【優(yōu)化方案】浙江省高考物理總復(fù)習(xí) 第5章 實(shí)驗(yàn)五探究功與速度變化的關(guān)系課件 大綱人教

實(shí)驗(yàn)五探究功與速度變化的關(guān)系

過程分析導(dǎo)引實(shí)驗(yàn)典例精析知能優(yōu)化演練實(shí)驗(yàn)五探究功與速度變化的關(guān)系知識(shí)要點(diǎn)歸納知識(shí)要點(diǎn)歸納實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．通過實(shí)驗(yàn)探究外力對(duì)物體做功與物體速度的關(guān)系．2．通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，總結(jié)出做功與物體速度平方的正比關(guān)系．實(shí)驗(yàn)原理1．不是直接測(cè)量對(duì)小車做功，而是通過改變橡皮筋條數(shù)確定對(duì)小車做功W、2W、3W、….2．由于橡皮筋做功而使小車獲得的速度可以由紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)出，也可以用其他方法測(cè)出．這樣，進(jìn)行若干次測(cè)量，就得到若干組功和速度的數(shù)據(jù)．3．以橡皮筋對(duì)小車做的功為縱坐標(biāo)，小車獲得的速度為橫坐標(biāo)，作出W－v曲線，分析這條曲線，可以得知橡皮筋對(duì)小車做的功與小車獲得的速度的定量關(guān)系．實(shí)驗(yàn)器材小車(前面帶小鉤)、100g～200g砝碼、長(zhǎng)木板，兩側(cè)適當(dāng)?shù)膶?duì)稱位置釘兩個(gè)鐵釘、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及紙帶、學(xué)生電源及導(dǎo)線(使用電火花計(jì)時(shí)器不用學(xué)生電源)、5～6條等長(zhǎng)的橡皮筋、刻度尺．過程分析導(dǎo)引一、實(shí)驗(yàn)步驟1．按圖5－5－1所示將實(shí)驗(yàn)儀器安裝好．同時(shí)平衡摩擦力．圖5－5－12．先用一條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)出小車獲得的速度v1，設(shè)此時(shí)橡皮筋對(duì)小車做功為W1，將這一組數(shù)據(jù)記入表格．3．用2條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度與第一次相同，這樣橡皮筋對(duì)小車做的功為W2，測(cè)出小車獲得的速度v2，將數(shù)據(jù)記入表格．4．用3條、4條…橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用同樣的方法測(cè)出功和速度，記入表格.橡皮筋條數(shù)位移x/m時(shí)間t/s速度v/(m·s－1)速度平方v2/(m2·s－2)二、實(shí)驗(yàn)分析1．?dāng)?shù)據(jù)采集(1)求小車的速度：利用紙帶上點(diǎn)跡均勻的一段測(cè)出兩點(diǎn)間的距離x，則v＝(其中T為打點(diǎn)周期)．如圖5－5－2所示中測(cè)出AB兩點(diǎn)間距離．圖5－5－2(2)數(shù)據(jù)記錄：把計(jì)算出的速度填入上表中并算出v2值．(3)數(shù)據(jù)處理：在坐標(biāo)紙上(如圖5－5－3)畫出W－v和W－v2圖線(“W”以一根橡皮筋做的功為單位)．圖5－5－32．實(shí)驗(yàn)結(jié)論：：從圖象可知知功與物體速速度變化的關(guān)關(guān)系W∝v2.三、誤差分析析1．誤差的主要要來源是橡皮皮筋的長(zhǎng)度、、粗細(xì)不一，，使橡皮筋的的拉力做功W與橡皮筋的條條數(shù)不成正比比．2．沒有完全平平衡摩擦力或或平衡摩擦力力時(shí)傾角過大大也會(huì)造成誤誤差．3．利用打上點(diǎn)點(diǎn)的紙帶計(jì)算算小車的速度度時(shí)，測(cè)量不不準(zhǔn)帶來誤差差．四、注意事項(xiàng)項(xiàng)1．平衡摩擦力力很關(guān)鍵，將將木板一端墊墊高，使小車車重力沿斜面面向下的分力力與摩擦阻力力平衡．方法法是輕推小車車，由打點(diǎn)計(jì)計(jì)時(shí)器打在紙紙帶上的點(diǎn)的的均勻程度判判斷小車是否否勻速運(yùn)動(dòng)，，找到木板一一個(gè)合適的傾傾角．2．測(cè)小車速度度時(shí)，紙帶上上的點(diǎn)應(yīng)選均均勻部分的，，也就是選小小車做勻速運(yùn)運(yùn)動(dòng)的部分．．3．橡皮筋應(yīng)選選規(guī)格一樣的的．力對(duì)小車車做的功以一一條橡皮筋做做的功為單位位即可，不必必計(jì)算出具體體數(shù)值．4．小車質(zhì)量應(yīng)應(yīng)大一些，使使紙帶上打的的點(diǎn)多一些．．五、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)進(jìn)本實(shí)驗(yàn)中物體體運(yùn)動(dòng)速度可可以使用速度度傳感器直接接采集，比用用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器器方便快捷且且誤差較??；；小車受到的的外力也可以以用拉力傳感感器采集以便便于直接計(jì)算算出合外力做做功的大小；；另外可以把把長(zhǎng)木板換成成氣墊導(dǎo)軌，，省略平衡摩摩擦力的操作作步驟，達(dá)到到簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)過過程的目的．．實(shí)驗(yàn)典例精析題型一實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題例1(2009年高考安徽卷卷)探究力對(duì)原來來靜止的物體體做的功與物物體獲得的速速度的關(guān)系的的實(shí)驗(yàn)裝置如如圖5－5－4所示，實(shí)驗(yàn)主主要過程如下下：圖5－5－4A．本實(shí)驗(yàn)設(shè)法法讓橡皮筋對(duì)對(duì)小車做的功功分別為W、2W、3W….所采用的方法法是選用同樣樣的橡皮筋，，并在每次實(shí)實(shí)驗(yàn)中使橡皮皮筋拉伸的長(zhǎng)長(zhǎng)度保持一致致．當(dāng)用1條橡皮筋進(jìn)行行實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡橡皮筋對(duì)小車車做的功為W，用2條、3條、…橡皮筋并在一一起進(jìn)行第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮皮筋對(duì)小車做做的功分別是是2W、3W…B．小車運(yùn)動(dòng)中中會(huì)受到阻力力，補(bǔ)償?shù)姆椒椒?，可以使使木板適當(dāng)傾傾斜C．某同學(xué)在一一次實(shí)驗(yàn)中得得到一條記錄錄紙帶．紙帶帶上打出的點(diǎn)點(diǎn)，兩端密、、中間疏．出出現(xiàn)這種情況況的原因可能能是沒有使木木板傾斜或傾傾角太小D．根據(jù)記錄紙紙帶上打出的的點(diǎn)，求小車車獲得的速度度的方法是以以紙帶上第一一點(diǎn)到最后一一點(diǎn)的距離來來進(jìn)行計(jì)算．．【解析】由于橡皮筋松松弛后，小車車做勻速運(yùn)動(dòng)動(dòng)，此時(shí)的速速度是小車的的最大速度，，也是做功后后的最終速度度，故求此速速度應(yīng)用勻速速那一段的數(shù)數(shù)據(jù)，而不應(yīng)應(yīng)該使用從第第一點(diǎn)到最后后一點(diǎn)的數(shù)據(jù)據(jù)來算．D不正確．【答案】D(2009年高考廣東卷卷)某實(shí)驗(yàn)小組利利用拉力傳感感器和速度傳傳感器探究“動(dòng)能定理”．如圖5－5－5所示，他們將將拉力傳感器器固定在小車車上，用不可可伸長(zhǎng)的細(xì)線線將其通過一一個(gè)定滑輪與與鉤碼相連，，用拉力傳感感器記錄小車車受到拉力的的大?。谒阶烂嫔舷嘞嗑?0.0cm的A、B兩點(diǎn)各各安裝裝一個(gè)個(gè)速度度傳感感器，，記錄錄小車車通過過A、B時(shí)的速速度大大小，，小車車中可可以放放置砝砝碼．．題型二實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新及數(shù)據(jù)處理例2(1)實(shí)驗(yàn)主主要步步驟如如下：：①測(cè)量量________和拉力力傳感感器的的總質(zhì)質(zhì)量M1；把細(xì)細(xì)線的的一端端固定定在拉拉力傳傳感器器上，，另一一端通通過定定滑輪輪與鉤鉤碼相相連；；正確確連接接所需需電路路；圖5－5－5②將小小車停停在C點(diǎn)，________，小車車在細(xì)細(xì)線拉拉動(dòng)下下運(yùn)動(dòng)動(dòng)，記記錄細(xì)細(xì)線拉拉力及及小車車通過過A、B時(shí)的速速度；；③在小小車中中增加加砝碼碼，或或________，重復(fù)復(fù)②的的操作作．(2)下表是是他們們測(cè)得得的一一組數(shù)數(shù)據(jù)，，其中中M是M1與小車車中砝砝碼質(zhì)質(zhì)量之之和，，||是兩個(gè)個(gè)速度度傳感感器記記錄速速度的的平方方差的的絕對(duì)對(duì)值，，可以以據(jù)此此計(jì)算算出動(dòng)動(dòng)能變變化量量ΔE，F(xiàn)是拉力力傳感感器受受到的的拉力力，W是F在A、B間所做做的功功．表表格中中的ΔE3＝________，W3＝________.(結(jié)果保保留三三位有有效數(shù)數(shù)字)(3)根據(jù)下下表，，請(qǐng)?jiān)谠趫D5－5－6中的方方格紙紙上作作出ΔE－W圖線．．?dāng)?shù)據(jù)記記錄表表圖5－5－6【解析】(1)①在實(shí)實(shí)驗(yàn)過過程中中拉力力對(duì)小小車和和傳感感器做做功使使小車車和傳傳感器器的動(dòng)動(dòng)能增增加，