專(zhuān)題實(shí)驗(yàn)：探究動(dòng)能定理課件 高一下學(xué)期物理魯科版

實(shí)驗(yàn)：探究動(dòng)能定理

（恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系）探究動(dòng)能定理W總=△Ek合力做功W總動(dòng)能改變量△Ek二、實(shí)驗(yàn)原理：通過(guò)改變力對(duì)物體做的功，測(cè)出力對(duì)物體做不同的功時(shí)物體動(dòng)能的變化，從而得到探究恒力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系。

問(wèn)：1.怎樣求功？2.怎樣求動(dòng)能？一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄亢懔ψ龉εc動(dòng)能改變得關(guān)系問(wèn)題：（1）要想保證拉力T=mg,需滿足什么條件？（2）為了保證拉力T為小車(chē)所受的合力，應(yīng)該還滿足什么條件？（3）找到紙帶上的AB兩點(diǎn)后，應(yīng)如何計(jì)算這兩點(diǎn)的速度？（4）要想驗(yàn)證動(dòng)能定理，應(yīng)滿足哪個(gè)公式？實(shí)驗(yàn)條件：1.平衡摩擦力2.鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量AB三、實(shí)驗(yàn)器材：一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、小車(chē)、鉤碼若干、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、交流電源、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙、刻度尺、細(xì)線、天平四、實(shí)驗(yàn)步驟：1．連好裝置，平衡摩擦力2．在細(xì)線的另一端掛上鉤碼，使小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量。3．連好紙帶，接通電源，放開(kāi)小車(chē)。4．重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)。選擇紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。五、數(shù)據(jù)處理計(jì)算合外力的功W=mgxAB在誤差允許的范圍內(nèi)，合外力做的功等于動(dòng)能的改變量。六、注意事項(xiàng)：1、砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量。2、平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)連著紙帶且穿過(guò)計(jì)時(shí)器。3、小車(chē)所受的阻力f應(yīng)包括小車(chē)受的摩擦力和打點(diǎn)記時(shí)器對(duì)小車(chē)后所拖紙帶的摩擦力。4、小車(chē)應(yīng)靠近打點(diǎn)記時(shí)器，并且要先接通電源后再放手。

（1）天平，刻度尺

（2）沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量，平衡摩擦力

（3）

例1.探究思路請(qǐng)大家閱讀教材P70“探究的思路”部分

1、是否需要測(cè)出橡皮筋做功的具體數(shù)值？2、每次橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度有什么要求？3、應(yīng)該采用那些點(diǎn)距來(lái)計(jì)算小車(chē)的速度？裝置如圖探究變力力對(duì)物體做的功與物體速度變化的關(guān)系小車(chē)在木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)受到阻力，可以采用什么方法進(jìn)行補(bǔ)償？可使木板略微傾斜，即平衡摩擦力，作為補(bǔ)償；使重力的下滑分力與阻力相等；輕推一下小車(chē)，小車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明合適了。操作技巧探究過(guò)程中，我們是否需要測(cè)出橡皮筋做功的具體數(shù)值？問(wèn)題1由于橡皮筋的彈力隨其改變量的關(guān)系是非線性的變力，因此對(duì)小車(chē)的功無(wú)法用現(xiàn)成的公式進(jìn)行計(jì)算，我們只能假設(shè)一條皮筋對(duì)小車(chē)做功為w,通過(guò)改變橡皮筋的條數(shù)來(lái)改變做功的大小。這是本實(shí)驗(yàn)的精妙之處問(wèn)題2每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度有什么要求？

我們由問(wèn)題一可以知道：為了使彈力功的大小與橡皮筋的條數(shù)成正比，因此，每次拉長(zhǎng)橡皮筋的長(zhǎng)度應(yīng)該相等。問(wèn)題3應(yīng)該采用哪些點(diǎn)距來(lái)計(jì)算小車(chē)的速度？..........

小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況：三個(gè)階段：變加速直線運(yùn)動(dòng)（a減小的加速運(yùn)動(dòng)）勻速運(yùn)動(dòng)減速運(yùn)動(dòng)如圖：我們應(yīng)該求小車(chē)勻速階段的速度。即：彈力做功剛完畢時(shí)小車(chē)的速度實(shí)驗(yàn)實(shí)例v/(m·s－1)

W0.0000.8011.1021.2831.5341.7651.896實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)W—v圖象v2/(m2·s－2)

W0.0000.6411.2121.6432.3443.1053.576實(shí)驗(yàn)實(shí)例實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)W—v2圖象數(shù)據(jù)處理W∝V2，即功與物體的速度的平方成正比。做出W—v的圖象，如果不是直線。做出W—v2的圖象，如果是一條直線則實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：在變力做功的情況下，變力做功與與速度平方的變化成正比注意事項(xiàng)：1.需要平衡摩擦力2.用2條，3條……橡皮筋進(jìn)行第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都應(yīng)保持一致。（橡皮筋的規(guī)格相同）3.紙帶上相鄰各點(diǎn)的間距并不均勻，應(yīng)選間距均勻的那段紙帶來(lái)計(jì)算小車(chē)的速度4.不需天平，但需刻度尺。實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)回顧

恒力做功（1）實(shí)驗(yàn)前必須平衡摩擦