【金版教程】2014高考物理一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)五 探究動能定理專題精講課件

1、,核心考點(diǎn)導(dǎo)學(xué),【了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?1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,【理解實(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. 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)計時器測出，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Wv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,【知道實(shí)驗(yàn)器材】 小車(前面帶小鉤)、100 g200 g砝碼、長木板，兩側(cè)適當(dāng)?shù)膶ΨQ位置釘兩個鐵釘、打

2、點(diǎn)計時器及紙帶、學(xué)生電源及導(dǎo)線(使用電火花計時器不用學(xué)生電源)、56條等長的橡皮筋、刻度尺,【熟習(xí)實(shí)驗(yàn)步驟】 1按如圖所示將實(shí)驗(yàn)儀器安裝好，同時平衡摩擦力,2先用一條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用打點(diǎn)計時器和紙帶測出小車獲得的速度v1，設(shè)此時橡皮筋對小車做的功為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 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,2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄：,3.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及分析： 觀察法：當(dāng)橡皮筋的條數(shù)成倍增加，即合外力做的功成倍增加時，觀察小車的速度或速度的平方如何

3、變化，有何變化規(guī)律 圖象法：在坐標(biāo)紙上畫出Wv或Wv2圖線(“W”以一根橡皮筋做的功為單位),4. 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：從圖象分析外力對物體做功與物體速度變化的關(guān)系,【細(xì)辨誤差分析】 1誤差的主要來源是橡皮筋的長度、粗細(xì)不一，使橡皮筋的拉力做的功W與橡皮筋的條數(shù)不成正比 2沒有完全平衡摩擦力(傾角小)或平衡摩擦力過度(傾角過大)也會造成誤差 3利用紙帶計算小車的速度時，測量間距不準(zhǔn)確或所選階段不正確帶來誤差,【警惕注意事項(xiàng)】 1將木板一端墊高，使小車的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)計時器打在紙帶上的點(diǎn)的均勻程度判斷小車是否做勻速運(yùn)動，找到長木板的一個合適的傾角 2測小車速度時，

4、應(yīng)選紙帶上的點(diǎn)均勻的部分，也就是選小車做勻速運(yùn)動的部分 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.,考向案例研究,(1)實(shí)驗(yàn)時為了使小車只在橡皮筋作用下運(yùn)動，應(yīng)采取的措施是_； (2)每次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻的，為了計算出小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的_部分進(jìn)行測量； (3)同學(xué)們設(shè)計了以下表格來記錄數(shù)據(jù)其中W1、W2、W3、W4表示橡皮筋對小車做的功，v1、v2、v3、v4表示小車每次獲得的速度.,他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的Wv圖象，由圖象形狀得出結(jié)論Wv2.他們的做法是否合適？請說明理由

5、：_.,(一)名師分析解題 解析(1)把木板末端墊高，傾角為，若fmgsin，則平衡了摩擦力，此時只有橡皮筋的作用力使小車運(yùn)動 (2)小車先加速后勻速，勻速時橡皮筋的彈力剛好全部做功，所以應(yīng)選紙帶的均勻部分測量 (3)因?yàn)閃v圖象是曲線，不能確定W與v2的函數(shù)關(guān)系，所以不合適,(二)調(diào)用所學(xué)解題 (1)把木板的末端墊起適當(dāng)高度以平衡摩擦力 (2)點(diǎn)距均勻 (3)不合適由曲線不能直接確定W、v2的函數(shù)關(guān)系，應(yīng)進(jìn)一步繪制Wv2圖象,(三)同類提升演練 1某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證動能定理，他們在實(shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)

6、沙當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)若你是小組中的一位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn),(1)你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有_ _ (2)實(shí)驗(yàn)時為了保證滑塊受到的合力與沙桶的總重力大小基本相等，細(xì)沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是_，實(shí)驗(yàn)時首先要做的步驟是_,(3)在(2)的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量為M.往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量為m.讓沙桶帶動滑塊加速運(yùn)動用打點(diǎn)計時器記錄其運(yùn)動情況，在打點(diǎn)計時器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2(v1v2)則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為_(用題中的字母表示實(shí)驗(yàn)中測

7、量得到的物理量),解析該實(shí)驗(yàn)中的研究對象是滑塊，目的是比較合外力對滑決所做的功與滑塊動能的增量的關(guān)系因?yàn)楹贤饬Σ坏扔诨瑝K的重力，兩端質(zhì)量不可能“抵消”，所以要分別測出沙、滑塊的質(zhì)量，還要測出滑塊移動的距離，便于計算做的功和速度,例22012江蘇單科，11為測定木塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)，小亮設(shè)計了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)木塊A位于水平桌面上的O點(diǎn)時，重物B剛好接觸地面將A拉到P點(diǎn)，待B穩(wěn)定后靜止釋放，A最終滑到Q點(diǎn) 分別測量OP、OQ的長度h和s.改變h，重復(fù) 上述實(shí)驗(yàn)，分別記錄幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),(1)實(shí)驗(yàn)開始時，發(fā)現(xiàn)A釋放后會撞到滑輪請?zhí)岢鰞蓚€解決方法,(2)請根據(jù)下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出sh

8、關(guān)系的圖象.,(3)實(shí)驗(yàn)測得A、B的質(zhì)量分別為m0.40 kg、M0.50 kg.根據(jù)sh圖象可計算出A木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)_.(結(jié)果保留一位有效數(shù)字) (4)實(shí)驗(yàn)中，滑輪軸的摩擦?xí)?dǎo)致的測量結(jié)果_ (選填“偏大”或“偏小”),(一)名師分析解題 (1)木塊到達(dá)滑輪處速度不為零才撞到滑輪，可采用的辦法是減小重物B的質(zhì)量，也可增大細(xì)線的長度 (2)如答案圖所示 (3)設(shè)細(xì)線拉力為F，對木塊A由動能定理可得：(Fmg)hmgs0,(二)調(diào)用所學(xué)解題 (1)減小B的質(zhì)量；增加細(xì)線的長度(或增大A的質(zhì)量，降低B的起始高度) (2)如圖所示 (3)0.4 (4)偏大,(三)同類提升演練 22011北京海淀一?！疤骄縿幽芏ɡ怼钡膶?shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，當(dāng)小車在兩條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為W0，當(dāng)用4條、6條、8條完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、第4次實(shí)驗(yàn)時，橡皮筋對小車做的功記為2W0、3W0、4W0每次實(shí)驗(yàn)中由靜止彈出的小車獲得的最大速度可由打點(diǎn)計時器所打的紙帶測出,(2)如圖乙給出了某次在正確操作情況下打出的紙帶，從中截取了測量物體最大速