高考物理一轮总复习 实验5 探究动能定理课件.pptx
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实验5 探究动能定理 (共51张PPT)
【答案】 (1)减小 B 的质量；增加细线的长度(或增大 A 的质量；降低 B 的 起始高度) (2)见解析图 (3)0.4 (4)偏大
[规律总结] 本题中需要通过画出 sh 图象，根据 sh 图象的斜率求解动摩擦因数．本题 中要对两个物体分过程分别应用动能定理，不能对整体全过程应用动能定理．因 为运动 h 后，M 碰地瞬间，M 的能量有损失．
(2)在实验过程中小明取多条完全相同的橡皮筋进行实验，第 1 次将 1 条橡 皮筋挂在小车上，由某一位置释放，将橡皮筋对小车所做的功记为 1W；第 2 次 将两条橡皮筋并在一起挂在小车上，并由同一位置释放，将橡皮筋对小车所做 的功记为 2W；第 3 次将三条橡皮筋并在一起挂在小车上，并由同一位置释放， 将橡皮筋对小车所做的功记为 3W„„橡皮筋与小车作用结束后的速度可通过打 点计时器打出的纸带测出．若某次操作过程中打出的纸带如图实52 所示，则本 次操作中小车所获得的速度为________m/s(结果保留两位小数)．
(2)请根据下表的实验数据作出 sh 关系的图象. h/cm 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 s/cm 19.5 28.5 39.0 48.0 56.5 (3)实验测得 A、B 的质量分别为 m＝0.40 kg、M＝0.50 kg.根据 sh 图象可计 算出 A 木块与桌面间的动摩擦因数 μ＝________．(结果保留一位有效数字)
2 2 运算得到 v2 、 v 、 v A B C„„，重物从 O 到 A、B、C„„重力所做的功分别为 W、
2W、3W„„，由此，也可验证得 W∝v2 的结论．
视角 3 借助探究动能定理的实验测定其他物理量如动摩擦因数、质量、功 率等． [例 3] 为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图实55 所示 的装置进行实验．实验中，当木块 A 位于水平桌面上的 O 点时，重物 B 刚好接 触地面．将 A 拉到 P 点，待 B 稳定后静止释放，A 最终滑到 Q 点．分别测量 OP、 OQ 的长度 h 和 s.改变 h，重复上述实验，分别记录几组实验数据． (1)实验开始时，发现 A 释放后会撞到滑轮．请提出两个解决方法．
高考总复习精品课件：实验五 探究动能定理(共32张PPT)
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
• 【实验器材】 • 小车(前面带小钩)、100 g～200 g砝码 、长木板(两侧适当的对称位置钉两个铁 钉)、打点计时器及纸带、学生电源及导 线(使用电火花计时器不用学生电源 )、5 ～6条等长的橡皮筋、刻度尺． • 【实验过程】 • 1．按图实Ⅴ－1所示将实验仪器安装好 ，同时平衡摩擦力． • 2 ．先用一条橡皮筋做实验，用打点计 时器和纸带测出小车获得的速度 v1 ，设
• [答案]
(1)把木板的末端垫起适当高度
以平衡摩擦力
• (2)点距均匀
• (3)不合适．由曲线不能直接确定W、v2 的函数关系，应进一步绘制W－v2图象 • [点评] (1)实验中要通过倾斜木板平衡 摩擦力，这与探究加速度与力、质量关
考点二 实验数据的处理
•
为了探究力对物体做的功与物体
速度变化的关系，现提供如图实Ⅴ－3所
实验五
探究动能定理
基础要点整合
• 【实验目的】
• 1 ．探究外力对物体做功与物体速度的
关系．
• 2 ．通过数据分析，总结出外力做功与
物体动能变化的关系．
• 【实验原理】
• 探究做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，用如图实Ⅴ－1
，由数据可以看出W与v成非线性关系，
因此需研究W与v2的关系或Leabharlann 与的关系等，直到达到线性关系．
实验创新设计
• 实验器材的创新
• 1．用小车和打点计时器进行实验
• (2013· 四川理综 ) 如图实Ⅴ－ 5
2020届高考物理一轮复习人教版实验5探究动能定理PPT课件(共23张)
(2)小车的速度是橡皮筋做功结束时的速度,小车先加速运动后匀 速运动,根据打点纸带可求解小车匀速运动的速度。
(3)以一条橡皮筋拉动小车做的功为做功单位,作出橡皮筋对小车
做的功 W 随小车获得的速度 v 变化的图象(W-v 图象、W-v2 图象、 W-v3 图象……),分析图象探究橡皮筋对小车做的功与小车获得的速度 v 之间的关系。
2.测小车速度时,应选纸带上的点均匀的部分,也就是选小车做匀速运动的部分。 3.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。
4.小车质量应大一些,使纸带上打的点多一些。
实验探究的技巧与方法
1.不直接计算 W 和 v 的数值,而只是看第 2 次、第 3 次……实验中的 W 和 v 是第 1 次的多少
三 实验拓展与实验创新
第五单元 机械能
实验器材及装置的替换
数据测量的改进 实验方案的迁移
测量纸带上各点速度→速度传感器直接显示速度大小
由光电门计算速度
v= d
������t
利用自由落体运动探究功和动能变化的关系
考点巧讲
第五单元 机械能
光电计时器是研究物体运动情况时常用的一
例3 种计时仪器,其结构如图甲所示,a、b 分别是
先接通电源再释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点。
考点巧讲
第五单元 机械能
(1)该同学在一条比较理想的纸带上,从点迹清楚的某点开始记为 O 点,顺次选取 5 个点,分别测量这 5
个点到 O 点之间的距离,并计算出它们与 O 点之间的速度平方差 Δv2(Δv2=v2-������02),填入表中: 点迹 s/cm Δv2/(m2·s-2)
A、B 两点各安装一个光电门,记录小车通过 A、B 位置时的遮光时间,小车中可以放置砝码。
(3)以一条橡皮筋拉动小车做的功为做功单位,作出橡皮筋对小车
做的功 W 随小车获得的速度 v 变化的图象(W-v 图象、W-v2 图象、 W-v3 图象……),分析图象探究橡皮筋对小车做的功与小车获得的速度 v 之间的关系。
2.测小车速度时,应选纸带上的点均匀的部分,也就是选小车做匀速运动的部分。 3.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。
4.小车质量应大一些,使纸带上打的点多一些。
实验探究的技巧与方法
1.不直接计算 W 和 v 的数值,而只是看第 2 次、第 3 次……实验中的 W 和 v 是第 1 次的多少
三 实验拓展与实验创新
第五单元 机械能
实验器材及装置的替换
数据测量的改进 实验方案的迁移
测量纸带上各点速度→速度传感器直接显示速度大小
由光电门计算速度
v= d
������t
利用自由落体运动探究功和动能变化的关系
考点巧讲
第五单元 机械能
光电计时器是研究物体运动情况时常用的一
例3 种计时仪器,其结构如图甲所示,a、b 分别是
先接通电源再释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点。
考点巧讲
第五单元 机械能
(1)该同学在一条比较理想的纸带上,从点迹清楚的某点开始记为 O 点,顺次选取 5 个点,分别测量这 5
个点到 O 点之间的距离,并计算出它们与 O 点之间的速度平方差 Δv2(Δv2=v2-������02),填入表中: 点迹 s/cm Δv2/(m2·s-2)
A、B 两点各安装一个光电门,记录小车通过 A、B 位置时的遮光时间,小车中可以放置砝码。
高考物理一轮总复习实验5探究动能定理课件
速度最大，该过程小车的动能增量等于小车的末动能．
• 3．数据处理的方法 • (1)纸带上点间距相等部分对应橡皮筋松弛后小车获得的末
速度．
• (2)因完全相同的橡皮筋，拉伸相同的长度，故橡皮筋对小 车做的总功与橡皮筋条数成正比．
• 4．利用图象探究物理量间的关系 • (1)利用图象探究物理量间的关系时，首先确定横、纵坐标
• (4)小车质量应大一些，使纸带上打的点多一 些．
•考点1 实验考查
• 1．实验原理的理解 • (1)为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)平衡摩擦力时不挂橡皮筋，轻推小车，只要纸带上点间
距相等，小车做匀速运动即可完成． • 2．实验操作的注意事项 • 由同一位置静止释放小车，橡皮筋恢复原长时，小车获得
• (3)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大 时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是 ()
• A．橡皮筋处于原长状态 B．橡皮筋仍处于伸长状态 • C．小车在两个铁钉的连线处 D．小车已过两个铁钉的连线 • (4)在正确操作的情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量
轴对应的物理量及单位．
• (2)根据表中数据确定横、纵坐标轴的标度． • (3)认真描写各坐标点． • (4)连线时要注意连线原则，偏离直线较远的点要舍去．
• 例1 某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如
图所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板 滑行，橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……完全 相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时(每次 实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致)，每次实验中小车获 得的速度根据打点计时器所打在纸带上的点进行计算．
• 3．数据处理的方法 • (1)纸带上点间距相等部分对应橡皮筋松弛后小车获得的末
速度．
• (2)因完全相同的橡皮筋，拉伸相同的长度，故橡皮筋对小 车做的总功与橡皮筋条数成正比．
• 4．利用图象探究物理量间的关系 • (1)利用图象探究物理量间的关系时，首先确定横、纵坐标
• (4)小车质量应大一些，使纸带上打的点多一 些．
•考点1 实验考查
• 1．实验原理的理解 • (1)为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)平衡摩擦力时不挂橡皮筋，轻推小车，只要纸带上点间
距相等，小车做匀速运动即可完成． • 2．实验操作的注意事项 • 由同一位置静止释放小车，橡皮筋恢复原长时，小车获得
• (3)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大 时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是 ()
• A．橡皮筋处于原长状态 B．橡皮筋仍处于伸长状态 • C．小车在两个铁钉的连线处 D．小车已过两个铁钉的连线 • (4)在正确操作的情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量
轴对应的物理量及单位．
• (2)根据表中数据确定横、纵坐标轴的标度． • (3)认真描写各坐标点． • (4)连线时要注意连线原则，偏离直线较远的点要舍去．
• 例1 某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如
图所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板 滑行，橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……完全 相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时(每次 实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致)，每次实验中小车获 得的速度根据打点计时器所打在纸带上的点进行计算．
高考物理一轮：第五章 第5讲 探究动能定理 验证机械能守恒定律(88张)PPT课件
2．如图5－5－4所示，借助电火花计时器打出的纸带，
测出物体自由下落的高度h和该时刻的速度v.打第n个计数点
时的瞬时速度等于以该时刻为中间时刻的某一段时间内的平
均速度，即vn＝
xn＋2Txn＋1或vn＝
hn＋1－hn－1 2T
.(T为相邻计数点间
的时间间隔)
图5－5－4
三、实验器材 铁架台(带铁夹)，电火花计时器(或电磁打点计时器)， 重锤(带纸带夹)，纸带，复写纸片，导线，毫米刻度尺，低 压交流电源．
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.
橡皮筋的条数 1 2 3 4 5 力对小车做的功 W 2W 3W 4W 5W 小车获得的速度 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．
五、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．
二、实验原理 探究功与物体速度变化的关系，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5－5－1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速 度．
图5－5－1
三、实验器材 橡皮筋，打点计时器，小车，纸带，电源，导线，刻
实验(二) 验证机械能守恒定律 一、实验目 1．当只有重力做功时，物体的动能和重力势能发生相 互转化，但机械能的总量保持不变．据此，做自由落体运动 的物体，只受重力作用，其机械能是守恒的．质量为m的物 体自由下落，位置从A到B下降h高度时，若速度由vA变为 vB，应有：mghAB＝12mv2B－12mvA2 .
高考物理一轮总复习实验5探究动能定理课件
移动木板的位置，直至小车上不挂橡皮筋时，纸带打出的点间距均匀， 即小车能匀速运动为止．
• (3)先用1条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度v1， 设此时橡皮筋对小车做的功为W，将这一组数据记入表格．
• (4)用2条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同，这时 橡皮筋对小车做的功为2W，测出小车获得的速度v2，将数据记入表 格．
• (4)小车质量应大一些，使纸带上打的点多一 些．
•考点1 实验考查
• 1．实验原理的理解 • (1)为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)平衡摩擦力时不挂橡皮筋，轻推小车，只要纸带上点间
距相等，小车做匀速运动即可完成． • 2．实验操作的注意事项 • 由同一位置静止释放小车，橡皮筋恢复原长时，小车获得
• 2．实验器材
• 小车(前面带小钩)、100～200 g砝码、长木板、两侧适当的 对称位置钉两个铁钉、打点计时器及纸带、学生电源及导 线(使用电火花计时器不用学生电源)、5～6条相同规格的橡 皮筋、刻度尺．
• 3．实验步骤 • (1)按上图所示将实验仪器安装好． • (2)平衡摩擦力：在长木板有打点计时器的一端下面垫一块木板，反复
• (1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度 尺和________(填“交流”或“直流”)电源．
• (2)实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当倾 斜来平衡摩擦力，则下面操作正确的是( )
• A．放开小车，能够自由下滑即可 • B．放开小车，能够匀速下滑即可 • C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可 • D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可
• 3．注意事项
• (1)平衡摩擦力很关键，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．
• (3)先用1条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度v1， 设此时橡皮筋对小车做的功为W，将这一组数据记入表格．
• (4)用2条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同，这时 橡皮筋对小车做的功为2W，测出小车获得的速度v2，将数据记入表 格．
• (4)小车质量应大一些，使纸带上打的点多一 些．
•考点1 实验考查
• 1．实验原理的理解 • (1)为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)平衡摩擦力时不挂橡皮筋，轻推小车，只要纸带上点间
距相等，小车做匀速运动即可完成． • 2．实验操作的注意事项 • 由同一位置静止释放小车，橡皮筋恢复原长时，小车获得
• 2．实验器材
• 小车(前面带小钩)、100～200 g砝码、长木板、两侧适当的 对称位置钉两个铁钉、打点计时器及纸带、学生电源及导 线(使用电火花计时器不用学生电源)、5～6条相同规格的橡 皮筋、刻度尺．
• 3．实验步骤 • (1)按上图所示将实验仪器安装好． • (2)平衡摩擦力：在长木板有打点计时器的一端下面垫一块木板，反复
• (1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度 尺和________(填“交流”或“直流”)电源．
• (2)实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当倾 斜来平衡摩擦力，则下面操作正确的是( )
• A．放开小车，能够自由下滑即可 • B．放开小车，能够匀速下滑即可 • C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可 • D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可
• 3．注意事项
• (1)平衡摩擦力很关键，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．
高考物理一轮复习：实验【5】探究动能定理ppt课件
实验基础 自主梳理
考点突破 题型透析
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实验基础 自主梳理
实验目的 1．通过实验探究外力对物体做功与物体速度变化的关系． 2．通过分析实验数据，总结出做功与物体速度的平方的正比例关 系． 实验原理 探究功与速度变化的关系，可通内容 过改变力对物体做的功，测出力 对物体做不同的功时物体的速度， 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v.
2．平衡摩擦力：在长木板的有打点计时器的一端下面垫一块木 板，反复移动木板的位置，直至小车上不挂橡皮筋时，纸带打出 的点间距均匀，即小车能匀速运动为止．
3．先用1条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的 速度v1，设此时橡皮筋对小车做的功为W，将这一组数据记入表 格．
实验基础 自主梳理
考点突破 题型透析
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
实验基础 自主梳理
考点突破 题型透析
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实验基础 自主梳理
实验器材
小车(前面带小钩)、100 g～200 g砝码、长木板(两侧适当的对称位 置钉两个铁钉)，打点计时器及纸带、学生电源及导线(使用电火花 计时器则不用学生电源)、5～6条等长的橡皮筋、刻度尺．
实验步骤 1．按原理图将仪器安装好． 内容
高实三验基物础理一轮复习
自主梳理
实验五 探究动能定理
内容 考点一 实验原理及操作
考
考点二 实验数据的处理及误差分析
点 考点三 创新实验设计
在本模块中，学生将学习算法初步、统计、概率的基础知识。 1．算法是数学及其应用的重要组成部分，是计算科学的重要基础。随着现代信息技术飞速发展，算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用，并日益融入社会生活的许多方面，算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养。中学数学中的算法内容和其他内容是密切联系在一 起的， 比如线性方程组的求解、数列的求和等。具体来说，需要通过模仿、操作、探索，学习设计程序框图表达解决问题的过程，体会算法的基本思想和含义，理解算法的基本结构和基本算法语句，并了解中国古代数学中的算法。在本教科书中，首先通过实例明确了算法的含义，然后结合具 体算法介绍了算法的三种基本结构：顺序、条件和循环，以及基本的 算法语句，最后集中介绍了辗转相除法与更相减损术、秦九韶算法、排序、进位制等典型的几个算法问题，力求表现算法的思想，培养学生的算法意识。2．现代社会是信息化的社会，人们面临形形色色的问题，把问题用数量化的形式表示，是利用数学工具解决问题的基础。对于数量化表示的问题，需要收集数据、分析数据、解答问题。统计学是研究 如何合理收集、整理、分析数据的学科，它可以为人们制定决策提供依据。本教科书主要介绍最基本的获取样本数据的方法，以及几种从样本数据中提取信息的统计方法，其中包括用样本估计总体分布及数字特征和线性回归等内容。本教科书介绍的统计内容是在义务教育阶段有关抽样 调查知识的基础上展开的，侧重点放在了介绍获得高质量样本的方法、 方便样本的缺点以及随机样本的简单性质上。教科书首先通过大量的日常生活中的统计数据，通过边框的问题和探究栏目引导学生思考用样本估计总体的必要性，以及样本的代表性问题。为强化样本代表性的重要性，教科书通过一个著名的预测结果出错的案例，使学生体会抽样不是简 单的从总体中取出几个个体的问题，它关系到最后的统计分析结果是 否可靠。然后，通过生动有趣的实例引进了随机样本的概念。通过实际问题情景引入系统抽样、分层抽样方法，介绍了简单随机抽样方法。最后，通过探究的方式，引导学生总结三种随机抽样方法的优缺点。3．随机现象在日常生活中随处可见，概率是研究随机现象规律的学科，它为人们认识客观世界提供了重要的思维模式和解决问题的模型，同时为 统计学的发展提供了理论基础。因此，统计与概率的基础知识已经成为一个未来公民的必备常识。在本模块中，学生将在义务教育阶段学习统计与概率的基础上，结合具体实例，学习概率的某些基本性质和简单的概率模型，加深对随机现象的理解，能通过实验、计算器（机）模拟估计 简单随机事件发生的概率。教科书首先通过具体实例给出了随机事件 的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义 。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释概率的意义， 并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生（取整数值的）随机数的方法，以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。教科书首先通过具体实例给出了随机事件的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和 比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释 概率的意义，并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转 盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生（取整数值的）随机数的方法，以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。
高三物理一轮复习 第五章 机械能 实验五 探究动能定理课件
图实-5-3
解析
2．(2014·天津高考)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌 上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当 的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力 做功与小车动能变化的关系。此外还准备了打点计时器及配 套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等。组装的实验装 置如图实-5-4 所示。
实 验 五 探究动能定理
一、实验目的 1．探究外力对物体做功与物体速度变化的关系。 2．通过实验数据分析，总结出做功与物体速度平方的正 比关系。 二、实验器材 小车(前面带小钩)、100～200 g 砝码、 长木板 及两侧适 当的对称位置钉两个铁钉、打点计时器及纸带、学生电源及导 线(使用电火花计时器不用学生电源)、5～6 条等长的橡皮筋、 刻度尺。
图实-5-4
(1)若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些______________。 (2)实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的 细绳与木板平行。他这样做的目的是下列的哪个________(填字 母代号)。 A．避免小车在运动过程中发生抖动 B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰 C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动 D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力
(1)除了图中的已给出的实验器材外，还需要的器材有_刻__度__尺__；
实验器材的选用 只要应用电磁打点计时器打纸带的实验，与打点计时器 相关的器材，如：学生电源、导线、复写纸、纸带必须 有，处理纸带时，为测量计时点间距，还应有刻度尺。
(2)平衡摩擦后，每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的，为了测量
(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……的图像， 得出合力做功与物体速度变化的关系
解析
2．(2014·天津高考)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌 上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当 的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力 做功与小车动能变化的关系。此外还准备了打点计时器及配 套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等。组装的实验装 置如图实-5-4 所示。
实 验 五 探究动能定理
一、实验目的 1．探究外力对物体做功与物体速度变化的关系。 2．通过实验数据分析，总结出做功与物体速度平方的正 比关系。 二、实验器材 小车(前面带小钩)、100～200 g 砝码、 长木板 及两侧适 当的对称位置钉两个铁钉、打点计时器及纸带、学生电源及导 线(使用电火花计时器不用学生电源)、5～6 条等长的橡皮筋、 刻度尺。
图实-5-4
(1)若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些______________。 (2)实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的 细绳与木板平行。他这样做的目的是下列的哪个________(填字 母代号)。 A．避免小车在运动过程中发生抖动 B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰 C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动 D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力
(1)除了图中的已给出的实验器材外，还需要的器材有_刻__度__尺__；
实验器材的选用 只要应用电磁打点计时器打纸带的实验，与打点计时器 相关的器材，如：学生电源、导线、复写纸、纸带必须 有，处理纸带时，为测量计时点间距，还应有刻度尺。
(2)平衡摩擦后，每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的，为了测量
(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……的图像， 得出合力做功与物体速度变化的关系
人教版高考物理一轮复习：实验探究动能定理ppt课件
第五章
实验5:探究动能定理
6-6-
一二三四五六
四、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.利用打点的纸带计算小车的速度时,测量不准会带来误差。
第五章
实验5:探究动能定理
7-7-
图2
考点一
考点二
考点三
第五章
实验5:探究动能定理
-1155-
请计算小车所受合外力做的功 W 和小车动能的变化 ΔEk,补填表中空 格(结果保留至小数点后第四位)。
O —B O —C O —D O —E O —F W/J 0.0432 0.0572 0.0734 0.0915 0.1115 ΔEk/J 0.0430 0.0570 0.0734 0.0907 0.1105
第五章
实验5:探究动能定理
9-9-
考点一 实验原理及误差分析
【例 1】(单选)
探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系,实验装置 如图所示,实验主要过程如下:
(1)设法让橡皮筋对小车做的功分别为 W、2W、3W、… (2)分析打点计时器打出的纸带,求出小车的速度 v1、v2、v3、… (3)作出 W v 草图;
。(填选项前字母)
A.平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上
B.为减小系统误差,应使钩码质量远大于小车质量
C.实验时,应使小车靠近打点计时器由静止释放
第五章
实验5:探究动能定理 1234
-23-
(2)图乙是实验中获得的一条纸带的一部分,选取 O、A、B、C 计数点,已知 打点计时器使用的交流电频率为 50 Hz,则打 B 点时小车的瞬时速度大小为 m/s(保留三位有效数字)。
高考物理一轮复习5：实验五 探究动能定理优质课件
2.用如图所示的装置做“探究功与速度变化的关系”的实验时, 下列说法正确的是 ( )
A.为了平衡摩擦力,实验中可以将长木板的左端适当垫高,使小车 拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动 B.每次实验中橡皮筋的规格要相同,拉伸的长度要一样 C.可以改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值
D.可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值 E.实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源 F.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最 大速度 G.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平 均速度
实验器材
小车(前面带小钩)、长木板(两侧适当的对称位置钉两个铁钉)、 打点计时器及纸带、学生电源及导线(使用电火花打点计时器不 用学生电源)、5~6条等长的橡皮筋、刻度尺等。
实验步骤
1.按如图所示将实验仪器安装好,同时平衡摩擦力。 2.先用一条橡皮筋做实验,用打点计时器和纸带测出小车获得的速 度v1,设此时橡皮筋对小车做的功为W0,将这一组数据记入表格。 3.用2条橡皮筋做实验,实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同,这 样橡皮筋对小车做的功为2W0,测出小车获得的速度v2,将数据记入 表格。 4.用3条、4条……橡皮筋做实验,用同样的方法测出功和速度,记 入表格。
3.橡皮筋的规格应一样,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,用2条、3条……橡皮筋 进行第2次、第3次……实验时,每次实验时橡皮筋伸长的长 度都应保持一致。 4.小车质量应大一些,使纸带上打的点多一些。
误差分析
1.误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一致,使橡皮筋的拉 力做功W与橡皮筋条数不成正比。 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速度时,测量不准确会带来误差。
高考物理一轮复习第五章机械能实验五探究动能定理课件.ppt
2019/7/19
33
(1)该同学在一条比较理想的纸带上，将点迹清晰的某点记为零点，顺次选 取一系列点，分别测量这些点到零点之间的距离x，计算出它们与零点之间 的速度平方差Δv2＝v2－v02，弹簧测力计的读数为F，小车的质量为m，然 后建立Δv2－x坐标系，通过描点法得到的图象是一条过原点的直线，如图
第4次 4W
0.400
0.2
第5次
5W
0.450
0.2
2019/7/19
11
(4) 从 理 论 上 讲 ， 橡 皮 筋 做 的 功 Wn 和 物 体 速 度 vn 变 化 的 关 系 应 是 Wn∝__v_n2__，请你根据表中测定的数据在如图所示的坐标系中作出相应 的图象验证理论的正确性. 答案 见解析图
2019/7/19
5
(3)测出每次做功后小车获得的 速度 . (4)分别用各次实验测得的v和W绘制W－v或W－v2、W－v3、……图象， 直到明确得出W和v的关系. 5.实验结论
1 物体速度v与外力做功W间的关系W＝2 mv2.
2019/7/19
6
规律方法总结
1.实验注意事项 (1)将木板一端垫高，使小车的重力沿斜面向下的分力与 摩擦阻力 平衡.
2019/7/19
10
(3)下面是本实验的数据记录表，请将第2次、第3次……实验中橡皮筋做
的功填写在对应的位置；
答案
橡皮筋 10个间距的距 10个间距的时 小车获得的速 小车速度的平
做的功
离x(m)
间T(s)
度vn
方vn2
第1次
W
0.200
0.2
第2次 2W
0.280
0.2
第3次 3W
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距相等，小车做匀速运动即可完成． • 2．实验操作的注意事项 • 由同一位置静止释放小车，橡皮筋恢复原长时，小车获得
速度最大，该过程小车的动能增量等于小车的末动能．
8
• 3．数据处理的方法 • (1)纸带上点间距相等部分对应橡皮筋松弛后小车获得的末
速度． • (2)因完全相同的橡皮筋，拉伸相同的长度，故橡皮筋对小
4
1．数据处理
•方法规律
(1)求小车的速度：利用纸带上点迹均匀的一段测出两点间的距离 x，则 v＝Tx(其
中 T 为打点周期)．
(2)实验数据处理
①计算出各个速度的平方 v2 的值，并填入表格；
②在坐标纸上(如图)画出 W－v和 W－v2图线(“W”以一根橡皮筋做的功为单位)．
(3)实验结论：从图象可知功与物体速度变化的关系 W∝v2.
11
• (3)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大 时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是 ()
• A．橡皮筋处于原长状态 B．橡皮筋仍处于伸长状态 • C．小车在两个铁钉的连线处 D．小车已过两个铁钉的连线 • (4)在正确操作的情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量
3
• 3．实验步骤 • (1)按上图所示将实验仪器安装好． • (2)平衡摩擦力：在长木板有打点计时器的一端下面垫一块木板，反复
移动木板的位置，直至小车上不挂橡皮筋时，纸带打出的点间距均 匀，即小车能匀速运动为止． • (3)先用1条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度 v1，设此时橡皮筋对小车做的功为W，将这一组数据记入表格． • (4)用2条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同，这时 橡皮筋对小车做的功为2W，测出小车获得的速度v2，将数据记入表 格． • (5)用3条、4条……橡皮筋做实验测出功和速度．
带的小车，小车能够匀速下滑即可，D项正确． • (3)水平放置木板，放开小车后，小车做加速运动，当橡皮
筋的拉力大小等于摩擦力大小时，小车的速度最大，此时 橡皮筋仍处于伸长状态，小车没过两个铁钉的连线，选项B 正确，A、C、D错误． • (4)从纸带上看，纸带的GJ段打点比较均匀，所以应选用纸 带的GJ段进行测量．
13
• 练1 某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹 性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑 水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小 球接触而不固连．弹簧处于原长时，小球 恰好在桌面边缘，如图所示．向左推小球， 使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球 离开桌面后落到水平地面．通过测量和计 算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．
• (2)测小车速度时，纸带上的点应选均匀部分 的，也就是选小车做匀速运动的部分．
• (3)橡皮筋应选规格一样的．
• (4)小车质量应大一些，使纸带上打的点多一
些．
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•考点1 皮筋的拉力做功等于合外力做功，需要先平衡摩
擦力． • (2)平衡摩擦力时不挂橡皮筋，轻推小车，只要纸带上点间
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• 2．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．
6
• 3．注意事项
• (1)平衡摩擦力很关键，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．
小车获得的速度，应选用纸带的________部分进行测量(根据如图所示 的纸带回答)．
• 思路剖析：(1)电磁打点计时器使用的电源有什么要求？(2)如何明确是 否平衡摩擦力？(3)木板水平放置，小车速度最大时，合外力为零，此 时橡皮筋什么状态？(4)小车的末状态如何确定？
12
• 【答案】(1)交流 (2)D (3)B (4)GJ • 【解析】(1)打点计时器使用的是交流电源． • (2)平衡摩擦力时，应将纸带穿过打点计时器，放开拖着纸
14
• 回答下列问题： • (1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球被
抛出时的动能Ek相等．已知重力加速度大小为g.为求得Ek， 至少需要测量下列物理量中的________(填正确答案标号)． • A．小球的质量m • B．小球抛出点到落地点的水平距离s • C．桌面到地面的高度h • D．弹簧的压缩量Δx • E．弹簧原长l0
实验五 探究动能定理
1
2
•实验要求
• 1．实验原理 • 探究功与速度变化的关系，可通过改变力对物体做的功，
测出力对物体做不同的功时物体的速度，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v. • 2．实验器材 • 小车(前面带小钩)、100～200 g砝码、长木板、两侧适当的 对称位置钉两个铁钉、打点计时器及纸带、学生电源及导 线(使用电火花计时器不用学生电源)、5～6条相同规格的橡 皮筋、刻度尺．
车做的总功与橡皮筋条数成正比． • 4．利用图象探究物理量间的关系 • (1)利用图象探究物理量间的关系时，首先确定横、纵坐标
轴对应的物理量及单位． • (2)根据表中数据确定横、纵坐标轴的标度． • (3)认真描写各坐标点． • (4)连线时要注意连线原则，偏离直线较远的点要舍去．
9
• 例1 某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如图 所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板滑 行，橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……完全相 同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时(每次实 验中橡皮筋伸长的长度都保持一致)，每次实验中小车获得 的速度根据打点计时器所打在纸带上的点进行计算．
10
• (1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度 尺和________(填“交流”或“直流”)电源．
• (2)实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当倾 斜来平衡摩擦力，则下面操作正确的是( )
• A．放开小车，能够自由下滑即可 • B．放开小车，能够匀速下滑即可 • C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可 • D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可
速度最大，该过程小车的动能增量等于小车的末动能．
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• 3．数据处理的方法 • (1)纸带上点间距相等部分对应橡皮筋松弛后小车获得的末
速度． • (2)因完全相同的橡皮筋，拉伸相同的长度，故橡皮筋对小
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1．数据处理
•方法规律
(1)求小车的速度：利用纸带上点迹均匀的一段测出两点间的距离 x，则 v＝Tx(其
中 T 为打点周期)．
(2)实验数据处理
①计算出各个速度的平方 v2 的值，并填入表格；
②在坐标纸上(如图)画出 W－v和 W－v2图线(“W”以一根橡皮筋做的功为单位)．
(3)实验结论：从图象可知功与物体速度变化的关系 W∝v2.
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• (3)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大 时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是 ()
• A．橡皮筋处于原长状态 B．橡皮筋仍处于伸长状态 • C．小车在两个铁钉的连线处 D．小车已过两个铁钉的连线 • (4)在正确操作的情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量
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• 3．实验步骤 • (1)按上图所示将实验仪器安装好． • (2)平衡摩擦力：在长木板有打点计时器的一端下面垫一块木板，反复
移动木板的位置，直至小车上不挂橡皮筋时，纸带打出的点间距均 匀，即小车能匀速运动为止． • (3)先用1条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度 v1，设此时橡皮筋对小车做的功为W，将这一组数据记入表格． • (4)用2条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同，这时 橡皮筋对小车做的功为2W，测出小车获得的速度v2，将数据记入表 格． • (5)用3条、4条……橡皮筋做实验测出功和速度．
带的小车，小车能够匀速下滑即可，D项正确． • (3)水平放置木板，放开小车后，小车做加速运动，当橡皮
筋的拉力大小等于摩擦力大小时，小车的速度最大，此时 橡皮筋仍处于伸长状态，小车没过两个铁钉的连线，选项B 正确，A、C、D错误． • (4)从纸带上看，纸带的GJ段打点比较均匀，所以应选用纸 带的GJ段进行测量．
13
• 练1 某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹 性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑 水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小 球接触而不固连．弹簧处于原长时，小球 恰好在桌面边缘，如图所示．向左推小球， 使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球 离开桌面后落到水平地面．通过测量和计 算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．
• (2)测小车速度时，纸带上的点应选均匀部分 的，也就是选小车做匀速运动的部分．
• (3)橡皮筋应选规格一样的．
• (4)小车质量应大一些，使纸带上打的点多一
些．
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•考点1 皮筋的拉力做功等于合外力做功，需要先平衡摩
擦力． • (2)平衡摩擦力时不挂橡皮筋，轻推小车，只要纸带上点间
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• 2．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．
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• 3．注意事项
• (1)平衡摩擦力很关键，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．
小车获得的速度，应选用纸带的________部分进行测量(根据如图所示 的纸带回答)．
• 思路剖析：(1)电磁打点计时器使用的电源有什么要求？(2)如何明确是 否平衡摩擦力？(3)木板水平放置，小车速度最大时，合外力为零，此 时橡皮筋什么状态？(4)小车的末状态如何确定？
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• 【答案】(1)交流 (2)D (3)B (4)GJ • 【解析】(1)打点计时器使用的是交流电源． • (2)平衡摩擦力时，应将纸带穿过打点计时器，放开拖着纸
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• 回答下列问题： • (1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球被
抛出时的动能Ek相等．已知重力加速度大小为g.为求得Ek， 至少需要测量下列物理量中的________(填正确答案标号)． • A．小球的质量m • B．小球抛出点到落地点的水平距离s • C．桌面到地面的高度h • D．弹簧的压缩量Δx • E．弹簧原长l0
实验五 探究动能定理
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•实验要求
• 1．实验原理 • 探究功与速度变化的关系，可通过改变力对物体做的功，
测出力对物体做不同的功时物体的速度，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v. • 2．实验器材 • 小车(前面带小钩)、100～200 g砝码、长木板、两侧适当的 对称位置钉两个铁钉、打点计时器及纸带、学生电源及导 线(使用电火花计时器不用学生电源)、5～6条相同规格的橡 皮筋、刻度尺．
车做的总功与橡皮筋条数成正比． • 4．利用图象探究物理量间的关系 • (1)利用图象探究物理量间的关系时，首先确定横、纵坐标
轴对应的物理量及单位． • (2)根据表中数据确定横、纵坐标轴的标度． • (3)认真描写各坐标点． • (4)连线时要注意连线原则，偏离直线较远的点要舍去．
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• 例1 某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如图 所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板滑 行，橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……完全相 同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时(每次实 验中橡皮筋伸长的长度都保持一致)，每次实验中小车获得 的速度根据打点计时器所打在纸带上的点进行计算．
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• (1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度 尺和________(填“交流”或“直流”)电源．
• (2)实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当倾 斜来平衡摩擦力，则下面操作正确的是( )
• A．放开小车，能够自由下滑即可 • B．放开小车，能够匀速下滑即可 • C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可 • D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可