探究動(dòng)能定理 拉小車

探究動(dòng)能定理拉小車第1頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月

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)六探究動(dòng)能定理知識要點(diǎn)歸納第2頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月知識要點(diǎn)歸納實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．通過實(shí)驗(yàn)探究外力對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．不是直接測量對小車做功，而是通過改變橡皮筋條數(shù)確定對小車做功W、2W、3W、….第3頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月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)器測出，也可以用其他方法測出．這樣，進(jìn)行若干次測量，就得到若干組功和速度的數(shù)據(jù)．3．以橡皮筋對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，可以得知橡皮筋對小車做的功與小車獲得的速度的定量關(guān)系．第4頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)驗(yàn)器材小車(前面帶小鉤)、100g～200g砝碼、長木板，兩側(cè)適當(dāng)?shù)膶ΨQ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條等長的橡皮筋、刻度尺．第5頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月過程分析導(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5－5－1第6頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月2．先用一條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測出小車獲得的速度v1，設(shè)此時(shí)橡皮筋對小車做功為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)中橡皮筋拉伸的長度與第一次相同，這樣橡皮筋對小車做的功為W2，測出小車獲得的速度v2，將數(shù)據(jù)記入表格．第7頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月4．用3條、4條…橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用同樣的方法測出功和速度，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)第8頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月圖5－5－2第9頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月(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5－5－3第10頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月2．實(shí)驗(yàn)結(jié)論：從圖象可知功與物體速度變化的關(guān)系W∝v2.三、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(huì)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．第11頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月四、注意事項(xiàng)1．平衡摩擦力很關(guān)鍵，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(dòng)，找到木板一個(gè)合適的傾角．2．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(dòng)的部分．3．橡皮筋應(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(jì)算出具體數(shù)值．4．小車質(zhì)量應(yīng)大一些，使紙帶上打的點(diǎn)多一些．第12頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月五、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)本實(shí)驗(yàn)中物體運(yùn)動(dòng)速度可以使用速度傳感器直接采集，比用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器方便快捷且誤差較??；小車受到的外力也可以用拉力傳感器采集以便于直接計(jì)算出合外力做功的大小；另外可以把長木板換成氣墊導(dǎo)軌，省略平衡摩擦力的操作步驟，達(dá)到簡化實(shí)驗(yàn)過程的目的．第13頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月(2009年高考安徽卷)探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如圖5－5－4所示，實(shí)驗(yàn)主要過程如下：實(shí)驗(yàn)典例精析實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題例1圖5－5－4第14頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月第15頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月A．本實(shí)驗(yàn)設(shè)法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W….所采用的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次實(shí)驗(yàn)中使橡皮筋拉伸的長度保持一致．當(dāng)用1條橡皮筋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對小車做的功為W，用2條、3條、…橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對小車做的功分別是2W、3W…B．小車運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力，補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ梢允鼓景暹m當(dāng)傾斜C．某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中得到一條記錄紙帶．紙帶上打出的點(diǎn)，兩端密、中間疏．出現(xiàn)這種情況的原因可能是沒有使木板傾斜或傾角太小第16頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月D．根據(jù)記錄紙帶上打出的點(diǎn)，求小車獲得的速度的方法是以紙帶上第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)的距離來進(jìn)行計(jì)算．【解析】由于橡皮筋松弛后，小車做勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)的速度是小車的最大速度，也是做功后的最終速度，故求此速度應(yīng)用勻速那一段的數(shù)據(jù)，而不應(yīng)該使用從第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)的數(shù)據(jù)來算．D不正確．【答案】

D第17頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月(2009年高考廣東卷)某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動(dòng)能定理”．如圖5－5－5所示，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細(xì)線將其通過一個(gè)定滑輪與鉤碼相連,用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大?。谒阶烂嫔舷嗑?0.0cm的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)速度傳感器，記錄小車通過A、B時(shí)的速度大小，小車中可以放置砝碼．實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新及數(shù)據(jù)處理例2第18頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：①測量________和拉力傳感器的總質(zhì)量M1；把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路；圖5－5－5第19頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月第20頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)根據(jù)下表，請?jiān)趫D5－5－6中的方格紙上作出ΔE－W圖線．?dāng)?shù)據(jù)記錄表第21頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月圖5－5－6【解析】

(1)①在實(shí)驗(yàn)過程中拉力對小車和傳感器做功使小車和傳感器的動(dòng)能增加，所以需要測量小車和傳感器的總質(zhì)量；③通過控制變量法只改變小車的質(zhì)量或只改變拉力大小得出第22頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月第23頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月【答案】

(1)小車接