动能定理实验.ppt

目标定位1 掌握实验原理 步骤和注意事项等 通过实验探究外力对物体做功与物体速度的关系 2 会用图象法处理实验数据 通过对实验数据分析 总结出做功与物体速度平方的关系 第4课时实验 探究动能定理 一 实验原理探究功与物体动能变化的关系 可通过改变力对物体做的功 测出力对物体做不同功时物体的速度 为简化实验可将物体初速度设置为零 可用如图所示的装置进行实验 通过增加橡皮筋的条数使橡皮筋对小车做的功成倍增加 再通过打点计时器和纸带来测量每次实验后小车的末速度 二 实验器材橡皮筋 打点计时器 小车 纸带 电源 导线 刻度尺 木板 钉子等 三 实验步骤1 如图所示组装好实验仪器 由于小车在运动中会受到阻力 把木板装有打点计时器的一端用薄木块略微垫高 平衡摩擦力 2 把纸带拴在小车的后面 并穿过打点计时器 先用一条橡皮筋进行实验 把橡皮筋拉伸一定长度 放开小车 3 换纸带 并改用2条 3条 同样的橡皮筋进行第2次 第3次 实验时 每次实验中橡皮筋拉伸的长度要相同 4 由纸带算出小车获得的速度 把各次实验获得的速度依次记入对应的表格中 5 观察测得数据进行估计 大致判断两个量可能的关系 然后以W为纵坐标 以v2 或v v3 为横坐标作图 寻找二者的关系 四 注意事项1 平衡摩擦力时连着纸带且接通电源 2 测小车速度时 纸带上的点应选分布均匀部分的 也就是小车做匀速运动时所打点进行测量 计算 3 小车应靠近打点计时器 并且要先接通电源再释放小车 4 小车质量应大一些 使纸带上打的点多一些 5 橡皮筋应选规格一样的 拉伸长度相同 五 误差分析1 橡皮筋的差异和拉伸长度差异使做功不同 2 平衡摩擦力不彻底或平衡过了也会造成误差 3 利用打上点的纸带计算小车的速度时 测量不准会带来误差 实验数据的处理与分析某兴趣小组在做 探究做功和物体速度变化关系 的实验实验前 提出以下几种猜想 W v W v2 W 他们的实验装置如图 a 所示 PQ为一块倾斜放置的木板 在Q处固定一个速度传感器 用来测量物体每次通过Q点的速度 在刚开始实验时 有位同学提出 不需要测出物体质量 只要测出物体从初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的示数就行了 大家经过讨论采纳了该同学的建议 1 本实验中不需要测量物体质量的理由是什么 2 让物体分别从不同高度无初速度释放 测出物体从初始位置到速度传感器的距离L1 L2 L3 L4 读出物体每次通过速度传感器Q的速度v1 v2 v3 v4 并绘制了如图 b 所示的L v图象 根据绘制出的L v图象 若为了更直观地看出L和v的变化关系 他们下一步应该作出 A L v2图象B L 图象C L 图象D L 图象 3 本实验中 木板与物体间摩擦力的大小会不会影响探究出的结果 2012 郑州模拟 某实验小组想测量木板对木块的摩擦力所做的功 装置如图 一木块放在粗糙的水平长木板上 右侧拴有一细线 跨过固定在木板边缘的滑轮与重物连接 木块左侧与穿过打点计时器的纸带相连 长木板固定在水平实验台上 实验时 木块在重物牵引下向右运动 重物落地后 木块继续向右做匀减速运动 如图给出了重物落地后打点计时器打出的纸带 纸带上的小黑点是计数点 每相邻两计数点间还有4个点 图中未标出 计数点间的距离如图所示 打点计时器所用交流电频率为50Hz 不计纸带与木块间的拉力 1 可以判断纸带的 填 左端 或 右端 与木块连接 根据纸带提供的数据计算打点计时器在打下A点和B点时木块的速度vA m s vB m s 结果保留两位有效数字 2 要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功WAB 还需要的实验器材是 还应测量的物理量是 填入所选实验器材和物理量前的字母 A 木板的长度lB 木块的质量m1C 木板的质量m2D 重物的质量m3E 木块运动的时间tF AB段的距离lABG 天平H 秒表I 弹簧测力计 右端 0 72 0 97 G B 3 在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的关系式WAB 用vA vB和第 2 问中测得的物理量的字母表示 解析 重物落地后 木块做匀