探究動(dòng)能定理試驗(yàn)專題整理

1、1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄客饬ψ龉εc物體動(dòng)能變化的定量關(guān)系2、實(shí)驗(yàn)原理：（1）實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，在砝碼和砝碼盤的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量時(shí), 可認(rèn)為細(xì)繩的拉力就是砝碼及砝碼盤的重力（F繩=6砝碼及砝碼盤）。（2）平衡長(zhǎng)木板的摩擦力。（3）在砝碼盤中加放砝碼并釋放砝碼盤，木塊將在砝碼盤對(duì)它的拉力作用下做勻加速運(yùn)動(dòng).在紙帶記錄的物體運(yùn)動(dòng)的勻加速階段，適當(dāng)間隔地取兩個(gè)點(diǎn)A、B.只要取計(jì)算一小段位移的平均速度即可確定A、B 兩點(diǎn)各自的速度VA、VB,在這段過(guò)程中物體運(yùn)動(dòng)的距離 s 可通過(guò)運(yùn)動(dòng)紙帶測(cè)出，我們可即算出合外力做的功 W合=F繩SAB（ F繩=6砝碼及砝碼盤）。另一方面，此過(guò)程中物體動(dòng)能的變化量為，通過(guò)比較

2、Ek 的值，就可以找出兩者之間的關(guān)系。3、實(shí)驗(yàn)器材 長(zhǎng)木板（一端帶滑輪）、刻度尺、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、導(dǎo)線、電源、小車、細(xì)線、砝班別高三（）班姓名考綱解讀探究外力做功與物體動(dòng)能變化的定量關(guān)系課題探究動(dòng)能定理實(shí)驗(yàn)課時(shí)2碼盤、砝碼、天平.4、 實(shí)驗(yàn)裝置5、 實(shí)驗(yàn)步驟及數(shù)據(jù)處理(1)用天平測(cè)出木塊的質(zhì)量 M,及砝碼、砝碼盤的總質(zhì)量 m。把器材按圖裝置好.紙 帶一段固定在小車上，另一端穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔； 把木塊靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，用手按住先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，再釋放木塊，讓它 做加速運(yùn)動(dòng).當(dāng)小車到達(dá)定滑輪處 (或靜止)時(shí)，斷幵電源；(3)取下紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到多條紙帶;(4)通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別求出W

3、合與EAB，通過(guò)比較 W 和口 Ek 的值，就可以找出兩者 之間的關(guān)系 6、誤差分析1 .沒(méi)有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力時(shí)傾角過(guò)大也會(huì)造成誤差。2.利用打點(diǎn)的紙帶測(cè)量位移，和計(jì)算木塊的速度時(shí)，不準(zhǔn)確也會(huì)帶來(lái)誤差 選取其中點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，丨先在紙帶標(biāo)明計(jì)數(shù)點(diǎn)，然后取間隔適當(dāng)?shù)膬牲c(diǎn) A、BoA、:VB；0LJr-點(diǎn)；再利用平均速度公式求A,(B 兩點(diǎn)間【跟蹤訓(xùn)練】例 1、某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套圖所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn) 時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫(xiě)紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙當(dāng)滑塊連接上紙帶, 用細(xì)線通過(guò)滑輪掛上空的小沙桶時(shí)，釋放小桶，滑塊處

4、于靜止?fàn)顟B(tài).若你是小組中的一成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，貝y：(1)_你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有 .(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是_，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是_.(3)在(2)的基礎(chǔ)上， 某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量m讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小Vi與V2(ViAt2.光電門E尤電仃1擋朮片在滿足的條件下，才可以認(rèn)為小盤和沙子的重力久氣帑導(dǎo)軌弋3r所做的功等于滑塊動(dòng)能的改變量.（2）實(shí)驗(yàn)中還

5、必須測(cè)量的物理量是_，試寫(xiě)出本次探究的原理表達(dá)式（用測(cè)量量和已知量表示）_實(shí)驗(yàn)方法二：利用橡皮筋做功探究動(dòng)能定理1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠脤?shí)驗(yàn)方法探究動(dòng)能定理2、實(shí)驗(yàn)原理外力對(duì)物體所做功等于物體動(dòng)能增量。（注意：實(shí)驗(yàn)中，可以通過(guò)改變橡皮筋的根數(shù)，達(dá)到改變外力做功；通過(guò)打電計(jì)時(shí)器記錄物體運(yùn)動(dòng)，分析物體的速度，從而得到它的動(dòng)能增量；當(dāng)然也可以直接利用光電門測(cè)出物體獲得的速度） 3、實(shí)驗(yàn)器材打電計(jì)時(shí)器，物體，電源，橡皮筋似相同），木板（或：汽墊導(dǎo)軌，光電計(jì)時(shí)裝置）4、實(shí)驗(yàn)步驟1.按圖把實(shí)驗(yàn)器材安裝好， 并平衡摩擦力。（調(diào)整有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一端的長(zhǎng)木板高 度）2.用一根橡皮筋套住物塊，拉至某位置0,接通電源，放幵物塊

6、，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，取下紙帶，在紙帶上寫(xiě)上編號(hào)（保證近3 改變橡皮筋根數(shù)，從同一位置 0,釋放物塊，得到一系列紙帶4.通過(guò)紙帶數(shù)據(jù)處理，得到物塊的速度 v5、 數(shù)據(jù)處理先對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行估計(jì)， 或者作個(gè)W-v草圖，大致判斷兩個(gè)量可能是什么關(guān)系。如果認(rèn)為可能是Wv2，對(duì)于每一個(gè)速度值算出它的二次方，然后以W為縱坐標(biāo)、v2為橫坐標(biāo)作圖，如果這樣作出來(lái)的圖象是一條直線，說(shuō)明兩者關(guān)系真的就是W- v2o6、 誤差分析1.誤差的主要來(lái)源是橡皮筋的長(zhǎng)度、粗細(xì)不一，使橡皮筋的拉力做功W與橡皮筋的條數(shù)不成正比。2 .沒(méi)有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力時(shí)傾角過(guò)大也會(huì)造成誤差。3.利用打點(diǎn)的紙帶計(jì)算小車的

7、速度時(shí)，測(cè)量不準(zhǔn)會(huì)帶來(lái)誤差。7、 注意事項(xiàng)1.平衡摩擦力很關(guān)鍵，將木板一端墊高，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(diǎn)計(jì)時(shí)器打在紙帶上的點(diǎn)的均勻程度判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)，找到木板一個(gè)合適的傾角。2.測(cè)小車速度時(shí)，應(yīng)選紙帶上點(diǎn)距均勻的部分，也就是選小車做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)打在紙帶上的點(diǎn)3.橡皮筋應(yīng)選規(guī)格一樣的。力對(duì)小車做的功以一條橡皮筋做的功為單位即可, 不必計(jì)算出具體數(shù)值。這是本實(shí)驗(yàn)的技巧之一，這里通過(guò)轉(zhuǎn)換單位的方法巧妙地解 決了這一難題，這也是物理實(shí)驗(yàn)中常用的一種思想和手段?！靖櫽?xùn)練】例 4、如下圖所示，是某研究性學(xué)習(xí)小組做探究“橡皮筋做的功和物體速度變化的 關(guān)系”的實(shí)

8、驗(yàn)，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(shí), 橡皮筋對(duì)小車做的功記為 W.當(dāng)我們用 2條、3 條完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第 2 次、第 3 次實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次橡皮筋都拉伸到同一位置釋放.小車每次實(shí)驗(yàn) 中獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出.(1) 除了圖中的已給出的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要的器材有_?(2) 實(shí)驗(yàn)時(shí)為了使小車只在橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng)，應(yīng)采取的措施是(3)每次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻的，為了測(cè)量小車獲得的速度， 應(yīng)選用紙帶的_部分進(jìn)行測(cè)量；(4)下面是本實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)記錄表，請(qǐng)將第 2 次、第 3 次 實(shí)驗(yàn)中橡皮筋做的功填寫(xiě)在對(duì)應(yīng)的位置;(5)_從理論上講，橡皮筋做的

9、功 W 和物體速度 Vn變化的關(guān)系應(yīng)是 W 圧_.請(qǐng)你運(yùn)用數(shù)據(jù)表中測(cè)定的數(shù)據(jù)在右上圖所示的坐標(biāo)系中作出相應(yīng)的圖象驗(yàn)證理論的 正確性；例 5、物體在空中下落的過(guò)程中，重力做正功，物體的動(dòng)能越來(lái)越大，為了“探 究重力做功和物體動(dòng)能變化的定量關(guān)系”，我們提供了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置.(1)某同學(xué)根據(jù)所學(xué)的知識(shí)結(jié)合右圖設(shè)計(jì)一個(gè)本實(shí)驗(yàn)情景的命題：如圖如示，質(zhì)量為 m 的小球在重力 mg 作用下從幵始端自由下落至光電門發(fā)生的 ， 通過(guò)光電門時(shí)的 ，試探究重力做的功 與小球動(dòng)能變化量 的定量關(guān)系(請(qǐng) 在空格處填寫(xiě)物理量的名稱和對(duì)應(yīng)符號(hào)；在空格處填寫(xiě)數(shù)學(xué)表達(dá)式.)(2)某同學(xué)根據(jù)上述命題進(jìn)行如下操作并測(cè)出如下數(shù)字

10、.1用天平測(cè)定小球的質(zhì)量為0.50 kg ;2用游標(biāo)尺測(cè)出小球的直徑為10.0 mm;3用刻度尺測(cè)出電磁鐵下端到光電門的距離為82.80 cm ;4電磁鐵先通電，讓小球吸在幵始端；5電磁鐵斷電時(shí)，小球自由下落;2.50X106在小球經(jīng)過(guò)光電門時(shí)間內(nèi)，計(jì)時(shí)裝置記下小球經(jīng)過(guò)光電門所用時(shí)間為3s，由此可算得小球經(jīng)過(guò)光電門的速度為_(kāi)m/s.7_計(jì)算得出重力做的功為_(kāi)J,小球動(dòng)能變化量為_(kāi)J. (g 取 9.8 m/s2,結(jié)果保留三位數(shù)字)(3)_試根據(jù)(2)下好本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論：探究動(dòng)能定理實(shí)驗(yàn)專題答案1、答案：(1)天平，刻度尺(2)沙和沙桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量平衡摩擦力1(3)mgLMvf1Mv；222、(1)C、 E 毫米刻度尺 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器天平(3)略解析(3) 能.從A到B的過(guò)程中，恒力做的功為FSAB,物體動(dòng)能的變化量為 氐12121SB21SA21SB21SA2EA=qmvB 2mA=口亓 2 口亓，只要驗(yàn)證FSAB=口亓 2m2T即可，F(xiàn)為砝碼的重力，可讀取.優(yōu)點(diǎn)：A、B兩點(diǎn)的距離較遠(yuǎn)，測(cè)量時(shí)的相對(duì)誤差較小；缺點(diǎn)：只進(jìn)行了一次測(cè)量驗(yàn)證，說(shuō)服力不強(qiáng).3、(1) n