试验探究动能定理

1、实验探究动能定理【关注：实验目的一实验原理一数据处理一误差来源】附：广东高考7个力学实验1、研究匀变速直线运动2、探究弹簧的弹力和伸长的关系3、验证力的平行四边形定则4 、验证牛顿运动定律5、探究动能定理6、验证机械能守恒定律7、验证动量守恒定律自主学习：复习资料 73、74页实验目的：1、会用打点计时器打下的纸带计算物体的瞬时速度；2、探究合力做功与物体动能变化(或速度、速度平方)的关系；实验原理、实验器材、实验步骤、误差分析、注意事项数据处理方法：计算法或图像法例1复习资料74页例2某实验小组采用如图 5-5-4所示的装置探究“动能定理”，图中小车中可放置缺码，实验中，小车碰到制动装置时，

2、钩码尚未到达地面，打点计时器工作频率为50Hz.(1) 实验的部分步骤如下： 在小车中放入缺码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码； 将小车停在打点计时器附近， , ,小车拖动纸带，打点计时器上打下一系列点， ;改变钩码或小车中石去码的数量，更换纸带，重复的操作。(2)图12是钩码质量为0.03kg ,石去码质量为0.02kg时得到的一条纸带， 在纸带上选择起始点 O及A、B、 C D和E五个计数点，可获得各计数点到 O的距离S及对应时刻小车的瞬时速度 v,请将C点的测量结果 填在表1中的相应位置。负功。.222(4)实验小组根据实验数据绘出了图13中的图线(其中 心 =

3、v -此)。根据图线可获得的结论是物理量是摩擦力和 测量点s/cmv/(m - s -1)O0.000.35A1.510.40B3.200.45C ooD7.150.54E9.410.60O要验证"动能定理”还需测量的变式训练1、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，右侧栓有一细线，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，下图给出了重物落地后打点计时器打出的纸带，系列小黑点是计数点，每相邻两计数点间还有4个

4、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.细线-打点计时器木块纸带滑轮左 UAAAJB单位：cnJ1*'6.K4丁 Z职 丁 札 13 丁 &若9.4重物右（1） 可以判断纸带的 （左或右端）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VAB,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l B.木块的质量 m C .木板的质

5、量 mD.重物质量 m E.木块运动的时间tF.秒表G .天平H.直流电源（3） 在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的绝对值VAB =.（用Va、Vb和第（2）问中测得的物理量的字母表示）题型二、实验方法的考察例2. 为了消除摩擦力的影响，将木板固定有打点计时器的一端垫起适当高度进行平衡 当我们分别用同样的橡皮筋1条、2条、3条,，并起来进行第一次、第二次、第三次，实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长度应保持一致，我们把第一次实验时橡皮筋对小车所做的功记为W. 让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿固定水平木板滑行，由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可 以由打点计时器和纸带测出，（打点计时器所接交流

6、电的频率为50 Hz.下图所示是其中四次实验打出的纸带.第1次 补热由店叫件吧忏里代吧尹观cmcm第2次吁建泾70-质*3-上,83 1 绢仔83土4ft3.46 , 3.46 3.46 ., - ,*1一 ,T cmcm第4次.尸山卜3期十3,95十4 00叩4 00中4 M试根据第（2） （3次数1234橡皮筋对小车所做的功W=小车的速度v/m - s-1v2/m2 - s-2从表中数据可得出什么样的结论？ 变式训练2在探究力做功与动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图甲所示的装置，实验步骤如下: 把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器 改变木板的倾角，以重力的一个分力平衡

7、小车及纸带受到的摩擦力 用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连 接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点 测出s、si、s2（如图乙所示），查得打点周期为 T乙（1）判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是（2）本实验还需直接测量的物理量 ;（并用相应的符号表示）（3）探究结果的表达式 .（用相应的符号表示）练习1.（2011 杭州模拟）为了 “探究外力做功与物体动能变化的关系”，查资料得知，弹簧的弹性势能E =lkcJ 2 ，其中k是弹簧的劲度系数，x是弹簧长度的变化量.某同学就设想用压缩的弹簧推静止的小球（质量为m）运动

8、来探究这一问题.为了研究方便，把小球O放在水平桌面上做实验，让小球O在弹力作用下 运动，即只有弹簧推力做功.该同学设计实验如下：首先进行如图甲所示的实验：将轻质弹簧竖直挂起来，在弹簧的另一端挂上小球O,静止时测得弹簧的伸长量为d.弹簧原长X在此步骤中，目的是要确定物理量Z.，用m d、g表示为O压缩，测得压缩量接着进行如图乙所示的实验：将这根弹簧水平放在桌面上，一端固定，另一端被小球 为x,释放弹簧后，小球。被推出去，从高为 h的水平桌面上抛出，小球 。在空中运动的水平距离为 L.小球O的初动能 Ek1=小球。的末动能Ek2=.弹簧对小球 O做的功 W=伽 m x、d、g表示）.对比WO Ek

9、2-Ek1就可以得出“外力做功与物体动能变化的关系”打点 小车计时蓄纸带若在实验误差允许范围内，外力所做的功等于物体动能的变化 练习2.（2011 珠海模拟）某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作 步骤是: 连接好实验装置如图所示. 将质量为200 g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车. 在质量为10 g、30 g、50 g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50 g的钩码挂在拉线的挂钩 P上. 释放小车，打开打点计时器的电源，打出一条纸带（1）在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条.经测量、计算，得到如下数据： 第一个点到第 N个点的距离为40.0 cm. 打下第N个点时小车的速度大小为1.00 m/s.该同学将钩码的重力当做小