高考物理總復(fù)習 （人教） 知識研習課件 第5章第5講 實驗：探究動能定理

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歡迎進入物理課堂 1 實驗?zāi)康?1 通過實驗探究外力對物體做功與物體速度的關(guān)系 2 通過實驗數(shù)據(jù)分析 總結(jié)出做功與物體速度平方的正比關(guān)系 2 實驗原理 1 改變 采用教材實驗裝置 用1條 2條 3條 同樣的橡皮筋將小車拉到同一位置釋放 橡皮筋拉力對小車所做的功依次為 2 確定 小車獲得的速度v可以由和測出 也可以用其他方法測出 3 尋找與間的關(guān)系 以橡皮筋拉力所做的功W為縱坐標 小車獲得的速度v為橫坐標 作出W v曲線 即功 速度曲線 分析該曲線 得出橡皮筋拉力對小車所做的與小車獲得的間的定量關(guān)系 功的大小 W 2W 3W 速度的大小 紙帶 打點計時器 速度變化 功 功 速度 即時鞏固解析為教師用書獨有 考點實驗過程1 實驗步驟 1 按如圖所示將實驗儀器安裝好 同時平衡摩擦力 2 先用一條橡皮筋做實驗 用打點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條橡皮筋做實驗 實驗中橡皮筋拉伸的長度與第1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 橡皮筋做實驗 用同樣的方法測出功和速度 將數(shù)據(jù)記入表格 實驗數(shù)據(jù)記錄 實驗數(shù)據(jù)處理及分析 在坐標紙上 如下圖所示 畫出W v和W v2圖線 W 以一根橡皮筋做的功為單位 實驗結(jié)論 從圖象可知功與物體速度變化的關(guān)系 W v2 2 實驗誤差分析 1 誤差的主要來源是橡皮筋的長度 粗細不一 使橡皮筋的拉力與橡皮筋的條數(shù)不成正比 2 平衡摩擦力不徹底或平衡過了 也會造成誤差 3 利用打上點的紙帶計算小車的速度時 測量不準帶來誤差 3 注意事項 1 平衡摩擦力 實驗中 小車不可避免地要受到摩擦力的作用 摩擦力對小車做負功 我們研究的是橡皮筋做的功與物體速度的關(guān)系 應(yīng)設(shè)法排除摩擦力的影響 可采用將木板一端墊高的方法來實現(xiàn) 將木板一端墊高 使重力沿斜面方向的分力與摩擦力相平衡 就能消除摩擦力的影響 判斷已平衡掉摩擦力的方法是 輕推一下小車 觀察小車不受其他力時能否在木板上做勻速運動 2 打點計時器打出的紙帶上相鄰各點的間距并不均勻 應(yīng)選間距均勻的那一段紙帶來計算小車的速度 因為這一段是橡皮筋對小車做功完畢時的情形 3 本實驗并不需要測量橡皮筋做的功到底是多少 只測出以后各次實驗橡皮筋做的功是第1次實驗時的多少倍即可 這樣做可以大大簡化操作 案例1 2009 安徽理綜 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 實驗裝置如圖所示 實驗主要過程如下 1 設(shè)法讓橡皮筋對小車做的功分別為W 2W 3W 2 分析打點計時器打出的紙帶 求出小車的速度v1 v2 v3 3 作出W v草圖 以下關(guān)于該實驗的說法中有一項不正確 它是 A 本實驗設(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 并在每次實驗中使橡皮筋拉伸的長度保持一致 當用1條橡皮筋進行實驗時 橡皮筋對小車做的功為W 用2條 3條 橡皮筋并在一起進行第2次 第3次 實驗時 橡皮筋對小車做的功分別是2W 3W B 小車運動中會受到阻力 補償?shù)姆椒?可以使木板適當傾斜C 某同學在一次實驗中 得到一條記錄紙帶 紙帶上打出的點 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D 根據(jù)記錄紙帶上打出的點 求小車獲得的速度的方法 是以紙帶上第一點到最后一點的距離來進行計算 解析 本題主要考查做功與運動速度的關(guān)系 它是學生獲得對動能定理的感性認識的一個重要實驗 意在考查考生對該實驗的理解及誤差分析能力 由于橡皮筋松弛后 小車做勻速運動 此時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)該使用從第一點到最后一點的數(shù)據(jù)來算 故選D 答案 D 案例2 為了探究對物體做功與物體速度變化的關(guān)系 現(xiàn)提供如圖所示的器材 讓小車在橡皮筋的作用下彈出后 沿木板滑行 請思考探究思路并回答下列問題 打點計時器交流電頻率為50Hz 1 為了消除摩擦力的影響應(yīng)采取什么措施 2 當我們分別用同樣的橡皮筋1條 2條 3條 并起來進行第1次 第2次 第3次 實驗時 每次實驗中橡皮筋拉伸的長度都保持一致 我們把第1次實驗時橡皮筋對小車的功記作W 3 由于橡皮筋對小車做功而使小車獲得的速度可以由打點計時器和紙帶測出 如圖所示是其中4次實驗打出的部分紙帶 4 試根據(jù)第 2 3 項中的信息 填寫下表 從表中數(shù)據(jù)可得出結(jié)論 解析 1 將木板固定 有打點計時器的一端墊起適當?shù)母叨?使小車緩慢勻速下滑 橡皮筋對小車做功與小車速度的平方成正比 答案 見解析 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全