗(yàn)中使橡橡皮筋拉伸伸的長(zhǎng)度保保持一致．．當(dāng)用1條橡皮筋進(jìn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)時(shí)，橡皮筋筋對(duì)小車做做的功為W，用2條、3條、…橡皮筋并在在一起進(jìn)行行第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡橡皮筋對(duì)小小車做的功功分別是2W、3W…B．小車運(yùn)動(dòng)動(dòng)中會(huì)受到到阻力，補(bǔ)補(bǔ)償?shù)姆椒ǚ?，可以使使木板適當(dāng)當(dāng)傾斜C．某同學(xué)在在一次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)中得到一一條記錄紙紙帶．紙帶帶上打出的的點(diǎn)，兩端端密、中間間疏．出現(xiàn)現(xiàn)這種情況況的原因可可能是沒有有使木板傾傾斜或傾角角太小D．根據(jù)記錄錄紙帶上打打出的點(diǎn)，，求小車獲獲得的速度度的方法是是以紙帶上上第一點(diǎn)到到最后一點(diǎn)點(diǎn)的距離來來進(jìn)行計(jì)算算．【解析】由于橡皮筋筋松弛后，，小車做勻勻速運(yùn)動(dòng)，，此時(shí)的速速度是小車車的最大速速度，也是是做功后的的最終速度度，故求此此速度應(yīng)用用勻速那一一段的數(shù)據(jù)據(jù)，而不應(yīng)應(yīng)該使用從從第一點(diǎn)到到最后一點(diǎn)點(diǎn)的數(shù)據(jù)來來算．D不正確．【答案】D(2009年高考廣東東卷)某實(shí)驗(yàn)小組組利用拉力力傳感器和和速度傳感感器探究“動(dòng)能定理”．如圖5－5－5所示，他們們將拉力傳傳感器固定定在小車上上，用不可可伸長(zhǎng)的細(xì)細(xì)線將其通通過一個(gè)定定滑輪與鉤鉤碼相連，，用拉力傳傳感器記錄錄小車受到到拉力的大大?。谒阶烂嫔仙舷嗑?0.0cm的A、B兩點(diǎn)各安裝裝一個(gè)速度度傳感器，，記錄小車車通過A、B時(shí)的速度大大小，小車車中可以放放置砝碼．．題型二實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新及數(shù)據(jù)處理例2(1)實(shí)驗(yàn)主要步步驟如下：：①測(cè)量________和拉力傳感感器的總質(zhì)質(zhì)量M1；把細(xì)線的的一端固定定在拉力傳傳感器上，，另一端通通過定滑輪輪與鉤碼相相連；正確確連接所需需電路；圖5－5－5②將小車停停在C點(diǎn)，________，小車在細(xì)細(xì)線拉動(dòng)下下運(yùn)動(dòng)，記記錄細(xì)線拉拉力及小車車通過A、B時(shí)的速度；；③在小車中中增加砝碼碼，或________，重復(fù)②的的操作．(2)下表是他們們測(cè)得的一一組數(shù)據(jù)，，其中M是M1與小車中砝碼碼質(zhì)量之和，，是兩個(gè)速度傳傳感器記錄速速度的平方差差的絕對(duì)值，，可以據(jù)此計(jì)計(jì)算出動(dòng)能變變化量ΔE，F(xiàn)是拉力傳感器器受到的拉力力，W是F在A、B間所做的功．．表格中的ΔE3＝________，W3＝________.(結(jié)果保留三位位有效數(shù)字)(3)根據(jù)下表，請(qǐng)請(qǐng)?jiān)趫D5－5－6中的方格紙上上作出ΔE－W圖線．?dāng)?shù)據(jù)記錄表圖5－5－6【解析】(1)①在實(shí)驗(yàn)過程程中拉力對(duì)小小車和傳感器器做功使小車車和傳感器的的動(dòng)能增加，，所以需要測(cè)測(cè)量小車和傳傳感器的總質(zhì)質(zhì)量；③通過過控制