【名師點(diǎn)金】高考物理一輪復(fù)習(xí) 5.5實(shí)驗(yàn)探究功與速度變化的關(guān)系驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律課件 新人教

驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律第5講實(shí)驗(yàn):探究功與速度變化的關(guān)系知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?一)探究功與速度變化的關(guān)系1.通過實(shí)驗(yàn)探究力對(duì)物體做的功與物體速度變化的關(guān)系.知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)1.改變功的大小:采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,用1條、2條、3條……①

同樣的橡皮筋將小車?yán)舰谕晃恢冕尫?橡皮筋拉力對(duì)小車所做

的功依次為W、2W、3W……2.學(xué)會(huì)探究的過程和方法二、實(shí)驗(yàn)原理2.確定速度的大小:小車獲得的速度v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.知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)3.尋找功與速度變化的關(guān)系:以橡皮筋拉力所做的功W為縱坐標(biāo),小

車獲得的速度v為橫坐標(biāo),作出W-v圖象(即功―速度圖象).分析該圖

象,得出橡皮筋拉力對(duì)小車所做的功與小車獲得的速度的定量關(guān)系.知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)四、設(shè)計(jì)思路三、實(shí)驗(yàn)器材木板、小車、橡皮筋、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及電源、紙帶、坐標(biāo)紙等.1.設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車做的功分別為W、2W、3W……2.由紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器分別測(cè)出小車的速度v1、v2、v3……3.以橡皮筋對(duì)小車做的功為縱坐標(biāo)(以第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)的功W為單位),

小車獲得的速度為橫坐標(biāo),做出W-v曲線.知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)4.如果W-v曲線是一條直線,表明W∝v;如果不是直線,可著手考慮是

否存在下列關(guān)系:W∝v2、W∝v3……5.根據(jù)W-v草圖,大致判斷兩個(gè)量可能是什么關(guān)系,如果認(rèn)為很可能是

W∝v2,就做出W-v2曲線,如果這條曲線是一條直線,就可以證明你的

判斷是正確的.知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)五、數(shù)據(jù)記錄與處理通過實(shí)驗(yàn),我們對(duì)每次打出的紙帶進(jìn)行處理,求出小車的末速度v,會(huì)

得到如下的表格:通過表格,我們會(huì)看到對(duì)小車做的功越多,小車的末速度越大,但

看不出功W與末速度v的定量關(guān)系.圖象法是物理學(xué)家探索物理量間

未知規(guī)律的有效方法,由于曲線的物理規(guī)律不宜直接看出,所以盡量功W2W3W4W5W6W末速度v1v2v3v4v5v6知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)作出兩物理量間的直線圖象.這里我們可以嘗試著作W-v、W-v2、W-

v3、W-

、W-

、W-

等圖象,實(shí)際我們作到W-v2圖象時(shí),就是一條過原點(diǎn)的直線,說明對(duì)小車所做的功與小車末速度的平方成正比.知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)1.本探究實(shí)驗(yàn)中的重要方法及技巧六、注意事項(xiàng)知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)(1)研究?jī)蓚€(gè)物理量的比例關(guān)系是探究?jī)蓚€(gè)量數(shù)量關(guān)系的重要方法,

研究比例關(guān)系可以為實(shí)驗(yàn)測(cè)量提供很大的方便和可能.例如,一根橡

皮筋對(duì)小車做的功是很難確定的,如果改用兩根橡皮筋在完全相同

的情況下做的功的具體數(shù)值仍是很難確定的.但是,若以一根橡皮筋

對(duì)小車做的功為W,兩根橡皮筋做的功無疑是2W,這是實(shí)驗(yàn)的巧妙之

處.(2)將問題轉(zhuǎn)化,簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)過程:探究的任務(wù)是外力對(duì)物體做的總功與

速度變化的關(guān)系.本實(shí)驗(yàn)總是讓小車從靜止開始運(yùn)動(dòng),使測(cè)定兩個(gè)速

度(初速度和末速度)的問題轉(zhuǎn)化為測(cè)定一個(gè)末速度的問題,非常有

利于操作和數(shù)據(jù)處理并發(fā)現(xiàn)規(guī)律.知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)(3)設(shè)法減小小實(shí)驗(yàn)誤誤差:實(shí)驗(yàn)誤差差的大小小直接關(guān)關(guān)系著探探究工作作是否成成功,是否能正正確地建建立變量量之間的的關(guān)系,揭示事物物的本質(zhì)質(zhì).本實(shí)驗(yàn)注注重了兩個(gè)方方面:①平衡小車車在木板板上運(yùn)動(dòng)動(dòng)的摩擦擦力保證證小車脫脫離橡皮皮筋后做勻勻速運(yùn)動(dòng)動(dòng);②在紙帶上上選取點(diǎn)點(diǎn)跡清楚楚、間距距均勻的的部分計(jì)計(jì)算小車的速速度.(4)利利用物理理圖象,適當(dāng)?shù)氐剡M(jìn)行坐坐標(biāo)變換換,探索索物理量量之間的的關(guān)系.知識(shí)建構(gòu)構(gòu)技能建構(gòu)構(gòu)2.橡皮皮筋的選選取本實(shí)驗(yàn)采采用橡皮皮筋對(duì)小小車做功功,用一一條橡皮皮筋時(shí)做做功為W,用兩條條橡皮筋時(shí)做做功為2W,依次類類推,這這樣我們們可以用用W的倍數(shù)來來表示功功,這種方法巧巧妙地避避開了計(jì)計(jì)算變力力彈力所所做的功功.盡管管在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)中,我我們盡量使各橡橡皮筋的的原長(zhǎng)和和伸長(zhǎng)量量相同,以保證證各橡皮皮筋對(duì)小小車所做做的功相同,但是,若準(zhǔn)備備的橡皮皮筋規(guī)格格不相同同,同樣樣會(huì)給實(shí)實(shí)驗(yàn)帶來來很大的的誤差,所所以選擇擇橡皮筋筋時(shí)應(yīng)注注意以下下幾點(diǎn):知識(shí)建構(gòu)構(gòu)技能建構(gòu)構(gòu)(2)橡橡皮筋的的材料要要相同.(1)所所選用的的橡皮筋筋勁度系系數(shù)不宜宜過大,以免條條數(shù)較多多時(shí)彈力力過大,打出的紙帶帶點(diǎn)數(shù)過過少,不不宜求小小車的速速度.(3)橡橡皮筋的的粗細(xì)要要均勻.知識(shí)建構(gòu)構(gòu)技能建構(gòu)構(gòu)3.平衡衡摩擦力力為了克服服摩擦力力,可以以把木板板一端墊墊高,使使小車重重力沿板板斜向下下的分力與摩擦擦力平衡衡.檢查查是否平平衡時(shí),可以把把小車放放到木板板上,輕輕推一下下小車,觀觀察小車車是否做做勻速運(yùn)運(yùn)動(dòng).知識(shí)建構(gòu)構(gòu)技能建構(gòu)構(gòu)4.利用用紙帶求求小車的的速度打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器打出出的紙帶帶上的點(diǎn)點(diǎn)的分布布并不均均勻,點(diǎn)點(diǎn)之間的的距離呈呈現(xiàn)開始較較小,而后后逐漸漸增大大,最最后基基本相相同的的特點(diǎn)點(diǎn).我我們求求速度度時(shí),應(yīng)選選用分布布均勻勻的那那些點(diǎn)點(diǎn)進(jìn)行行計(jì)算算,說說明這這時(shí)小小車已已經(jīng)勻勻速運(yùn)運(yùn)動(dòng)了了.知識(shí)建建構(gòu)技能建建構(gòu)一、通通過打打點(diǎn)計(jì)計(jì)時(shí)器器測(cè)速速度知識(shí)建建構(gòu)技能建建構(gòu)一條紙帶.(1)應(yīng)選選哪些些點(diǎn)距距進(jìn)行行測(cè)量量?知識(shí)建建構(gòu)技能建建構(gòu)(2)怎樣樣根據(jù)據(jù)測(cè)得得數(shù)據(jù)據(jù)確定定小車車的速速度?【名師點(diǎn)點(diǎn)金】解答時(shí)時(shí)注意意:①橡皮筋筋做功功過程程結(jié)束束時(shí)對(duì)對(duì)應(yīng)小小車速速度最大的的狀態(tài)態(tài).②小車速速度最最大的的點(diǎn)附附近打打點(diǎn)間間距最最大.③某點(diǎn)附附近很很短時(shí)時(shí)間內(nèi)內(nèi)的平平均速速度近近似等等于該該點(diǎn)的的瞬時(shí)時(shí)速度度.④在打點(diǎn)點(diǎn)紙帶帶上,被測(cè)量量的時(shí)時(shí)間間間隔是是一個(gè)個(gè)打點(diǎn)點(diǎn)間隔隔.知識(shí)建建構(gòu)技能建建構(gòu)(2)在可可測(cè)量量的點(diǎn)點(diǎn)中,C點(diǎn)的速速度最最接近近最大大速度度,可可測(cè)量量的最最短時(shí)時(shí)間就是tCD.故小小車的的速度度v=【答案】(1)選用CD段(2)v=【規(guī)范全解】(1)C、D間距最大,最大速度點(diǎn)點(diǎn)一定在C、D之間.知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)例2某同同學(xué)在探究究功與物體體速度變化化的關(guān)系實(shí)實(shí)驗(yàn)中,設(shè)設(shè)計(jì)了如圖甲甲所示的的實(shí)驗(yàn).將紙帶帶固定在在重物上上,讓紙紙帶穿過過打點(diǎn)計(jì)計(jì)時(shí)器.先用手提提著紙帶帶,使重重物靜止止在靠近近計(jì)時(shí)器器的地方方.然后后接通電電源,松松開紙帶,讓重物物自由下下落,計(jì)計(jì)時(shí)器就就在紙帶帶上打下下一系列列小點(diǎn).得到的的紙帶如圖乙所所示,O點(diǎn)為計(jì)時(shí)器打打下的第1個(gè)個(gè)點(diǎn),該同學(xué)學(xué)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行行了下列處理:取取OA=AB=BC,并根據(jù)紙帶帶算出了A、B、C三點(diǎn)的速度分分別為vA=0.12m/s,vB=0.17m/s,vC=0.21m/s.甲乙乙二、探究思路路的遷移知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)【規(guī)范全解】設(shè)由O到A的過程中,重力對(duì)重物所所做的功為W,那么由O到B的過程中,重力對(duì)重物所所做的功為2W,由O到C的過程中,重力對(duì)重物所做的功功為3W.由計(jì)算可知,=1.44×10-2m2/s2=2.89×10-2m2/s2=4.41×10-2m2/s2≈2,≈3,即≈2,≈3;由以上上數(shù)據(jù)據(jù)可以以判定定W∝v2是正確確的,也可可以以根根據(jù)據(jù)W-v2的曲曲線線來來判判斷斷,如圖圖丙丙所所示示.知識(shí)識(shí)建建構(gòu)構(gòu)技能能建建構(gòu)構(gòu)丙【答案案】見解解析析(二二)驗(yàn)驗(yàn)證證機(jī)機(jī)械械能能守守恒恒定定律律知識(shí)識(shí)建建構(gòu)構(gòu)技能能建建構(gòu)構(gòu)一、、實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)?zāi)磕康牡尿?yàn)證證機(jī)機(jī)械械能能守守恒恒定定律律.知識(shí)識(shí)建建構(gòu)構(gòu)技能能建建構(gòu)構(gòu)二、、實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)原原理理物體體在在自自由由下下落落過過程程中中,重重力力勢(shì)勢(shì)能能減減少少,動(dòng)動(dòng)能能增增加加,總總設(shè)物物體體質(zhì)質(zhì)量量為為m,在在某某一一位位置置n的速速度度為為vn,測(cè)測(cè)出出n點(diǎn)前前后后兩兩個(gè)個(gè)T內(nèi)的的距距離hn-1和hn+1,算出vn=,在另一一點(diǎn)p的速度vp算出就可可以求出出動(dòng)能增加量.ΔEk=m-m,由np距離即重重物下落落高度hnp,求出重重力勢(shì)能能減少ΔΔEp=mghnp.比較ΔEk與ΔEp是否相等等,機(jī)械械能守恒恒定律即即可得到到驗(yàn)證.知識(shí)建構(gòu)構(gòu)技能建構(gòu)構(gòu)三、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)器材電火花打打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器(或或電磁打打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器)、、交流電電源、紙紙帶及復(fù)復(fù)寫紙片、重錘(帶帶紙帶夾)、、導(dǎo)線、刻度度尺、鐵架臺(tái)臺(tái).知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)1.按如圖所示安安裝好固定裝裝置.固定好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,接上電源(開關(guān)未閉合合).四、實(shí)驗(yàn)步步驟2.把紙帶的一一端用小夾夾子固定在在重錘上,使另一端穿穿過計(jì)時(shí)器器的限位孔孔,用手豎直提提著紙帶,使重錘靜止止在靠近計(jì)計(jì)時(shí)器的地地方.知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)4.換幾條條紙帶,重重做上面的的實(shí)驗(yàn).3.閉合電電源開關(guān),松開手釋釋放紙帶,讓重錘自自由下落,計(jì)時(shí)器在在紙帶上打下一系列列計(jì)時(shí)點(diǎn).5.從幾條條打上了點(diǎn)點(diǎn)的紙帶上上挑選第一一、二兩點(diǎn)點(diǎn)間距接近近2mm且點(diǎn)跡清晰的紙紙帶進(jìn)行測(cè)測(cè)量.知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)7.用公式式vn=計(jì)算出各點(diǎn)點(diǎn)的瞬時(shí)速速度v1、v2、v3…6.在挑選選得到的紙紙帶上,先先記下第一一個(gè)點(diǎn)的位位置O(或A)再依次選選幾個(gè)點(diǎn)記作1、2、3…(或B、C、D…)用刻度尺尺量出各點(diǎn)點(diǎn)到O的距離h1、h2、h3…等知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)8.計(jì)算出出各點(diǎn)對(duì)應(yīng)應(yīng)的勢(shì)能減減少量和動(dòng)動(dòng)能增加量量填表記錄錄.

次序項(xiàng)目

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比較

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知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)1.計(jì)時(shí)器器安裝牢固固使重錘紙紙帶下落時(shí)時(shí)穩(wěn)定.保保證限位孔孔在豎直線線上,使紙帶運(yùn)動(dòng)動(dòng)中受到摩摩擦阻力最最小.可以以通過手提提紙帶上下下抽動(dòng)來判判定限限位位孔孔調(diào)調(diào)整整是是否否合合適適.五、、注注意意事事項(xiàng)項(xiàng)2.紙紙帶帶要要平平展展以以減減小小下下落落時(shí)時(shí)阻阻力力.3.先先接接通通電電源源,計(jì)計(jì)時(shí)時(shí)器器正正常常打打點(diǎn)點(diǎn)再再放放紙紙帶帶以以保保證證第第1個(gè)個(gè)點(diǎn)點(diǎn)的的清清晰晰.持持紙紙帶的的手手要要穩(wěn)穩(wěn),使使所所打打第第1個(gè)個(gè)點(diǎn)點(diǎn)小小.知識(shí)識(shí)建建構(gòu)構(gòu)技能能建建構(gòu)構(gòu)5.紙紙帶帶的的挑挑選選:當(dāng)當(dāng)?shù)诘?、、2兩兩點(diǎn)點(diǎn)間間距距為為2mm時(shí)時(shí),說說明明打打第第1個(gè)個(gè)點(diǎn)點(diǎn)時(shí)時(shí)速速度度為0.驗(yàn)驗(yàn)證證動(dòng)動(dòng)能能增增加加過過程程簡(jiǎn)簡(jiǎn)化化.4.重重錘錘應(yīng)應(yīng)用用密密度度較較大大的的物物質(zhì)質(zhì),重重錘錘上上紙紙帶帶夾夾要要牢牢固固且且保保證證紙紙帶帶固固定定后方方向向正正確確,不不偏偏不不斜斜.重重錘錘的的質(zhì)質(zhì)量量稍稍大大些些.6.測(cè)測(cè)量量下下落落高高度度都都從從第第1個(gè)個(gè)點(diǎn)點(diǎn)量量起起.(一一般般紙紙帶帶60cm——80cm為為宜宜).知識(shí)識(shí)建建構(gòu)構(gòu)技能能建建構(gòu)構(gòu)7.本本實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)不不必必稱稱出出重重錘錘質(zhì)質(zhì)量量.六、誤差分析析本實(shí)驗(yàn)的偶然然誤差主要是是紙帶運(yùn)動(dòng)中中受摩擦力大大小及測(cè)量下下落高度引起起的.減小小這兩兩個(gè)因因素影影響是是減小小誤差差的有有效途途徑.在重重錘上上固定紙帶帶要正正.計(jì)計(jì)時(shí)器器限位位孔要要正,紙帶帶要平平.測(cè)測(cè)量下下落高高度時(shí)時(shí)h盡量大大些,多多次測(cè)測(cè)量取取平均均值也也是好好方法法.知識(shí)建建構(gòu)技能建建構(gòu)例1在在驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)機(jī)械能能守恒恒定律律的實(shí)實(shí)驗(yàn)中中.一、儀儀器的的選取取和誤誤差分分析知識(shí)建建構(gòu)技能建建構(gòu)(1)從下下列選選出實(shí)實(shí)驗(yàn)所所必須須的器器材,其編編號(hào)為為.A.打打點(diǎn)計(jì)計(jì)時(shí)器器(包包括紙紙帶)B.重物物C.天平平D.毫米米刻度尺尺E.秒表表F.運(yùn)動(dòng)動(dòng)小車知識(shí)建構(gòu)構(gòu)技能建構(gòu)構(gòu)(3)實(shí)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)產(chǎn)生系統(tǒng)統(tǒng)誤差的的原因主主要是,使重物物獲得的的動(dòng)能往往.為減小小誤差,懸掛在在紙帶下下的重物物應(yīng)選擇擇.(2)打打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的安安裝放置置要求為為;開始打打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)的時(shí)候候,應(yīng)先,然后.知識(shí)建構(gòu)構(gòu)技能建構(gòu)構(gòu)(4)如如果以為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實(shí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)據(jù)繪出的的-h圖線是,該線的的斜率等等于.【名師點(diǎn)金金】對(duì)于物理理實(shí)驗(yàn),要在掌握握實(shí)驗(yàn)原原理和操操作方法法的基礎(chǔ)礎(chǔ)上,領(lǐng)會(huì)必須須的各個(gè)個(gè)實(shí)驗(yàn)器器材的作作用.本題第(4)問給出了了驗(yàn)證機(jī)機(jī)械能守恒定律律時(shí),進(jìn)行數(shù)據(jù)據(jù)處理的的圖象方方法.另外,利用本實(shí)實(shí)驗(yàn)中得得出的-h圖線的斜斜率還可可以測(cè)定定重力加加速度g.知識(shí)建構(gòu)構(gòu)技能建構(gòu)構(gòu)【規(guī)范全解解】(1)選出的器器材有:打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器(包括紙帶帶),重物,毫米刻度尺,編號(hào)分別別為A、B、D.注意因mgh=mv2,故m可約去,不需要用用天平.(2)打打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器安裝裝時(shí),兩兩紙帶限限位孔必必須在同同一豎直直線上,這樣才才能使重物在在自由下下落時(shí),受到的的阻力較較小.開開始記錄錄時(shí),應(yīng)應(yīng)先給打打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器通電打打點(diǎn),然然后再釋釋放重物物,讓它它帶著紙紙帶一同同落下.知識(shí)建構(gòu)構(gòu)技能建構(gòu)構(gòu)(3)產(chǎn)產(chǎn)生系統(tǒng)統(tǒng)誤差的的主要原原因是紙紙帶通過過打點(diǎn)計(jì)計(jì)時(shí)器時(shí)時(shí)的摩擦擦阻力,使得重物物獲得的的動(dòng)能小小于它所所減少的的重力勢(shì)勢(shì)能.為為減小誤誤差,重重物的質(zhì)量應(yīng)選大大一些的.(4)描描即為重力加速度.知識(shí)識(shí)建建構(gòu)構(gòu)技能能建建構(gòu)構(gòu)【答案案】(1)ABD(2)兩兩紙紙帶帶限限位位孔孔必必須須在在同同一一豎豎直直線線上上給給打打點(diǎn)點(diǎn)計(jì)計(jì)時(shí)時(shí)器器通通電電釋放重物(3)紙帶通通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器時(shí)有摩擦擦阻力小于于所減少的重重力勢(shì)能質(zhì)量大一些的的(4)一條通通過坐標(biāo)原點(diǎn)點(diǎn)的傾斜直線線重力加速速度知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)例2在“驗(yàn)證機(jī)械械能守恒定律律”的實(shí)驗(yàn)中中,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器所用電源的頻率率為50Hz,查得當(dāng)?shù)氐闹刂亓铀俣萭=9.80m/s2,某同學(xué)選擇了一條理想想的紙帶,用刻度尺測(cè)量量時(shí)各計(jì)數(shù)點(diǎn)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離如圖圖所示,圖中O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器打出的第第一個(gè)點(diǎn),A、B、C、D分別是每打兩個(gè)點(diǎn)取出出的計(jì)數(shù)點(diǎn).根據(jù)圖中數(shù)據(jù)據(jù),可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)據(jù)的處理知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)(2)動(dòng)能的的增加量是多多少?(1)重力勢(shì)勢(shì)能的減少量量為多少?知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)(3)根據(jù)計(jì)計(jì)算的數(shù)據(jù)可可得出什么結(jié)結(jié)論?產(chǎn)生誤誤差的主要原原因是什么?知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)【規(guī)范全解】(1)重力勢(shì)能的減減少量為ΔEp減=mghOB=m×9.8×0.195=1.911m.【名師點(diǎn)金】本題主要考查查實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處處理及誤差分分析.知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)(2)重物下下落到B點(diǎn)時(shí)的速度vB==1.931m/s所以重物從開開始下落到B點(diǎn)增加的動(dòng)能能為ΔEk增=m=1.864m.知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)(3)根據(jù)計(jì)計(jì)算的數(shù)據(jù)可可知在實(shí)驗(yàn)誤誤差允許的范范圍內(nèi)重物減減少的重力勢(shì)能等于其動(dòng)動(dòng)能的增加,機(jī)械能守恒恒.產(chǎn)生誤差差的原因:重重物在下落時(shí)時(shí)受到阻力作用用(打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器對(duì)紙帶的的摩擦力、空空氣阻力),克服阻力做功.【答案】(1)1.911m(2)1.864m(3)見解析知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)1.(2011年高考··海南物理卷卷)現(xiàn)要通過過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)機(jī)械能守恒定定律.實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲甲所示:水平平桌面上固定定一傾斜的氣氣墊導(dǎo)軌,導(dǎo)導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長(zhǎng)方方形遮光片的的滑塊,其總總質(zhì)量為M,左端由跨過過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩繩與一質(zhì)量為為m的砝碼相連;遮光片兩條條長(zhǎng)邊與導(dǎo)軌軌垂直,導(dǎo)軌上B點(diǎn)有一光電門門,可以測(cè)量量遮光片經(jīng)過過光電門時(shí)的的擋光時(shí)間t.用d表示A點(diǎn)到導(dǎo)軌底端端C點(diǎn)的距離,h表示A與C的高度差,b表示遮光片的寬度度,s表示A、B兩點(diǎn)間的距離離,將遮光片片通過光電門門的平均速度看做滑滑塊通過B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速速度.用g表示重力加速速度.完成下下列填空和作圖圖:知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)(1)若將滑滑塊自A點(diǎn)由靜止釋放放,則在滑塊塊從A運(yùn)動(dòng)至B的過程中,滑滑塊、遮光片與砝砝碼組成的系系統(tǒng)重力勢(shì)能能的減少量可可表示為,動(dòng)能的增加量量可表示為.若在運(yùn)動(dòng)過過程中機(jī)械能能守恒,與s的關(guān)系式為=.知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)(2)多次改改變光電門的的位置,每次次均令滑塊自自同一點(diǎn)(A點(diǎn))下滑,測(cè)測(cè)量相應(yīng)的s與t值.結(jié)果如下下表所示:以s為橫坐標(biāo),為縱坐標(biāo),在在圖乙所示的的坐標(biāo)紙中描描出第1和第第5個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn);根據(jù)5個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)作作直線,求得得該直線的斜斜率k=×104m-1·s-2(保留3位有有效數(shù)字).

12345s/m0.6000.8001.0001.2001.400t/ms8.227.176.445.855.43

/(×104s-2)1.481.952.412.923.39知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)【解析】滑塊在下滑過過程中,砝碼同時(shí)在上上升,所以整體減少少的重力勢(shì)能應(yīng)當(dāng)是是滑塊減少的的重力勢(shì)能與與砝碼所增加加的重力勢(shì)能能之差,而整體所所獲得的動(dòng)能能是砝碼與滑滑塊的動(dòng)能之之和.知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)【答案】(1)Mgs·-mgs(m+M)()22·s(2)圖略2.43知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)2.(2009年高考··廣東物理卷卷)某實(shí)驗(yàn)小小組利用拉力力傳感器和速速度傳感器探究“動(dòng)能能定理”,如如圖甲所示,他們將拉力力傳感器固定定在小車上,用不可伸長(zhǎng)的的細(xì)線將其通通過一個(gè)定滑滑輪與鉤碼相相連,用拉力力傳感器記錄小車受到到拉力的大小小.在水平桌桌面上相距50.0cm的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)速度度傳感器,記記錄小車通過過A、B時(shí)的速度大小小.小車中可可以放置砝碼.甲知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)(1)實(shí)驗(yàn)主主要步驟如下下:①測(cè)量和拉力傳感器器的總質(zhì)量M1;把細(xì)線的一端②將小車停在C點(diǎn),,小車在細(xì)線拉拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng),記錄細(xì)線拉力力及小車通過A、B時(shí)的速度.③在小車中增加加砝碼,或,重復(fù)②的操作作.知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)(2)表1是是他們測(cè)得的的一組數(shù)據(jù),其中M是M1與小車中砝碼碼質(zhì)量之和,|-|是兩個(gè)速速度傳感器記記錄速度的平平方差,可以以據(jù)此計(jì)算出出動(dòng)能變化量ΔE,F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ΔE3=,W3=.(結(jié)果保留留三位有效數(shù)數(shù)字)知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)(3)根據(jù)表表1,請(qǐng)?jiān)趫D圖乙中的方格格紙上作出ΔΔE-W圖線.表1數(shù)據(jù)記記錄表次數(shù)M/kg|

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|/(m/s)2ΔE/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4000.20020.5001.650.4130.8400.42030.5002.40ΔE31.220W341.0002.401.202.4201.2151.0002.841.422.8601.43知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)乙【解析】(1)實(shí)驗(yàn)中繩子對(duì)對(duì)小車的拉力力作為做功的的合力,獲得動(dòng)能的是小車及力力傳感器,故研究對(duì)象是是力傳感器及及小車整體.對(duì)小車做功的力只能能是繩子的拉拉力,故必選由靜止止釋放小車.每次實(shí)驗(yàn)中小車質(zhì)量保持持不變,但為為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)結(jié)論具有普遍遍性,應(yīng)增加加或減少小車中的砝碼碼改變小車質(zhì)質(zhì)量(相當(dāng)于于使用不同的的研究對(duì)象)多次探究.知識(shí)建構(gòu)技能建構(gòu)(3)作出圖圖象如圖丙所所示,是第一一象限的角平平分線.【答案】(1)①小車②然后后釋放小車③③減少砝碼碼(2)由表中中數(shù)據(jù)得:ΔΔE3=M|-|=0.600J,W3=FL=0.610J.(2)0.600J0.610J知識(shí)建構(gòu)技能建建構(gòu)(3)如圖圖丙所所示丙知識(shí)建建構(gòu)技能建建構(gòu)3.探探究力力對(duì)原原來靜靜止的的物體體做的的功與與物體體獲得得的速速度的的關(guān)系系,實(shí)實(shí)驗(yàn)裝置如如圖知識(shí)建建構(gòu)技能建建構(gòu)(2)分析析打點(diǎn)點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器打打出的的紙帶帶,求求出小小車的的速度度v1、v2、v3……(1)設(shè)法法讓橡橡皮筋筋對(duì)小小車做做的功功分別別為W、2W、3W……(3)作出出W-v草圖;知識(shí)建建構(gòu)技能建建構(gòu)(4)分析W-v圖象.如果W-v圖象是是一條條直線線,表明W∝v;如果不不是直直線,可考慮慮是否否存在在W∝v2、W∝v3、W∝等關(guān)系以下關(guān)關(guān)于該該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)的說說法中中有一一項(xiàng)不正確確,它是是.A.本本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)設(shè)法法讓橡橡皮筋筋對(duì)小小車做做的功功分別別為W、2W、3W……所采用的的方法法是選選用同同樣的的橡皮皮筋,并在在每次次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)中使使橡皮皮筋拉拉伸的長(zhǎng)度度保持持一致致.當(dāng)當(dāng)用1條橡橡皮筋筋進(jìn)行行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)時(shí),橡皮皮筋對(duì)對(duì)小車車做的的功為W,用2條、、3條條……橡皮筋筋并在在一起起進(jìn)行行第2次、、第3次……實(shí)驗(yàn)時(shí),橡橡皮筋筋對(duì)小小車做做的功功分別別是2W、3W……B.小小車運(yùn)運(yùn)動(dòng)中中會(huì)受受到阻阻力,補(bǔ)償償?shù)姆椒椒ㄊ鞘鞘鼓?/p>