高中物理55第5講實驗五探究動能定理

1、基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練第第5講實驗五探究動能定理講實驗五探究動能定理基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練 誤差分析誤差分析1誤誤差的主要來源是橡皮筋的長度、粗細(xì)不一，使橡皮筋差的主要來源是橡皮筋的長度、粗細(xì)不一，使橡皮筋的拉力做功的拉力做功w與橡皮筋的條數(shù)不成正比與橡皮筋的條數(shù)不成正比2沒有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力時傾角過大也會造成沒有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力時傾

2、角過大也會造成誤差誤差3利用打上點的紙帶計算小車的速度時，測量不準(zhǔn)帶來誤利用打上點的紙帶計算小車的速度時，測量不準(zhǔn)帶來誤差差基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練 注意事項注意事項1平衡摩擦力：平衡摩擦力：將將木板一端墊高，使小車重力沿斜面向下木板一端墊高，使小車重力沿斜面向下的分力與摩擦阻力平衡方法是輕推小車，由打點計時的分力與摩擦阻力平衡方法是輕推小車，由打點計時器打在紙帶上的點的均勻程度判斷小車是否勻速運動，器打在紙帶上的點的均勻程度判斷小車是否勻速運動，找到木板一個合適的傾角找到木板一個合適的傾角2選點測速：選點測速：測測小車速

3、度時，紙帶上的點應(yīng)選均勻部分的，小車速度時，紙帶上的點應(yīng)選均勻部分的，也就是選小車做勻速運動狀態(tài)的也就是選小車做勻速運動狀態(tài)的3規(guī)格相同：規(guī)格相同：橡橡皮筋規(guī)格相同時，力對小車做的功以一條皮筋規(guī)格相同時，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)值橡皮筋做的功為單位即可，不必計算出具體數(shù)值基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練熱點一對實驗原理的理解熱點一對實驗原理的理解【典例【典例1】 “探探究功與速度變化的關(guān)系究功與速度變化的關(guān)系”的實驗裝置如圖的實驗裝置如圖5-5-1所示，當(dāng)小車在一條橡皮筋作用下所示，當(dāng)小車在一條

4、橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為彈出時，橡皮筋對小車做的功記為w；當(dāng)用；當(dāng)用2條、條、3條、條、4條條完全相同的橡皮筋并在一起進行第完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第次、第3次、次、第第4次次實驗時，橡皮筋對小車做的功記為實驗時，橡皮筋對小車做的功記為2w、3w、4w每次實驗中小車獲得的最大每次實驗中小車獲得的最大速度可由打點計時器所打出的紙帶測出速度可由打點計時器所打出的紙帶測出圖圖5-5-1基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練 (1)(多選多選)關(guān)于該實驗，下列說法正確的是關(guān)于該實驗，下列說法正確的是_a打點計時器可

5、以用干電池供電打點計時器可以用干電池供電b實驗儀器安裝時，可以不平衡摩擦力實驗儀器安裝時，可以不平衡摩擦力c每次實驗小車必須從同一位置由靜止彈出每次實驗小車必須從同一位置由靜止彈出d利用每次測出的小車最大速度利用每次測出的小車最大速度vm和橡皮筋做的功和橡皮筋做的功w，依，依次作出次作出wvm、wv、wv，w2vm、w3vm的圖象，得出合的圖象，得出合力做功與物體速度變化的關(guān)系力做功與物體速度變化的關(guān)系基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練 (2)如圖如圖5-5-2-所示，給出了某次實驗打出的紙帶，從中截取所示，給出了某次實驗打出的紙帶

6、，從中截取了測量小車最大速度所用的一段紙帶，測得了測量小車最大速度所用的一段紙帶，測得a、b、c、d、e相鄰兩點間的距離分別為相鄰兩點間的距離分別為ab1.48 cm，bc1.60 cm，cd1.62 cm，de1.62 cm；已知相鄰兩點打點時間間隔為；已知相鄰兩點打點時間間隔為0.02 s，則小車獲得的最大速度，則小車獲得的最大速度vm_m/s.(結(jié)果保留結(jié)果保留兩位有效數(shù)字兩位有效數(shù)字)圖圖5-5-2基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演

7、練【變式跟蹤【變式跟蹤1】 某某同學(xué)為探究同學(xué)為探究“恒力做功與物體動能改變的恒力做功與物體動能改變的關(guān)系關(guān)系”，設(shè)計了如下實驗，他的操作步驟是：，設(shè)計了如下實驗，他的操作步驟是：a連接好實驗裝置如圖連接好實驗裝置如圖5-5-3所示所示b將質(zhì)量為將質(zhì)量為200 g的小車?yán)酱螯c計時器附近，并按住小的小車?yán)酱螯c計時器附近，并按住小車車c在質(zhì)量為在質(zhì)量為10 g、30 g、50 g的三種鉤碼中，他挑選了一的三種鉤碼中，他挑選了一個質(zhì)量為個質(zhì)量為50 g的鉤碼掛在拉線的掛鉤的鉤碼掛在拉線的掛鉤p上上d釋放小車，打開打點計時釋放小車，打開打點計時器的電源，打出一條紙帶器的電源，打出一條紙帶圖圖5-5

8、-3基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練(1)在多次重復(fù)實驗得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條經(jīng)在多次重復(fù)實驗得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條經(jīng)測量、計算，得到如下數(shù)據(jù)：測量、計算，得到如下數(shù)據(jù)：第一個點到第第一個點到第n個點的距離為個點的距離為40.0 cm.打下第打下第n點時小車的速度大小為點時小車的速度大小為1.00 m/s.該同學(xué)將鉤碼的該同學(xué)將鉤碼的重力當(dāng)作小車所受的拉力，拉力對小車做的功為重力當(dāng)作小車所受的拉力，拉力對小車做的功為_ j，小車動能的增量為小車動能的增量為_ j.基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦

9、拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練(2)此次實驗探究結(jié)果，他沒能得到此次實驗探究結(jié)果，他沒能得到“恒力對物體做的功等于恒力對物體做的功等于物體動能的增量物體動能的增量”，且誤差很大，顯然，在實驗探究過程中，且誤差很大，顯然，在實驗探究過程中忽視了各種產(chǎn)生誤差的因素請你根據(jù)該同學(xué)的實驗裝置和忽視了各種產(chǎn)生誤差的因素請你根據(jù)該同學(xué)的實驗裝置和操作過程幫助分析一下，造成較大誤差的主要原因有：操作過程幫助分析一下，造成較大誤差的主要原因有：_.(至少寫出兩條原因至少寫出兩條原因)基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練基本實驗要求基

10、本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練(2)誤差很大的可能原因：誤差很大的可能原因：小車質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量；小車質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量；沒有平衡摩擦力；沒有平衡摩擦力；先放小車后開電源，使打第一個點時，先放小車后開電源，使打第一個點時，小車已有了一定的初速度小車已有了一定的初速度答案答案(1)0.1960.100(2)小車質(zhì)量沒有遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)小車質(zhì)量沒有遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量量沒有平衡摩擦力沒有平衡摩擦力操作錯誤：先放小車后開電源操作錯誤：先放小車后開電源(任選其二任選其二)基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗隨堂

11、基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練熱點二數(shù)據(jù)處理及誤差分析熱點二數(shù)據(jù)處理及誤差分析【典例【典例2】 如如圖圖5-5-4所示，是某研究性學(xué)習(xí)小組做探究所示，是某研究性學(xué)習(xí)小組做探究“橡橡皮筋做的功和物體速度變化的關(guān)系皮筋做的功和物體速度變化的關(guān)系”的實驗，圖中是小的實驗，圖中是小車在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行的情形這時，車在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行的情形這時，橡皮筋對小車做的功記為橡皮筋對小車做的功記為w.當(dāng)我們用當(dāng)我們用2條、條、3條條完全完全相同的橡皮筋并在一起進行第相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第次、第3次次實驗時，實驗時，每次橡皮筋都拉伸到同一位置釋放小車每次實驗中獲每次橡皮筋都拉伸到

12、同一位置釋放小車每次實驗中獲得的速度由打點計時器得的速度由打點計時器所打點的紙帶測出所打點的紙帶測出圖圖5-5-4基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練(1)除了圖中已給出的實驗器材及導(dǎo)線、開關(guān)、交流電源外，除了圖中已給出的實驗器材及導(dǎo)線、開關(guān)、交流電源外，還需要的器材有還需要的器材有_；(2)實驗時為了使小車只在橡皮筋作用下運動，應(yīng)采取的措施實驗時為了使小車只在橡皮筋作用下運動，應(yīng)采取的措施是是_；(3)每次實驗得到的紙帶上的點并不都是均勻的，為了測量小每次實驗得到的紙帶上的點并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的車獲得

13、的速度，應(yīng)選用紙帶的_部分進行測量；部分進行測量；(4)下面是本實驗的數(shù)據(jù)記錄表，請將第下面是本實驗的數(shù)據(jù)記錄表，請將第2次、第次、第3次次實驗實驗中橡皮筋做的功填寫在對應(yīng)的位置；中橡皮筋做的功填寫在對應(yīng)的位置；基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練次數(shù)次數(shù)橡皮筋橡皮筋做的功做的功10個間距個間距的距離的距離x(m)10個間距的個間距的時間時間t(s)小車獲得的小車獲得的速度速度vn小車速度小車速度的平方的平方vn21w0.2000.220.2800.230.3000.240.4000.250.4500.2基本實驗要求基本實驗要求實驗熱

14、點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練(5)從理論上講，橡皮筋做的功從理論上講，橡皮筋做的功wn和物體速度和物體速度vn變化的關(guān)系變化的關(guān)系應(yīng)是應(yīng)是wn_，請你根據(jù)表中測定的數(shù)據(jù)在圖，請你根據(jù)表中測定的數(shù)據(jù)在圖5-5-5所所示的坐標(biāo)系中作出相應(yīng)的圖線驗證理論的正確性；示的坐標(biāo)系中作出相應(yīng)的圖線驗證理論的正確性；圖圖5-5-5基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)

15、新實驗拓展創(chuàng)新實驗隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練“探究功與速度變化的關(guān)系探究功與速度變化的關(guān)系”的誤區(qū)的誤區(qū)1不不平衡摩擦力因而沒有消除摩擦力對小車做功的影響平衡摩擦力因而沒有消除摩擦力對小車做功的影響2不會選取紙帶上間距大且均勻的點計算小車速度不會選取紙帶上間距大且均勻的點計算小車速度3不清楚實驗原理及數(shù)據(jù)處理技巧，認(rèn)為必須測出橡皮筋不清楚實驗原理及數(shù)據(jù)處理技巧，認(rèn)為必須測出橡皮筋具體做功的值才能驗證具體做功的值才能驗證4沒有保證所選橡皮筋完全一樣且每次拉伸長度一樣沒有保證所選橡皮筋完全一樣且每次拉伸長度一樣5不會根據(jù)所作不會根據(jù)所作wv圖線轉(zhuǎn)化為圖線轉(zhuǎn)化為wv2圖線，進而得出結(jié)論圖線，進而得出結(jié)

16、論基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練【變式跟蹤【變式跟蹤2】 在在探究動能定理探究動能定理的實驗中，我們用的實驗中，我們用1條、條、2條、條、3條條同樣的橡皮筋進行同樣的橡皮筋進行1次、次、2次、次、3次次實實驗實驗中，如果橡皮筋拉伸的長度都相等，那么每次驗實驗中，如果橡皮筋拉伸的長度都相等，那么每次橡皮筋對小車做的功可記作橡皮筋對小車做的功可記作w、2w、3w對每次打出對每次打出的紙帶進行處理，求出小車每次最后勻速運動時的速度的紙帶進行處理，求出小車每次最后勻速運動時的速度v，記錄數(shù)據(jù)如下記錄數(shù)據(jù)如下.功功w0w2w3w4w5w6

17、wv/(ms1)01.001.411.732.002.242.45基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練(1)據(jù)以上數(shù)據(jù)，在圖據(jù)以上數(shù)據(jù)，在圖5-5-6中的坐標(biāo)紙上作出中的坐標(biāo)紙上作出wv2圖象圖象(2)根據(jù)圖象可以做出判斷，力對小車所做的功與根據(jù)圖象可以做出判斷，力對小車所做的功與_圖圖5-5-6基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練答案答案(1)wv2圖圖象如圖象如圖(2)速度平方成正比速度平方成正比基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗隨堂

18、基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練圖圖5-5-7基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練(1)實驗中是否需要測出木板與水平面的夾角？實驗中是否需要測出木板與水平面的夾角？_.(2)同學(xué)們設(shè)計了以下表格來記錄實驗數(shù)據(jù)其中同學(xué)們設(shè)計了以下表格來記錄實驗數(shù)據(jù)其中l(wèi)1、l2、l3、l4、代表物體分別從不同高度處無初速度釋放時初始位代表物體分別從不同高度處無初速度釋放時初始位置到速度傳感器的距離，置到速度傳感器的距離，v1、v2、v3、v4、表示物體每表示物體每次通過次通過q點的速度點的速度.實驗次數(shù)實驗次數(shù)1234ll1l2l3l4vv1v2v3v4基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練他們根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的他們根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的