版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)
文檔簡介
1、實驗五探究動能定理,1實驗原理 探究功與速度變化的關(guān)系,可通過改變力對物體做的功,測出力對物體做不同的功時物體的速度,為簡化實驗可將物體初速度設置為零,可用如圖所示的裝置進行實驗,通過增加橡皮筋的條數(shù)使橡皮筋對小車做的功成倍增加,再通過打點計時器和紙帶來測量每次實驗后小車的末速度v. 2實驗器材 小車(前面帶小鉤)、100200 g砝碼、長木板、兩側(cè)適當?shù)膶ΨQ位置釘兩個鐵釘、打點計時器及紙帶、學生電源及導線(使用電火花計時器不用學生電源)、56條相同規(guī)格的橡皮筋、刻度尺,實驗要求,3實驗步驟 (1)按上圖所示將實驗儀器安裝好 (2)平衡摩擦力:在長木板有打點計時器的一端下面墊一塊木板,反復移動
2、木板的位置,直至小車上不掛橡皮筋時,紙帶打出的點間距均勻,即小車能勻速運動為止 (3)先用1條橡皮筋做實驗,用打點計時器和紙帶測出小車獲得的速度v1,設此時橡皮筋對小車做的功為W,將這一組數(shù)據(jù)記入表格 (4)用2條橡皮筋做實驗,實驗中橡皮筋拉伸的長度與第一次相同,這時橡皮筋對小車做的功為2W,測出小車獲得的速度v2,將數(shù)據(jù)記入表格 (5)用3條、4條橡皮筋做實驗測出功和速度,方法規(guī)律,2誤差分析 (1)誤差的主要來源是橡皮筋的長度、粗細不一,使橡皮筋的拉力做功W與橡皮筋的條數(shù)不成正比 (2)沒有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力時傾角過大也會造成誤差 (3)利用打上點的紙帶計算小車的速度時,測量不準帶
3、來誤差,3注意事項 (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,由打點計時器打在紙帶上的點的均勻程度判斷小車是否勻速運動,找到木板一個合適的傾角 (2)測小車速度時,紙帶上的點應選均勻部分的,也就是選小車做勻速運動的部分 (3)橡皮筋應選規(guī)格一樣的 (4)小車質(zhì)量應大一些,使紙帶上打的點多一些,1實驗原理的理解 (1)為使橡皮筋的拉力做功等于合外力做功,需要先平衡摩擦力 (2)平衡摩擦力時不掛橡皮筋,輕推小車,只要紙帶上點間距相等,小車做勻速運動即可完成 2實驗操作的注意事項 由同一位置靜止釋放小車,橡皮筋恢復原長時,小車獲得速度最大,該過程
4、小車的動能增量等于小車的末動能,考點1實驗考查,3數(shù)據(jù)處理的方法 (1)紙帶上點間距相等部分對應橡皮筋松弛后小車獲得的末速度 (2)因完全相同的橡皮筋,拉伸相同的長度,故橡皮筋對小車做的總功與橡皮筋條數(shù)成正比 4利用圖象探究物理量間的關(guān)系 (1)利用圖象探究物理量間的關(guān)系時,首先確定橫、縱坐標軸對應的物理量及單位 (2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)確定橫、縱坐標軸的標度 (3)認真描寫各坐標點 (4)連線時要注意連線原則,偏離直線較遠的點要舍去,例1某學習小組做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗如圖所示,圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出的,沿木板滑行,橡皮筋對小車做的功記為W.當用2條、3條完全相同的橡皮筋并在
5、一起進行第2次、第3次實驗時(每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致),每次實驗中小車獲得的速度根據(jù)打點計時器所打在紙帶上的點進行計算,1)除了圖中已有的實驗器材外,還需要導線、開關(guān)、刻度尺和_(填“交流”或“直流”)電源 (2)實驗中,小車會受到摩擦力的作用,可以使木板適當傾斜來平衡摩擦力,則下面操作正確的是() A放開小車,能夠自由下滑即可 B放開小車,能夠勻速下滑即可 C放開拖著紙帶的小車,能夠自由下滑即可 D放開拖著紙帶的小車,能夠勻速下滑即可,3)若木板水平放置,小車在兩條橡皮筋作用下運動,當小車速度最大時,關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置,下列說法正確的是() A橡皮筋處于原長狀
6、態(tài)B橡皮筋仍處于伸長狀態(tài) C小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處D小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線 (4)在正確操作的情況下,打在紙帶上的點并不都是均勻的,為了測量小車獲得的速度,應選用紙帶的_部分進行測量(根據(jù)如圖所示的紙帶回答) 思路剖析:(1)電磁打點計時器使用的電源有什么要求?(2)如何明確是否平衡摩擦力?(3)木板水平放置,小車速度最大時,合外力為零,此時橡皮筋什么狀態(tài)?(4)小車的末狀態(tài)如何確定,答案】(1)交流(2)D(3)B(4)GJ 【解析】(1)打點計時器使用的是交流電源 (2)平衡摩擦力時,應將紙帶穿過打點計時器,放開拖著紙帶的小車,小車能夠勻速下滑即可,D項正確 (3)水平放置木板,放開小車后
7、,小車做加速運動,當橡皮筋的拉力大小等于摩擦力大小時,小車的速度最大,此時橡皮筋仍處于伸長狀態(tài),小車沒過兩個鐵釘?shù)倪B線,選項B正確,A、C、D錯誤 (4)從紙帶上看,紙帶的GJ段打點比較均勻,所以應選用紙帶的GJ段進行測量,練1某同學利用下述裝置對輕質(zhì)彈簧的彈性勢能進行探究:一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上,彈簧左端固定,右端與一小球接觸而不固連彈簧處于原長時,小球恰好在桌面邊緣,如圖所示向左推小球,使彈簧壓縮一段距離后由靜止釋放,小球離開桌面后落到水平地面通過測量和計算,可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能,回答下列問題: (1)本實驗中可認為,彈簧被壓縮后的彈性勢能Ep與小球被拋出時的動能Ek相等已
8、知重力加速度大小為g.為求得Ek,至少需要測量下列物理量中的_(填正確答案標號) A小球的質(zhì)量m B小球拋出點到落地點的水平距離s C桌面到地面的高度h D彈簧的壓縮量x E彈簧原長l0,2)用所選取的測量量和已知量表示Ek,得Ek_. (3)下圖中的直線是實驗測量得到的sx圖線從理論上可推出,如果h不變,m增加,則sx圖線的斜率會_(填“增大”“減小”或“不變”);如果m不變,h增加,則sx圖線的斜率會_(填“增大”“減小”或“不變”)由圖中給出的直線關(guān)系和Ek的表達式可知,Ep與x的_次方成正比,探究動能定理時的注意點 1平衡摩擦力: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
9、方法是輕推小車,由打點計時器打在紙帶上的點的均勻程度判斷小車是否勻速運動,找到木板一個合適的傾角 2選點測速:測小車速度時,紙帶上的點應選均勻部分的,也就是選小車做勻速運動狀態(tài)的 3規(guī)格相同:橡皮筋規(guī)格相同時,力對小車做的功以一條橡皮筋做的功為單位即可,不必計算出具體數(shù)值,1實驗原理的創(chuàng)新 (1)合外力若為恒力,保持恒力不變時,使物體的位移成倍增加,因而合外力做功成倍增加 (2)平衡摩擦力后,利用力傳感器或彈簧測力計測量出拉力大小,拉力大小即為合外力大小,根據(jù)功的表達式計算出功的大小,考點2實驗拓展與創(chuàng)新,3)平衡摩擦力后,若拉力大小無法測量,可用重物的重力近似替代輕繩拉力大小 2實驗數(shù)據(jù)的創(chuàng)
10、新 (1)用光電門測量物體的速度 (2)用速度傳感器測量物體的速度,例2某實驗小組采用如圖所示的裝置來探究“功與速度變化的關(guān)系”實驗中,小車碰到制動裝置時,鉤碼尚未到達地面實驗的部分步驟如下,A將一塊一端帶有定滑輪的長木板固定在桌面上,在長木板的另一端固定一打點計時器 B把紙帶穿過打點計時器的限位孔,連在小車后端,用細繩跨過定滑輪連接小車和鉤碼 C把小車拉到靠近打點計時器的位置,接通電源,從靜止開始釋放小車,得到一條紙帶 D關(guān)閉電源,通過分析小車位移與速度的變化關(guān)系(不需要知道合外力大小)來研究合外力對小車所做的功與速度變化的關(guān)系,1)下列關(guān)于實驗過程的描述正確的是_ A實驗中應控制鉤碼的質(zhì)量
11、,使其遠小于小車的總質(zhì)量 B實驗前應調(diào)節(jié)好定滑輪的高度,使拉小車的細繩和長木板平行 C實驗前應把長木板右端適當墊高,以平衡摩擦力 D實驗時應先讓小車運動,等小車運動一段時間后再接通打點計時器的電源,思路剖析:(1)若合外力大小未知,如何確定合外力做功呢?(2)如何處理實驗數(shù)據(jù)呢? 【答案】(1)B(2)AC,在計算合外力做功時,若合外力未知但恒定時,可以改變位移的大小從而改變功的大小,此時不需要平衡摩擦力,也不需要滿足重物的質(zhì)量遠小于物體的質(zhì)量,熱點題組一實驗原理與實驗操作 1(2017屆師大附中模擬)某同學為探究“合力做功與物體動能改變的關(guān)系”設計了如下實驗,他的操作步驟如下: (1)按如圖
12、所示安裝好實驗裝置,其中小車質(zhì)量M0.20 kg,鉤碼總質(zhì)量m0.05 kg. (2)釋放小車,然后接通打點計時器的電源(電源頻率f50 Hz),打出一條紙帶,模擬精選 組合專練,3)他在多次重復實驗得到的紙帶中取出自認為滿意的一條,如圖所示把打下的第一個點記作0,然后依次取若干個計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間還有4個點未畫出,用厘米刻度尺測得各計數(shù)點到0點的距離分別為d10.041 m,d20.055 m,d30.167 m,d40.256 m,d50.360 m,d60.480 m,他把鉤碼的重力(當?shù)刂亓铀俣萭10 m/s2)作為小車所受合力,算出打下0點到打下第5點合力做功W_J(結(jié)果保留3位
13、有效數(shù)字,重力加速度g取10 m/s2),打第5點時小車的動能Ek_(用相關(guān)數(shù)據(jù)前字母列式),把打下第5點時小車的動能作為小車動能的改變量,算得Ek0.125 J,4)此次實驗探究的結(jié)果,他沒能得到“合力對物體做的功等于物體動能的增量”,且誤差很大通過反思,他認為產(chǎn)生誤差的原因如下,其中正確的是_ A鉤碼質(zhì)量太大,使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多 B沒有平衡摩擦力,使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多 C釋放小車和接通電源的順序有誤,使得動能增量的測量值比真實值偏小 D沒有使用最小刻度為毫米的刻度尺測距離也是產(chǎn)生此誤差的重要原因,熱點題組二實驗拓展與創(chuàng)新 2(2017屆黃岡模擬)為了“探究動能改變與合外力做功”的關(guān)系,某同學設計了如下實驗方案: 第一步:把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起,把質(zhì)量為M的滑塊通過細繩與質(zhì)量為m的帶夾重錘跨過定滑輪相連,重錘夾后連一穿過打點計時器的紙帶,調(diào)整木板傾角,直到輕推滑塊后,滑塊沿木板向下勻速運動,如圖甲所示 第二步:保持長木板的傾角不變,將打點計時器安裝在長木板靠近滑輪處,取下細繩和重錘,將滑塊與紙帶相連,使紙帶穿過打點計時器,然后接通電源,釋放滑塊,使之從靜止開始向下加速運動,打出紙帶,如圖乙所示打出的紙帶如圖丙所示,請回答下列問題: (1)已知O,A,B,C,D,E,F(xiàn)相鄰計數(shù)點間的時間間隔為t,根據(jù)紙帶求滑塊
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 點線格本(A4打印)
- 期末練習(16)小學4年級上冊-人教版數(shù)學
- 部編版二年級語文上冊第5課《玲玲的畫》精美課件
- 【魯教54】期中模擬卷01【一~三章】
- 關(guān)于生命的課件
- 如何使用制作課件
- 小學三年級語文課件
- 新教材同步系列2024春高中化學第五章合成高分子本章總結(jié)課件新人教版選擇性必修3
- 醫(yī)用鉀鹽市場環(huán)境與對策分析
- 雙向無線對講機項目評價分析報告
- 民兵專題知識專業(yè)知識講座
- 個人出生證明模板10篇
- 康復醫(yī)學質(zhì)控中心工作匯報課件
- 新部編(統(tǒng)編)人教版六年級上冊語文期末復習全冊分單元知識考點梳理
- TSG 81-2022 場(廠)內(nèi)專用機動車輛安全技術(shù)規(guī)程
- 飲食與營養(yǎng)教學設計及教學反思
- PV-1200-(中文版)氣候交變穩(wěn)定性試驗
- 10愛護古建筑PPT
- 教案鉆石繡社團活動[1]
- (完整PPT)洗碗機知識大全課件
- Q∕GDW 12068-2020 輸電線路通道智能監(jiān)拍裝置技術(shù)規(guī)范
評論
0/150
提交評論