拉橡皮筋恒力做功PPT课件

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1、探究动能定理验证机械能守恒定律验证动量守恒定律探究单摆的运动，用单摆测定重力加速度北京市第165中学高考考查的能力 理解能力 推理能力 实验实验 能力：针对具体问题，根据已有条件，运用已学过的知识和方法制定方案，通过实验解决问题的能力。【2008北京卷】 应用能力 探究能力：4依据已有资源，设计简单实验，组合实验器材，拟定实验步骤，探究所要解决的问题。5解释，评价，完善，建议关于实验 核心是实验目的 任何一步设计 都是为了实验 目的 关键是操作方法 科学性 可操作性三个问号 这个实验为 什么要这么做？ 这个实验还 能怎么做？ 这套实验 装置还能怎么改装？还能做什么？ 北京卷实验的特点，就是源于

2、教材，但一定有创新。【2010年北京卷，半偏法创新】探究动能定理一、实验 中如何呈现合外力做功？ 合外力做功如何消除摩擦力的影响？ 合外力用恒力还是变力？ 若用恒力，该如何设计 ？ 若用变力，该如何设计 ？二、如何得到小车的速度？ 借助哪些器材得到小车的速度？ 需要测量小车在何时的速度？ 【恒力做功方案和变力做功方案不同】三、合力做功 恒力做功挂钩码钩码 变力做功拉橡皮筋恒力做功：恒力做功：“ “挂钩码挂钩码” ”方案方案1 1、平衡摩擦力、平衡摩擦力2 2、连接装置和电路、连接装置和电路3 3、释放打点、释放打点5 5、测算物理量、测算物理量6 6、绘图得规律、绘图得规律4 4、换钩码重复多

3、次、换钩码重复多次一、操作步骤：一、操作步骤： 沙桶和沙子的重力视为小车受到的合外力； 如何平衡摩擦力； 合外力对小车做的功：W=mgS车 小车动能的改变量：测：沙和沙桶的质量；车的质量；算车的速度；过程分析：过程分析：例.在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中, 某实验小组采用如图11所示的实验装置和实验器材. (1)为了用细线的拉力表示小车受到的合外力,可 以改变木板的倾角,使重力的一个分力平衡小车及 纸带受到的摩擦力.简要说明你平衡摩擦力的实验 判断方法 .不挂沙桶固定好纸带并使纸带穿过打点计时器，垫高水平木板固定打点计时器的一端，使物体能够沿倾斜的木板匀速向下运动(2)用沙和沙桶的重

4、力大小来表示小车受到的合外力,必须满足的条件是 .(3)除实验装置中的仪器外,还需要的测量仪器有 .沙和沙桶的质量远小于小车的质量天平和刻度尺例：(2009广东高考)某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”如图实56所示，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 cm的A、B两点各安装一个速度传感器，记录小车通过A、B时的速度大小小车中可以放置砝码(1)实验主要步骤如下：测量和拉力传感器的总质量M1；把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；将小车停在C

5、点，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度在小车中增加砝码，或 ，重复的操作小车小车释放小车释放小车减少砝码减少砝码(2)下表是他们测得的一组数据，其中M是M1与小车中砝码质量之和，|v22v12|是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量E，F是拉力传感器受到的拉力，W是F在A、B间所做的功表格中的E3，W3.(结果保留三位有效数字)次数 M/kg|v12v22|/(m/s)2E/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4000.20020.5001.650.4130.8400.42030.5002.40E31.220W341.0002.401.

6、202.4201.2151.0002.841.422.8601.430.600J0.600J0.610J0.610J(3)根据上表，请在所示的方格纸上作出EW图线(3)根据上表，请在所示的方格纸上作出EW图线变力做功：“橡皮筋”方案1 1、平衡摩擦力、平衡摩擦力2 2、连接装置和电路、连接装置和电路3 3、多次释放：、多次释放：一条皮筋一条皮筋WW两条皮筋两条皮筋2W2W三条皮筋三条皮筋3W3W 4 4、测算对应的速度、测算对应的速度5 5、绘图找规律、绘图找规律一、操作步骤：一、操作步骤：不需要测出橡皮筋做功的具体数值。橡皮筋对小车做的功是变力做功，难以测量。而本实验以倍增的思想方法设计，将

7、问题解决：（1）小车在木板上运动的过程中，哪一阶段橡皮筋对小车做功？?C B A橡皮筋被拉伸直到恢复原长的过程中（2）小车在木板上做什么性质的运动？先加速至最大后匀速（3）我们要取的速度是哪个阶段的速度？这个速度该如何测量？二、过程研究：二、过程研究：. . . . . . . . . v/(ms1) W 0.00 0 0.80 1 1.10 2 1.28 3 1.53 4 1.76 5 1.89 6实验数据Wv图象三、数据处理：三、数据处理：体现探究过程体现探究过程v2/(m2s2) W 0.00 0 0.64 1 1.21 2 1.64 3 2.34 4 3.10 5 3.57 6实验数据

8、Wv2图象四、注意事项：四、注意事项：1 1、平衡摩擦力；、平衡摩擦力；2 2、测算小车速度：点迹均匀部分的速度、测算小车速度：点迹均匀部分的速度 （即匀速时的速度）；（即匀速时的速度）；3 3、橡皮筋规格要一样。、橡皮筋规格要一样。五、误差分析：五、误差分析：1 1、平衡摩擦力（没有、不够或过度）、平衡摩擦力（没有、不够或过度）2 2、测算小车速度不准确、测算小车速度不准确3 3、橡皮筋规格不一样。、橡皮筋规格不一样。2009安徽理综高考题第21题：（6分）探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所师，实验主要过程如下： （1）设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、

9、3W、； （2）分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度 V1、V2、V3、； （3）作出W-V草图； （4）分析W-V图像。如果W-V图像是一条直线，表明WV；如果不是直线，可考虑是否存在WV2、WV3等关系。以下关于该试验的说法中有一项不正确，它是_。A本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、。所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当用1条橡皮筋进行是实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、。D C某同学在一次实验中，得到一条记录纸带。纸带上打出的点，两端密、

10、中间疏。出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小。D根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算。B小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜。验证机械能守恒定律验证性试验怎么做？ 要验证 的规律是学生已经学过的知识 目的是验证 ，而不是用规律来求解实验原理思考：本实验要不要测量物体的质量？优点：方便处理数据。要求：保证起始点速度为0;gh =v 21212x = gt2 = 9.80.022m 210-3m = 2 mm12h起始点对于实际获得的纸带，如何判定纸带上的第一个点就是纸带刚开始下落时打下的呢？纸带上的头两个点间的距

11、离应接近2mm。我们可以选取A、B两点，比较它们的机械能EA和EB。若以点B为0 势能点，则有：mghEKB - EKAhAB可以回避起始点相关物理量的测量和计算（1）下落高度-用刻度尺测量；（2）算重力势能时g取题中给的（当地重力加速度）；（3）研究点的速度-中间时刻的速度公式；（4）计算速度不能用v=gt（实际的加速度小于g）。(1)安装计时器时竖直架稳，计时器的两限位孔必须在同一竖直线上，以减少重物带动纸带下落过程受到的阻力。 (2)实验时必须先接通电源，然后松开纸带让重物下落。 (3)测量下落高度时，必须从起始点算起。选取的各计数点要离起始点远些，约40即可，可减少物体下落距离h的测量

12、误差。注意事项注意事项(4)实验中因不需要知道动能和势能的具体数值，故不需测物体的质量m。(5)实际上重物和纸带下落过中要克服阻力做功，所以动能的增加量要小于势能的减少量。(6)纸带的上端最好不要悬空提着，要保证重物下落的初速度为零，并且纸带上打出的第一个点是清晰的小点。(7)纸带挑选的标准是第一、二两点间的距离接近2mm。误差分析误差分析测量长度时会带来误差实验中重物和纸带下落过程中要克服阻力（主要是打点计时器的阻力）做功，故动能的增加量EK 必定稍小于势能的减少量EP 。为了减小这种误差:尽量减小纸带与限位孔之间的摩擦, 重物选用质量较大而体积小的物体.1、偶然误差：2、系统误差：还能有什

13、么方案验？ 1、斜面+小车 2、斜槽轨道+平抛 3、单摆 +验证动量守恒定律 待测量：质量，速度 中学物理实验 中，一般如何测速度？ 纸带能否实现？光电门能否实现？能否用别的方法？等效代替替代法典型的实验方法放球找点：不放被撞小球，每次让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复10次用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面圆心P就是小球落点的平均位置碰撞找点：把被撞小球放在斜槽末端，每次让入射小球从斜槽同一高度自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次用步骤4的方法，标出碰后入射小球落点的平均位置M和被撞小球落点的平均位置N.如图所示小球落地点的确定平均落点法还可以有哪些方案？ 方案一：气垫

14、导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等 方案二：带细线的摆球(两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等 方案三：光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥 实验步骤方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验(如图1所示)图1(1)测质量：用天平测出滑块质量(2)安装：正确安装好气垫导轨(3)实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(改变滑块的质量改变滑块的初速度大小和方向)(4)验证：一维碰撞中的动量守恒方案二：利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验(如图2所示)(1)测质量：用天平测出两小

15、球的质量m1、m2.(2)安装：把两个等大小球用等长悬线悬挂起来(3)实验：一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰图2(4)测速度：可以测量小球被拉起的角度，从而算出碰撞前对应小球的速度，测量碰撞后小球摆起的角度，算出碰撞后对应小球的速度(5)改变条件：改变碰撞条件，重复实验(6)验证：一维碰撞中的动量守恒 方案三：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验(如图3所示)图3(1)测质量：用天平测出两小车的质量(2)安装：将打点计时器固定在光滑长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面，在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥(3)实验：接通电源，让小车A运动，小车B静止，两车碰撞时撞针插

16、入橡皮泥中，把两小车连接成一体运动(4)测速度：通过纸带上两计数点间的距离及时间由v算出速度(5)改变条件：改变碰撞条件，重复实验(6)验证：一维碰撞中的动量守恒 注意事项(1)前提条件碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”(2)方案提醒若利用气垫导轨进 行实验 ，调整气垫导轨时 ，注意利用水平仪确保导轨 水平若利用摆球进行实验 ，两小球静放时球心应在同一水平线上，且刚好接触，摆线竖 直，将小球拉起后，两条摆线应 在同一竖直面内若利用长木板进行实验 ，可在长木板下垫一小木片用以平衡摩擦力 若利用斜槽小球碰撞应注意： a斜槽末端的切线必须水平； b入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放； c选质 量较大的小球作为入射小球； d实验过 程中实验 桌、斜槽、记录 的白纸的位置要始终保持不变 (3)探究结论 寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不改变 热点一实验原理与操作 【典例1】 某同学利用打点计时 器和气垫导轨 做“探究碰撞中的不变量”的实验 ，气垫导轨 装置如图6甲所示，所用的气垫导轨 装置由导轨 、滑块、弹射架等组成在空腔导轨 的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨 空腔内不