探究動能定理實驗

探究動能定理實驗第1頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月探究外力做功與物體動能的變化的關系第2頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月第3頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月例如某條紙帶如圖：數(shù)據(jù)記錄與分析

項目123次數(shù)速度V動能Ek高度h勢能Ep第4頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月1、在“探究外力做功與物體動能的變化”的實驗中：（1）現(xiàn)有器材是打點計時器，交流電源、直流電源、紙帶、帶夾子的重物、刻度尺、天平、鐵架臺，其中該實驗不需要的器材是_____________。

（2）實驗中，需要測量的物理量是：（）

A、下落的高度B、重力加速度

C、重錘的質量D、重錘的下落速度實驗練習：直流電源A、D天平第5頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）實驗中，若先、后用質量較大的重錘和質量較小的重錘做實驗，則比較兩種情況下減小的重力勢能ΔEP和增加的動能ΔEK，選用質量_______（填“較大”或“較小”）的重錘做實驗時，其比值ΔEK/ΔEP較大。較大（3）實驗中，若打點計時器沒能完全豎直，以致于紙帶通過限位孔時受到阻力，同時空氣也有阻力作用，則比較下落時物體減小的重力勢能和增加的動能，應有ΔEP

____

ΔEK（填“＞”、“＜”或“＝”）>第6頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月2、“探究外力做功與物體動能的變化”的實驗采用重物自由下落的方法：（保留三位小數(shù)）（1）若實驗中所使用的重物質量為m＝1kg，打點紙帶如圖所示，打點計時間隔為0.02s，則記錄B點時，重物的速度vB＝

__，重物的動能為EK＝

。從開始下落到B點，重物的重力勢能改變量是ΔEP＝

，因此，可以得出的結論是：

。0.585m/s0.170(J)0.172(J)重力做功與物體動能的變化相等第7頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月2、“探究外力做功與物體動能的變化”的實驗采用重物自由下落的方法：（保留三位小數(shù)）（2）根據(jù)紙帶算出相關各點的速度v，量出下落的距離h，則以v2/2為縱軸，以h為橫軸畫出的圖線應是下圖中的（）C第8頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月二、（2008廣東）某實驗小組采用如圖13所示的裝置探究“動能定理”，圖中小車中可放置砝碼．實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面，打點計時器工作頻率為50Hz.圖13第9頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)實驗的部分步驟如下：①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細線連接小車和鉤碼；②將小車停在打點計時器附近，______，______，小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下一列點，______；③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復②的操作．接通電源釋放小車斷開開關第10頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)如圖14是鉤碼質量為0.03kg、砝碼質量為0.02kg時得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點O及A、B、C、D和E五個計數(shù)點，可獲得各計數(shù)點到O的距離s及對應時刻小車的瞬時速度v，請將C點的測量結果填在表1中的相應位置．圖14第11頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月表1紙帶的結果測量點s/cmv/(m·s－1)O0.000.35A1.510.40B3.200.45C————D7.150.54E9.410.605.09(5.05～5.10)0.49(0.48～0.50)第12頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)在小車的運動過程中，對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，________做正功，________做負功．(4)實驗小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了下圖中的圖線(其中△v2＝v2－v02)，根據(jù)圖線可獲得的結論是________．要驗證“動能定理”，還需測量的物理量是摩擦力和________．鉤碼的重力摩擦力小車初、末速度的平方差與位移成正比小車質量第13頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月圖15第14頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月第15頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月答案：(1)接通電源釋放小車斷開開關(2)5.09(5.05～5.10)0.49(0.48～0.50)(3)鉤碼的重力摩擦力(4)小車初、末速度的平方差與位移成正比小車質量第16頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月(2009·廣東，15)

第17頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月某實驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動能定理”．如圖所示，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，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兩點各安裝一個速度傳感器，記錄小車通過A、B時的速度大小，小車中可以放置砝碼．(1)實驗主要步驟如下：①測量________和拉力傳感器的總質量M1；把細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；②將小車停在C點，________，小車在細線拉動下運動，記錄細線拉力及小車通過A、B時的速度．③在小車中增加砝碼，或________，重復②的操作．(2)表1是他們測得的一組數(shù)據(jù)，其中M是M1與小車中砝碼質量之和，|v－v|是兩個速度傳感器記錄速度的平方差，可以據(jù)此計算出動能變化量ΔE，F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力，W是F在A、B間所做的功．表格中的ΔE3＝________，W3＝________.(結果保留三位有效數(shù)字)小車由靜止釋放改變鉤碼數(shù)量第18頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)根據(jù)表1，請在圖5－4－11中的方格紙上作出ΔE－W圖線．

表1數(shù)據(jù)記錄表第19頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月解析：(1)①在實驗過程中拉力對小車和傳感器做功使小車和傳感器的動能增加，所以需要測量小車和傳感器的總質量；②靜止釋放小車；③通過控制變量法只改變小車的質量或只改變拉力大小得出不同的數(shù)據(jù)；(2)通過拉力傳感器的示數(shù)和AB長用W＝FL可計算拉力做的功；(3)利用圖象法處理數(shù)據(jù)，由動能定理W＝m(v－v)可知W與ΔE成