云南省保山市第一中学高考物理一轮复习 5.5实验：探究功与速度变化的关系验证机械能守恒定律课件.ppt

第5讲实验 探究功与速度变化的关系验证机械能守恒定律 p98 一 探究功与速度变化的关系 注意事项1 平衡摩擦力 将木板一端垫高 使小车重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力平衡 方法是轻推小车 由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否匀速运动 找到木板一个合适的倾角 2 选点测速 测小车速度时 应选纸带上点距部分 也就是选小车做匀速运动时打在纸带上的点 3 规格相同 橡皮筋应选规格一样的 力对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单位即可 不必计算出具体数值 p98 均匀 误差分析1 误差的主要来源是橡皮筋的长度 粗细不一 使橡皮筋的拉力做功w与橡皮筋的条数不成正比 2 没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过大也会造成误差 3 利用打上点的纸带计算小车的速度时 测量不准带来误差 p98 1 探究功与速度变化的关系 的实验装置如图所示 当小车在一条橡皮筋作用下弹出时 橡皮筋对小车做的功记为w 当用2条 3条 4条 完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次 第3次 第4次 实验时 橡皮筋对小车做的功记为2w 3w 4w 每次实验中小车获得的最大速度可由打点计时器所打出的纸带测出 1 关于该实验 下列说法正确的是 a 打点计时器可以用干电池供电b 实验仪器安装时 可以不平衡摩擦力c 每次实验小车必须从同一位置由静止弹出d 利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功w 依次作出w vm w vm2 w vm3 w2 vm w3 vm 的图象 得出合力做功与物体速度变化的关系 cd 2 如图所示 给出了某次实验打出的纸带 从中截取了测量小车最大速度所用的一段纸带 测得a b c d e相邻两点间的距离分别为ab 1 48cm bc 1 60cm cd 1 62cm de 1 62cm 已知相邻两点打点时间间隔为0 02s 则小车获得的最大速度vm m s 结果保留两位有效数字 0 81 二 验证机械能守恒定律 p99 二 验证机械能守恒定律1 实验目的利用运动验证在只有重力作用情况下的物体机械能守恒 2 实验原理 1 在只有做功的自由落体运动中 物体的重力势能和动能互相转化 但机械能总量 若物体某时刻的瞬时速度为v 下落高度为h 则重力势能的减少量为 动能的增加量为 看它们在实验误差允许的范围内是否相等 若相等则验证了机械能守恒定律 2 计算打第n个点时速度的方法 测出第n个点与相邻前后点间的距离xn和xn 1 由公式vn 或vn p99 自由落体 重力 保持不变 mgh 二 验证机械能守恒定律3 实验器材铁架台 含铁夹 学生电源 纸带 复写纸 导线 重物 带纸带夹 4 实验步骤 1 按图示装置把打点计时器 地安装在铁架台上 用导线把打点计时器与学生电源连接好 把纸带的一端用夹子固定在重物上 另一端穿过计时器限位孔 用手竖直提起纸带使重物停靠在靠近打点计时器的地方 2 先 后 让重物带着纸带自由下落 这样打点计时器就在纸带上打下了一系列点 更换纸带重复上述步骤做3 5次实验 打点计时器 刻度尺 竖直 接通电源 松开纸带 5 数据处理 2 某实验小组在做 验证机械能守恒定律 实验中 提出了如图5 6 4所示的甲 乙两种方案 甲方案为用自由落体运动进行实验 乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验 图5 6 4 1 组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析 最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案 你认为该小组选择的方案是 理由是 甲 采用乙图实验时 由于小车和斜面间存在摩擦力的作用 且不能忽略 所以小车在下滑过程中机械能不守恒 故乙图不能用来验证机械能守恒定律 2 某实验小组在做 验证机械能守恒定律 实验中 提出了如图5 6 4所示的甲 乙两种方案 甲方案为用自由落体运动进行实验 乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验 图5 6 4 2 若该小组采用图甲的装置打出了一条纸带如图5 6 5所示 相邻两点之间的时间间隔为0 02s 请根据纸带计算出b点的速度大小 m s 结果保留二位有效数字 1 37 3