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1、要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦实验五探究动能变化跟做功的关系实验五探究动能变化跟做功的关系要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦误差分析误差分析1误误差差的的主主要要来来源源是是橡橡皮皮筋筋的的长度度、粗粗细不不一一，使使橡橡皮皮筋筋的拉力做功的拉力做功W与橡皮筋的条数不成正比。与橡皮筋的条数不成正比。2没没有有完完全全平平衡衡摩摩擦擦力力或或平平衡衡摩摩擦擦力力时倾角角过大大也也会会造造成成误差。差。3利利用用打打上上点点的的纸带计算算小小车的的速速度度时，测量量不不准准带来来误差。差。要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦注意事项注意事项1平平衡衡摩摩擦擦力力：将将木
2、木板板一一端端垫高高，使使小小车重重力力沿沿斜斜面面向向下下的的分分力力与与摩摩擦擦阻阻力力平平衡衡。方方法法是是轻推推小小车，由由打打点点计时器器打打在在纸带上上的的点点的的均均匀匀程程度度判判断断小小车是是否否匀匀速速运运动，找到木板一个合适的找到木板一个合适的倾角。角。2选选点点测测速速：测测小小车速速度度时，纸带上上的的点点应选均均匀匀部部分分的的，也就是也就是选小小车做匀速运做匀速运动状状态的。的。3规规格格相相同同：橡橡皮皮筋筋规格格相相同同时，力力对小小车做做的的功功以以一一条条橡皮筋做的功橡皮筋做的功为单位即可，不必位即可，不必计算出具体数算出具体数值。要点整合要点整合热点聚焦
3、热点聚焦热点一实验原理及数据处理热点一实验原理及数据处理【例例1】如如图1所所示示是是某某研研究究性性学学习小小组的的同同学学做做探探究究“橡橡皮皮筋筋做做功功和和物物体体速速度度变化化的的关关系系”的的实验，图中中是是小小车在在一一条条橡橡皮皮筋筋作作用用下下弹出出，沿沿木木板板滑滑行行的的情情形形。这时，橡橡皮皮筋筋对小小车做做功功记为W。当当用用2条条、3条条、n条条完完全全相相同同的的橡橡皮皮筋筋并并在在一一起起进行行第第2次次、第第3次次、第第n次次实验时，每每次次橡橡皮皮筋筋都都被被拉拉伸伸到到同同一一位位置置释放放。小小车每每次次实验中中获得得的的速速度度可可以以由由打打点点计时
4、器器所所打打的的纸带测出出，图2甲甲为某次某次实验中打出的中打出的纸带。要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦图图1要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦(1)除除了了图中中已已给出出的的实验器器材材和和电源源外外，还需需要要的的器器材材有有_。(2)实验时为了了使使小小车只只在在橡橡皮皮筋筋作作用用下下运运动，应采采取取的的措措施施是是_。(3)每每次次实验得得到到的的纸带上上的的点点分分布布并并不不都都是是均均匀匀的的，为了了测量量小小车最最终获得得的的末末速速度度，应选用用纸带的的_部分部分进行行测量。量。要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦 (4)下面是本下面是本实验的数据的数据记录及数据及数据处理表
5、。理表。橡皮筋橡皮筋做的功做的功Wn(J)10个个间隔隔均匀的点均匀的点的距离的距离s(m)10个个间隔隔均匀的点均匀的点的的时间T(s)小小车获得的末得的末速度速度vn(m/s)小小车获得得的末速度的末速度的平方的平方v(m2/s2)1W1W0.2000.21.001.002W12W0.2820.21.411.993W33W0.3000.21.502.254W44W0.4000.22.004.005W55W0.4580.22.245.02要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦从从理理论上上讲，橡橡皮皮筋筋做做的的功功Wn与与物物体体获得得的的速速度度vn之之间的的关关系系是是Wn _，请你你运运用
6、用表表中中的的数数据据在在如如图乙乙所所示示的的坐坐标系中作出相系中作出相应的的图像，以像，以验证理理论的正确性。的正确性。图图2要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦解解析析(1)要要计计算算某某点点速速度度的的大大小小，必必须须要要测测量量纸纸带带上上计计数数点点间间的的距距离离，除除了了题题图图中中已已给给出出的的实实验验器器材材和和电电源源外外，还还需需要要的器材是刻度尺。的器材是刻度尺。(2)实实验验时时为为了了使使小小车车只只在在橡橡皮皮筋筋作作用用下下运运动动，应应采采取取的的措措施施是把放打点计时器一端的木板垫起适当的高度以平衡摩擦力。是把放打点计时器一端的木板垫起适当的高度以平衡摩
7、擦力。(3)小小车车最最终终做做匀匀速速运运动动，因因此此应应选选用用相相邻邻两两计计数数点点间间隔隔相相等等的部分。的部分。要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦答答案案(1)刻刻度度尺尺(2)把把木木板板的的左左端端垫起起适适当当的的高高度度以以平平衡衡摩摩擦擦力力(3)每每相相邻两两点点之之间距距离离相相等等(或或点点分分布布均均匀匀)(4)v图像如像如图所示所示要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦【变式训练变式训练】1“探探究究功功与与速速度度变化化的的关关系系”的的实验装装置置如如图3所所示示，当当小小车在在一一条条橡橡皮皮筋筋作作用用下下弹出出时，橡橡皮皮筋筋
8、对小小车做做的的功功记为W；当当用用2条条、3条条、4条条完完全全相相同同的的橡橡皮皮筋筋并并在在一一起起进行行第第2次次、第第3次次、第第4次次实验时，橡橡皮皮筋筋对小小车做做的的功功记为2W、3W、4W每每次次实验中中小小车获得得的的最大速度可由打点最大速度可由打点计时器所打出的器所打出的纸带测出。出。图图3要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦(2)如如图4所所示示，给出出了了某某次次实验打打出出的的纸带，从从中中截截取取了了测量量小小车最最大大速速度度所所用用的的一一段段纸带，测得得A、B、C、D、E相相邻两两点点间的的距距离离分分别为AB1.48 cm，BC
9、1.60 cm，CD1.62 cm，DE1.62 cm；已已知知相相邻两两点点打打点点时间间隔隔为0.02 s，则小小车获得得的的最最大大速速度度vm_m/s。(结果果保保留留两两位位有有效效数字数字)图图4要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦图图5要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦视角视角2实验方案的改进实验方案的改进(1)利用自由落体运动探究功和动能的关系。利用自由落体运动探究功和动能的关系。(2)研研究究小小车车以以不不同同的的初初速速度度沿沿粗粗糙糙水水平平面面滑滑动动的的距距离离，得得出出小小车车的的初初动动能能大大小小与与克克服服摩摩擦擦力力做做功功的的情
10、情况况，也也可可探探究究动动能能定定理理。这这时时必必须须保保证证小小车车与与水水平平面面上上各各处处之之间间的的动动摩摩擦因数相同。擦因数相同。要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦【例例2】某某实验小小组利利用用拉拉力力传感感器器和和速速度度传感感器器探探究究“动能能定定理理”。如如图6所所示示，他他们将将拉拉力力传感感器器固固定定在在小小车上上，用用不不可可伸伸长的的细线将将其其通通过一一个个定定滑滑轮与与钩码相相连，用用拉拉力力传感感器器记录小小车受受到到拉拉力力的的大大小小。在在水水平平桌桌面面上上相相距距50.0 cm的的A、B两两点点各各安安装装一一个个速速度度传感感器器，记录小小车通
11、通过A、B两点两点时的速度大小，小的速度大小，小车中可以放置砝中可以放置砝码。图图6要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦(1)实验主要步主要步骤如下：如下：测量量_和和拉拉力力传感感器器的的总质量量M1；把把细线的的一一端端固固定定在在拉拉力力传感感器器上上，另另一一端端通通过定定滑滑轮与与钩码相相连；正正确确连接所需接所需电路。路。将将小小车停停在在C点点，_，小小车在在细线拉拉动下下运运动，记录细线拉力及小拉力及小车通通过A、B时的速度。的速度。在小在小车中增加砝中增加砝码或减少砝或减少砝码，重复，重复的操作。的操作。要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦(2)下下列列表表格格是是他他们测得得的的一
12、一组数数据据，其其中中M是是M1与与小小车中中砝砝码质量量之之和和，|vv|是是两两个个速速度度传感感器器记录速速度度的的平平方方差差，可可以以据据此此计算算出出动能能变化化量量E，F是是拉拉力力传感感器器受受到到的的拉拉力力，W是是F在在A、B间所所做做的的功功。表表格格中中的的E3_，W3_。(结果保留三位有效数字果保留三位有效数字)数据数据记录表表次数次数M/kg|vv|/(m2s2)E/JF/NW/J10.5000.760.1900.4000.20020.5001.650.4130.8400.42030.5002.40E31.220W341.0002.401.2002.4201.210
13、51.0002.841.4202.8601.430要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦(3)根据表格，根据表格，请在在图中的方格中的方格纸上作出上作出EW图线。要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦答案答案(1)小小车释放小放小车(2)0.600 J0.610 J(3)见解析解析图要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦【变式训练变式训练】2如如图7所所示示，某某组同同学学借借用用“探探究究a与与F、m之之间的的定定量量关关系系”的的相相关关实验思思想想、原原理理及及操操作作，进行行“研研究究合合外外力力做做功和功和动能能变化的关系化的关系”的的实验：图图7要点整合要点整合热点聚
14、焦热点聚焦(1)为达达到到平平衡衡阻阻力力的的目目的的，取取下下细绳及及托托盘，通通过调整整垫片片的的位位置置，改改变长木木板板倾斜斜程程度度，根根据据打打出出的的纸带判判断断小小车是是否做否做_运运动。(2)连接接细绳及及托托盘，放放入入砝砝码，通通过实验得得到到图8所所示示的的纸带。纸带上上O为小小车运运动起起始始时刻刻所所打打的的点点，选取取时间间隔隔为0.1 s的的相相邻计数数点点A、B、C、D、E、F、G.实验时小小车所所受拉力受拉力为0.2 N，小，小车的的质量量为0.2 kg。要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦图图8要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦请计算小算小车所受合外力做的功所受
15、合外力做的功W和小和小车动能的能的变化化Ek。补填表中空格填表中空格(结果保留至小数点后第四位果保留至小数点后第四位)。OBOCODOEOFW/J0.043 20.057 20.073 40.091 5Ek/J0.043 00.057 00.073 40.090 7要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦分分析析上上述述数数据据可可知知：在在实验误差差允允许的的范范围内内WEk，与与理理论推推导结果一致。果一致。(3)实验前前已已测得得托托盘质量量为7.7103kg，实验时该组同同学学放放入入托托盘中中的的砝砝码质量量应为_kg(g取取9.8 m/s2，结果果保保留留至小数点后第三位至小数点后第三位)。要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦
