實(shí)驗(yàn)五 探究動能定理

方案一探究恒力做功與動能變化的關(guān)系一、實(shí)驗(yàn)原理探究恒力做功與物體動能改變的關(guān)系，可通過改變力對物體做的功，測出力對物體做不同的功時(shí)物體動能的變化，從而得到恒力做功與物體動能改變的關(guān)系．二、實(shí)驗(yàn)器材附有定滑輪的長木板，薄木塊，小車，細(xì)線，鉤碼，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，低壓交流電源、導(dǎo)線、天平(帶一套砝碼)，毫米刻度尺、紙帶及復(fù)寫紙等．三、實(shí)驗(yàn)步驟1．用天平測出小車質(zhì)量m，并記錄．2．按圖安裝實(shí)驗(yàn)器材，不掛鉤碼，調(diào)整定滑輪的高度，使細(xì)線與木板平行．3．平衡摩擦力：在長木板的不帶定滑輪的一端下面墊薄木塊，并反復(fù)移動其位置，直到小車在斜面上勻速運(yùn)動為止．4．加鉤碼(要使小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量)，把紙帶的一端固定在小車的后面，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，接通電源放開小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，取下紙帶并標(biāo)記使用的鉤碼質(zhì)量．5．重復(fù)步驟4，打2～3條紙帶．6．選一條點(diǎn)跡清晰的紙帶分析數(shù)據(jù)．7.將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填在下表中，小車質(zhì)量m＝______kg，鉤碼質(zhì)量m0＝_____kg，細(xì)線拉力F＝m0g＝______N.8.結(jié)論：恒力所做的功跟動能變化量之間的關(guān)系是恒力所做的功等于物體動能的變化．四、注意事項(xiàng)1．砝碼的總質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．2．平衡摩擦力時(shí)，不要加砝碼，但應(yīng)連著紙帶且接通電源．3．小車所受的阻力f應(yīng)包括小車受的摩擦力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對小車后所拖紙帶的摩擦力．4．小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并且要先接通電源再放手．五、誤差分析1．實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差是細(xì)線對小車的拉力小于砝碼的總重力．2．平衡摩擦力不徹底或平衡過了也造成誤差．3．利用打上點(diǎn)的紙帶計(jì)算小車的速度時(shí)，測量不準(zhǔn)帶來誤差．誤差分析1．誤差的主要來源是橡皮筋的長度、粗細(xì)不一，使橡皮筋的拉力做功W與橡皮筋的條數(shù)不成正比．2．沒有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力時(shí)傾角過大也會造成誤差．3．利用打上點(diǎn)的紙帶計(jì)算小車的速度時(shí)，測量不準(zhǔn)帶來誤差．注意事項(xiàng)1．平衡摩擦力：將木板一端墊高，使小車重力沿斜面向下的分力與摩擦阻力平衡．方法是輕推小車，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打在紙帶上的點(diǎn)的均勻程度判斷小車是否勻速運(yùn)動，找到木板一個(gè)合適的傾角．2．選點(diǎn)測速：測小車速度時(shí)，紙帶上的點(diǎn)應(yīng)選均勻部分的，也就是選小車做勻速運(yùn)動狀態(tài)的．3．規(guī)格相同：橡皮筋規(guī)格相同時(shí)，力對小車做的功以一條橡皮筋做的功為單位即可，不必計(jì)算出具體數(shù)值．考查實(shí)驗(yàn)原理的理解(1)為使細(xì)線的拉力作為小車的合外力，本實(shí)驗(yàn)必須平衡小車的摩擦力。(2)平衡摩擦力時(shí)不掛鉤碼，輕推小車，只要紙帶上點(diǎn)間距相等，小車做勻速運(yùn)動即可完成。(3)若要鉤碼的重力作為細(xì)線的拉力，則應(yīng)滿足鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量?？疾閷?shí)驗(yàn)操作的注意事項(xiàng)由靜止釋放小車，小車的動能增量等于小車的末動能?？疾閷?shí)驗(yàn)器材的選用只要應(yīng)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打紙帶的實(shí)驗(yàn)，與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相關(guān)的器材，如：學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶必須有，處理紙帶時(shí)，為測量計(jì)時(shí)點(diǎn)間距，還應(yīng)有刻度尺?？疾閿?shù)據(jù)處理的方法(1)紙帶上點(diǎn)間距相等部分對應(yīng)橡皮筋松弛后小車獲得的末速度。(2)因完全相同的橡皮筋，拉伸相同的長度，故橡皮筋對小車做的總功與橡皮筋條數(shù)成正比。考查利用圖像探究物理量間的關(guān)系(1)利用圖像探究物理量間的關(guān)系時(shí)，首先確定橫、縱坐標(biāo)軸對應(yīng)的物理量及單位。(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)確定橫、縱坐標(biāo)軸的標(biāo)度。(3)認(rèn)真描寫各坐標(biāo)點(diǎn)。(4)連線時(shí)要注意連線原則，偏離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)要舍去。4.002.992.021.00v2(m2·s－2)2.001.731.421.00