《2016版《3年高考2年模拟课标物理》高考大一轮复习（课件+练习）第五章 机械能及其守恒定律第5讲 实验五_探究动能定理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2016版《3年高考2年模拟课标物理》高考大一轮复习（课件+练习）第五章 机械能及其守恒定律第5讲 实验五_探究动能定理（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、知识梳理 重难突破 栏目索引 实验目的 知识梳理 总结出做功与物体速度平方的正比关系。 实验原理 而是通过改变橡皮筋条数确定对小车做的 功 W、 2W、 3W 。 也 可以用其他方法测出。这样 ,进行若干次测量 ,就得到若干组功和速度的数 据。 知识梳理 重难突破 栏目索引 小车获得的速度为横坐标 ,作出 线 ,分析这条图线 ,可以得知橡皮筋对小车做的功与小车获得的速度的定量 关系。 实验器材 小车 (前面带小钩 )、 100200 木板 (两侧适当的对称位置钉两 个铁钉 )、打点计时器、纸带、学生电源 (使用电火花计时器不用学生电 源 )、导线、 56条等长的橡皮筋、刻度尺。 实验步骤 时平
2、衡摩擦力。 知识梳理 重难突破 栏目索引 用打点计时器和纸带测出小车获得的速度 此时橡皮筋对小车做的功为 这一组数据记入表格。 条橡皮筋做实验 ,实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同 ,这样橡皮 筋对小车做的功为 出小车获得的速度 数据记入表格。 条、 4条 橡皮筋做实验 ,用同样的方法测出功和速度 ,记入表格。 数据处理 实验获得如图所示的纸带 ,为探究橡皮筋弹力做功和小 车速度的关系 ,需要测量弹力做功结束时小车的速度 ,即小车做匀速运动的 速度 ,应在纸带上测量的物理量是 (用字母表示 ):x,小车速度 的表达式是 (用测量的物理量表示 )v= (隔 )。 重难突破 栏目索引 橡皮筋 条数
3、 位移 x/m 时间 t/s 速度 v/(m速度平方 m2s 知识梳理 重难突破 栏目索引 在坐标纸上画出 “ W”以一根橡皮 筋做的功为单位 )。 知识梳理 重难突破 栏目索引 从图象可知功与物体速度变化的关系 W 误差分析 细不一 ,使橡皮筋的拉力做功 橡皮筋的条数不成正比。 测量不准带来误差。 注意事项 将木板一端垫高 ,使小车重力沿斜面向下的分力与摩 擦力平衡。方法是轻推小车 ,由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判 断小车是否匀速运动 ,从而找到木板一个合适的倾角。 知识梳理 重难突破 栏目索引 纸带上的点应选均匀部分的。 对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单位 即可 ,不必计算出具体
4、数值。 使纸带上打的点多一些。 知识梳理 重难突破 栏目索引 1.(多选 )在用图所示的装置做“探究动能定理”的实验时 ,下列说法正确的 是 ( ) 知识梳理 重难突破 栏目索引 答案 验采用通过增加橡皮筋的条数 ,使橡皮筋对小车做的功成 倍增加 ,故 车的最大速度对应的是橡皮筋对小车做功完 毕后的速度 ,故 知识梳理 重难突破 栏目索引 直接测量是有困难的。我们可以巧妙地避开这 个难题而不影响问题的解决 ,只需要测出每次实验时橡皮筋对小车做的功 是第一次实验时的多少倍 ,使用的方法是 ( ) 让小车通过的距离依次为 x、 2x、 3x 进行第 1 次、第 2次、第 3次 实验时 ,力对小车做
5、的功就是 W、 2W、 3W 第 1次力为 F,第 2次力为 2F、第 3次力为 3F 实验时 ,力对小车做的功就是 W、 2W、 3W 在实验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致 ,当用 1 条、 2条、 3条 同样的橡皮筋进行第 1次、第 2次、第 3次 实验时 , 橡皮筋对小车做的功就是 W、 2W、 3W ,利用直尺测量小车在力作用下移 动的位移 x,便可以求出每次实验中力对小车做的功 ,可控制为 W、 2W、 3W 知识梳理 重难突破 栏目索引 答案 C 实际操作为第 1次用一条橡皮筋 ,以后各次分别用 2条、 3条 相同的橡皮筋 ,且每次拉到同样的长度 ,即能得到 W、 2W、 3W 。
6、 知识梳理 重难突破 栏目索引 设计了如图甲所示的实 验 ,将重物固定在纸带上 ,让纸带穿过打点计时器 ,先用手提着纸带 ,使重物 静止在靠近计时器的地方。然后接通电源 ,松开纸带 ,让重物自由下落 ,计 时器就在纸带上打下一系列小点。得到的纸带如图乙所示 ,打下的第 1个点 ,该同学对数据进行了下列处理 ,取 B=根据纸带 算出了 A、 B、 m/s,m/s,m/s。 根据以上数据你能否大致判断 W 甲 乙 知识梳理 重难突破 栏目索引 由计算可知 , =0-2 m2/ =0-2 m2/ =0-2 m2/ 2, 3,即 2 , 3 ,由以上数据可判定 W 也可以根据 W 如图所示 )。 2见
7、解析 解析 设由 的过程中 ,重力对重物所做的功为 W,那么由 过程中 ,重力对重物所做的功为 2W,由 的过程中 ,重力对重物所做的功为 3W。 知识梳理 重难突破 栏目索引 A. 电磁打点计时器 ; 砝码、小车、砝码盘 ; (1)其中多余的器材是 ,缺少的器材是 。 (2)测量时间的工具是 ;测量质量的工具是 。 (3)图是打点计时器打出的小车 (质量为 m)在恒力 动的纸带。测量数据已用字母表示在图中 ,打点计时器的打点周期为 T。 请分析 ,利用这些数据能否验证动能定理 ?若不能 ,请说明理由 ;若能 ,请说出 做法 ,并对这种做法做出评价。 知识梳理 重难突破 栏目索引 答案 (1)
8、C、 E 毫米刻度尺 (2)电磁打点计时器 天平 (3)见解析 解析 (1)计算小车速度是利用打上点的纸带 ,故不需要停表。电磁打点 计时器应使用低压交流电源 ,故多余的器材是 C、 E。 测量点与点之间的距离要用毫米刻度尺 ,故缺少的器材是毫米刻度尺。 (2)测量时间的工具是电磁打点计时器 ,测量质量的工具是天平。 (3)能 ,从 的过程中 ,恒力做的功为 体动能的变化量为 m - m = m( )2- m( )2= m 只要验证 m 即可。 优点 :A、 测量时的相对误差较小 ; 缺点 :只进行了一次测量验证 ,说服力不强。 12 22 22 22 22 22242 2224识梳理 重难突
9、破 栏目索引 一、对实验原理的理解 重难突破 典例 1 某探究学习小组的同学欲验证“动能定理” ,他们在实验室组装 了一套如图所示的装置 ,另外他们还找到了学生电源、导线、复写纸、纸 带、滑块、细沙。当滑块连接上纸带 ,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时 , 释放小桶 ,滑块处于静止状态。若你是小组中的一位成员 ,要完成该项实 验 ,则 : 知识梳理 重难突破 栏目索引 (1)你认为还需要的实验器材有 。 (2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等 ,沙 和沙桶的总质量应满足的实验条件是 ,实验时 首先要做的步骤是 。 (3)在 (2)的基础上 ,某同学用天平称量滑块的质量
10、M。往沙桶中装入适量的 细沙 ,用天平称出此时沙和沙桶的总质量 m。让沙桶带动滑块加速运动 ,用 打点计时器记录其运动情况 ,在打点计时器打出的纸带上取两点 ,测出这两 点的间距 v2(v1则本实验最终要验证的数学 表达式为 (用题中的字母表示实验中测量得到的物理 量 )。 知识梳理 重难突破 栏目索引 ,可见只有 m (3)对滑块来说 ,合外力做的功 W=过程中动能的增加量 M - M 故最终要验证的“动能定理”表达式为 : M - M 。 答案 (1)天平、刻度尺 (2)沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量 平衡摩擦力 (3) M - M 12 22v 12 212v 12 212v 12 2
11、1 (1)测量滑块的质量及沙和沙桶的总质量必须用到天平 ,而对纸带 进行数据处理要用到刻度尺。 (2)平衡摩擦力以后 ,由牛顿第二定律可求出 ,滑块受到的合力 F= = 识梳理 重难突破 栏目索引 二、实验数据的处理 典例 2 某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”。如 图 ,他们将拉力传感器固定在小车上 ,用不可伸长的细线将其通过一个定滑 轮与钩码相连 ,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。在水平桌面上相 距 50.0 、 记录小车通过 A、 度大小。小车中可以放置砝码。 知识梳理 重难突破 栏目索引 (1)实验主要步骤如下 : 测量 和拉力传感器的总质量 细线的一端固定在拉力传感 器上 ,另一端通过定滑轮与钩码相连 ;正确连接所需电路 ; 知识梳理 重难突破 栏目索引 将小车停在 ,小车在细线拉动下运动 ,记录细线拉力及小车 通过 A、 在小车中增加砝码 ,或 ,重复的操作。 (2)表 1是他
