实验五探究动能定理课件
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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．
第5单元 实验探究动能定理 优质课件
图1
• 三、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．
• 四、实验步骤
• 1．按如图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，设此时 橡皮筋对小车做的功为W1，将这一组数 据记入表格．
图5
• A．电源的频率不稳定 • B．木板倾斜的程度太大 • C．没有使木板倾斜或倾斜角太小 • D．小车受到的阻力较大
• 解析：出现上述情况的原因是小车先加速 再减速，说明开始时橡皮筋的弹力大于摩 擦力，随后又小于摩擦力，因此没有完全 平衡摩擦力．
• 答案：CD
• 3．(2010年山东德州期末)某实验小组在 探究“功与速度变化的关系”实验中，该 小组同学画出小车位移x与速度v的关系图 象如图6所示，根据该图线形状，某同学 对合外力做的功w与物体的速度v的关系 作出猜想，肯定不正确的是 ()
()
• A．用同样的力对小车做功，让小车通过 的距离依次为x、2x、3x、……进行第1次、 第2次、第3次、……实验时，力对小车做 的功就是W、2W、3W、……
• B．让小车通过相同的距离，第1次力为F，
• C．选用同样的橡皮筋，在实验中每次橡 皮筋拉伸的长度保持一致，当用1条、2条、 3条、……同样的橡皮筋进行第1次、第2 次、第3次、……实验时，橡皮筋对小车 做的功就是W、2W、3W、……
• 七、思考与讨论：
• 1．如何平衡摩擦力，平衡到什么程度， 如何验证？
• (让木板有一微小的倾角；使重力沿斜面 向下的分力等于摩擦力；轻推小车可使之 匀速运动．)
• 三、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．
• 四、实验步骤
• 1．按如图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，设此时 橡皮筋对小车做的功为W1，将这一组数 据记入表格．
图5
• A．电源的频率不稳定 • B．木板倾斜的程度太大 • C．没有使木板倾斜或倾斜角太小 • D．小车受到的阻力较大
• 解析：出现上述情况的原因是小车先加速 再减速，说明开始时橡皮筋的弹力大于摩 擦力，随后又小于摩擦力，因此没有完全 平衡摩擦力．
• 答案：CD
• 3．(2010年山东德州期末)某实验小组在 探究“功与速度变化的关系”实验中，该 小组同学画出小车位移x与速度v的关系图 象如图6所示，根据该图线形状，某同学 对合外力做的功w与物体的速度v的关系 作出猜想，肯定不正确的是 ()
()
• A．用同样的力对小车做功，让小车通过 的距离依次为x、2x、3x、……进行第1次、 第2次、第3次、……实验时，力对小车做 的功就是W、2W、3W、……
• B．让小车通过相同的距离，第1次力为F，
• C．选用同样的橡皮筋，在实验中每次橡 皮筋拉伸的长度保持一致，当用1条、2条、 3条、……同样的橡皮筋进行第1次、第2 次、第3次、……实验时，橡皮筋对小车 做的功就是W、2W、3W、……
• 七、思考与讨论：
• 1．如何平衡摩擦力，平衡到什么程度， 如何验证？
• (让木板有一微小的倾角；使重力沿斜面 向下的分力等于摩擦力；轻推小车可使之 匀速运动．)
课件4：实验五 探究动能定理
1
1.60
2
3.60
3
6.00
4
7.00
5
9.20
Δv2/m2·s－2 /
0.04 0.09 0.15 0.18 0.23
❖ 请以Δv2为纵坐标，以s为横坐标在方格纸中作出Δv2 －s图象．若测出小车质量为0.2 kg，结合图象可求 得小车所受合外力的大小为________N；若该同学通 过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显 超出实验误差的正常范围．你认为主要原因是 ____________________________，实验操作中改进 的措施是______________．
(2)小车获得的最大速度应该用纸带上点间距相
等段求解，在图中纸带上应用 B、D 段求小车的最大
速度．
vm
＝
OD－OB 2T
＝
10.40－7.12×10－2 2×0.02
m/s ＝ 0.82
m/s.
❖ [变式训练] ❖ (多选)在用如图所示装置做“探究功与速度变化的关
系”的实验时，下列说法正确的是( )
❖ 4．开始实验时，小车应靠近打点计时器，并且要先 接通电源再释放小车．
❖ 5．选择小车时，小车质量应适当大一些，使纸带上 打的点多一些．
❖ 【实验改进】 ❖ 1．本实验中物体运动速度可以使用速度传感器直接
采集，比用打点计时器方便快捷且误差较小． ❖ 2．可以把长木板换成气垫导轨，省略平衡摩擦力的
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． ❖ 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.
类型
偶然误 差
系统误 差
产生原因
小车速度的测量误差
高中物理5-5第5讲实验五探究动能定理.ppt
尺；(2)要让小车在不挂橡皮筋时，在木板上匀速运动，因而木板 要倾斜以平衡摩擦力；(3)小车匀速运动时，纸带上的点的间隔均 匀， 应选纸带上点距均匀的部分进行测量； (4)橡皮筋每增加一条， 对小车做的功就增加 W；(5)用纵坐标表示速度的平方，横坐标表 示功，利用描点法描出各组数据对应的点， 然后连线作出 v2 n－Wn 图象，如图所示．
5
0.450
0.2
(5)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∝________，请你根据表中测定的数据在图5-5-5所 示的坐标系中作出相应的图线验证理论的正确性；
图5-5-5
(6)若在实验中你作出的图线与理论的推测不完全一致，你处理这 种情况的做法是______________________． 解析 (1)计算小车速度需要测量纸带上的点的距离，要用到刻度
(2)如图5-5--2-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＝1.48 cm，BC＝1.60 cm，CD ＝ 1.62 cm ， DE ＝ 1.62 cm ；已知相邻两点打点时间间隔为 0.02 s，则小车获得的最大速度 vm＝ ________m/s.(结果保留
两位有效数字)
图5-5-2
解析
(1)打点计时器必须用交流电， A 项错误； 实验仪器安装时，
必须平衡摩擦力，B 项错误；每次实验小车必须从同一位置由静 止弹出，C 项正确；根据所得数据分别作出橡皮筋所做的功 W 与 小车获得的最大速度或小车获得的最大速度的平方、 立方等图象， 找出合力做的功与物体速度变化的关系，D 项正确． x 1.62×10 (2)小车获得的最大速度 v＝ t ＝ 0.02 答案 (1)CD (2)0.81
《动能定理》课件
动能的基本单位是焦耳 (J)，表示物体具有的能够做功的能量。
动能定理的公式推导
1 做功的定义
做功是指力对物体施加的力乘以物体在力方 向上的位移。
2 动能的定义
动能是物体由于运动而具有的能力，并与物 体的质量和速度有关。
3 动能定理的正式公式
动能定理的公式是：物体的动能增加等于所 受外力所做的功。
4 动能定理的推导过程
《动能定理》PPT课件
动能定理是物理学中重要的原理之一，它描述了物体的动能与所受外力之间 的关系。本课件将详细介绍动能定理的概念、公式推导、实际应用，以及它 的局限性和拓展。
什么是动能定理
概念和定义
动能定理是描述物体动能与所受外力之间关系的物理定理。它指出，物体的动能增加等于所 受外力所做的功。
动能的基本单位
参考文献
动能定理相关文献推荐
- "动能定理及其应用"，物理学报，2020。
动能定理相关研究进展
- "动能定理在复杂系统中的应用研究"，科学进展， 2019。
1
局限性
动能定理只适用于刚体系统和无摩擦情况，对于弹性碰撞等特殊情况需要另外考 虑。
2
发展和拓展
对于特殊情况，科学家们通过改进和扩展动能定理，发展了更精确的物理模型。
总结
动能定理的重要性和应用
动能定理学中的地位
动能定理是能量守恒定律的一个重要推论，揭示了能量的转化和传递规律。
动能定理可以通过应用牛顿第二定律和功的 定义进行推导。
动能定理的实际应用
机械系统中的应用
动能定理在机械系统中可以用 来计算物体的能量转化和机械 工作。
运动学中的应用
动能定理可以用来研究物体在 不同速度和方向下的运动。
动能定理的公式推导
1 做功的定义
做功是指力对物体施加的力乘以物体在力方 向上的位移。
2 动能的定义
动能是物体由于运动而具有的能力，并与物 体的质量和速度有关。
3 动能定理的正式公式
动能定理的公式是：物体的动能增加等于所 受外力所做的功。
4 动能定理的推导过程
《动能定理》PPT课件
动能定理是物理学中重要的原理之一，它描述了物体的动能与所受外力之间 的关系。本课件将详细介绍动能定理的概念、公式推导、实际应用，以及它 的局限性和拓展。
什么是动能定理
概念和定义
动能定理是描述物体动能与所受外力之间关系的物理定理。它指出，物体的动能增加等于所 受外力所做的功。
动能的基本单位
参考文献
动能定理相关文献推荐
- "动能定理及其应用"，物理学报，2020。
动能定理相关研究进展
- "动能定理在复杂系统中的应用研究"，科学进展， 2019。
1
局限性
动能定理只适用于刚体系统和无摩擦情况，对于弹性碰撞等特殊情况需要另外考 虑。
2
发展和拓展
对于特殊情况，科学家们通过改进和扩展动能定理，发展了更精确的物理模型。
总结
动能定理的重要性和应用
动能定理学中的地位
动能定理是能量守恒定律的一个重要推论，揭示了能量的转化和传递规律。
动能定理可以通过应用牛顿第二定律和功的 定义进行推导。
动能定理的实际应用
机械系统中的应用
动能定理在机械系统中可以用 来计算物体的能量转化和机械 工作。
运动学中的应用
动能定理可以用来研究物体在 不同速度和方向下的运动。
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
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。
动能定理(共7张PPT)
(1)7.5×104N；（2）1.5× ×106W （3）16km
出，物体落地时的速度为13m/s，求物体在运动过程中克服空气
阻力做的功。
11.2J
例2、一架小型喷气式飞机的质量为5×103kg，在跑道上从静止开始滑 行时受到的发动机牵引力为1.8×104N，设运动中的阻力是它所受重力的 0.2倍，飞机离开跑道的起飞速度是60m/s，求飞机在跑道上滑行的距离.(g 取10米/秒2.)
例7、一个物体从高为h的斜面顶端以初速v0下滑到斜面底端时的速度 恰好为0，则使该物体由这个斜面底端至少以多大初速v上滑，才
能到达斜面顶端？
V2 0
4gh
例8、质量为3000t的列车, 在恒定的额定功率下, 由静止开始出发, 运动 过程中受到的阻力大小恒定, 经过1000s速度达到最大行驶速度72km/h. 此时司机发现前方4km处的铁轨被洪水冲毁, 便立即紧急刹车, 结果列车 正好到达铁轨冲毁处停止, 若所加的制动力为7.5×104N. 求：(1) 列车在 行驶过程中所受阻力多大? (2) 列车的额定功率多大? (3) 列车的总行程 多长?
动能定理的解题步骤：
1125m
1、确定研究对象和研究过程
2、确定始末状态的动能
3、写出过程中合力的功或各力做的总功，明确各力做功的正负
4、利用动能定理，写出等式，左边写功(合力的功或各力的总功）， 右边写末动能－初动能
例4、（1999广东高考）如图，一弹簧振子，物块的质量为m，它与
水平桌面间的动摩擦因数为μ，起初用手按住物块，弹簧的伸长量为x，
N
例7、一个物体从高为h的斜面顶端以初速v0下滑到斜面底端时的速度恰好为0，则使该物体由这个斜面底端至少以多大初速v上滑，才能到达斜面
出，物体落地时的速度为13m/s，求物体在运动过程中克服空气
阻力做的功。
11.2J
例2、一架小型喷气式飞机的质量为5×103kg，在跑道上从静止开始滑 行时受到的发动机牵引力为1.8×104N，设运动中的阻力是它所受重力的 0.2倍，飞机离开跑道的起飞速度是60m/s，求飞机在跑道上滑行的距离.(g 取10米/秒2.)
例7、一个物体从高为h的斜面顶端以初速v0下滑到斜面底端时的速度 恰好为0，则使该物体由这个斜面底端至少以多大初速v上滑，才
能到达斜面顶端？
V2 0
4gh
例8、质量为3000t的列车, 在恒定的额定功率下, 由静止开始出发, 运动 过程中受到的阻力大小恒定, 经过1000s速度达到最大行驶速度72km/h. 此时司机发现前方4km处的铁轨被洪水冲毁, 便立即紧急刹车, 结果列车 正好到达铁轨冲毁处停止, 若所加的制动力为7.5×104N. 求：(1) 列车在 行驶过程中所受阻力多大? (2) 列车的额定功率多大? (3) 列车的总行程 多长?
动能定理的解题步骤：
1125m
1、确定研究对象和研究过程
2、确定始末状态的动能
3、写出过程中合力的功或各力做的总功，明确各力做功的正负
4、利用动能定理，写出等式，左边写功(合力的功或各力的总功）， 右边写末动能－初动能
例4、（1999广东高考）如图，一弹簧振子，物块的质量为m，它与
水平桌面间的动摩擦因数为μ，起初用手按住物块，弹簧的伸长量为x，
N
例7、一个物体从高为h的斜面顶端以初速v0下滑到斜面底端时的速度恰好为0，则使该物体由这个斜面底端至少以多大初速v上滑，才能到达斜面
高中物理第5章 实验五 探究动能定理优秀课件
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(5)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的 条件，则从理论上分析，图 4 中正确反映 v2－W 关系的是______________．
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解析：(1)打点计时器使用的电源是交流电源，故选 B. (2)实验中，平衡摩擦力和其他阻力时，应先不挂重物，把长木板右端适当垫高，在小车 后面挂上纸带，接通电源，在打点计时器打点的情况下，轻推一下小车，给小车一个初 速度，若小车拖着纸带做匀速运动，则表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响． (3)实验中，可认为小车所受的拉力 F 大小为 mg，从打 O 点到打 B 点的过程中，拉力对 小车做的功 W＝Fx2＝mgx2.在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于这段时间内 的平均速度，故 vB＝x2ATC＝x32－Tx1.
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实验原理和实验操作 【典题例析】 某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化的关系”的实验，图中小车是在 1 条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时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，使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由打点计时器所打的纸带测出．
A．把长木板右端垫高
B．改变小车的质量
在不挂重物且________(选填选项前的字母)的情况下，轻推一下小车．若小车拖着纸带
做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响．
A．计时器不打点
B．计时器打点
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(3)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为 O.在纸带上依次取 A、B、C…若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为 T.测得 A、 B、C…各点到 O 点的距离为 x1、x2、x3…，如图 2 所示．
(5)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的 条件，则从理论上分析，图 4 中正确反映 v2－W 关系的是______________．
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解析：(1)打点计时器使用的电源是交流电源，故选 B. (2)实验中，平衡摩擦力和其他阻力时，应先不挂重物，把长木板右端适当垫高，在小车 后面挂上纸带，接通电源，在打点计时器打点的情况下，轻推一下小车，给小车一个初 速度，若小车拖着纸带做匀速运动，则表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响． (3)实验中，可认为小车所受的拉力 F 大小为 mg，从打 O 点到打 B 点的过程中，拉力对 小车做的功 W＝Fx2＝mgx2.在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于这段时间内 的平均速度，故 vB＝x2ATC＝x32－Tx1.
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实验原理和实验操作 【典题例析】 某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化的关系”的实验，图中小车是在 1 条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时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，使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由打点计时器所打的纸带测出．
A．把长木板右端垫高
B．改变小车的质量
在不挂重物且________(选填选项前的字母)的情况下，轻推一下小车．若小车拖着纸带
做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响．
A．计时器不打点
B．计时器打点
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(3)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为 O.在纸带上依次取 A、B、C…若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为 T.测得 A、 B、C…各点到 O 点的距离为 x1、x2、x3…，如图 2 所示．
专题五实验五探究动能定理—高考总复习物理学科配套课件(共34张PPT)
图 S5-6 实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉 力大小为 mg，从打 O 点到打 B 点的过程中，拉力对小车做的 功 W＝__________，打 B 点时小车的速度 v＝__________.
(4)以 v2 为纵坐标，W 为横坐标，利用实验数据作出如图 S5-7 所示的 v2-W 图象.由此图象可得 v2 随 W 变化的表达式为 ________.根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含 v2 这个 因子，分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应 是________.
(1)打点计时器使用的电源是________(选填选项前的字母). ________(选填选项前的字母).
5.观察测得数据进行估计，大致判断两个量可能的关系， (2019 年江苏卷)某兴趣小组用如图 S5-2 所示的装置验证动
砝码、5～6 条完全相同的橡皮筋、刻度尺、长木板、铁钉等. 功 W＝__________，打 B 点时小车的速度 v＝__________. 过______________和纸带来测量每次实验后小车的末速度 v.
滑轮牵引小车，使它在长木板上运2动，打点计时器在纸带上记
观察测得数据进行估计，大致判断两个量可能的关系，
干个计数点，4已.用知相邻3计条数点、间的4时间条间隔…为…T，橡测得皮A、筋B、 做实验，用同样的方法测出橡皮
小车观察度，记入表格. 为探究在 M、N 间运动过程中细线
力和其他阻力的影响.
A.计时器不打点
B.计时器打点
(3)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列 点，将打下的第一个点标为 O.在纸带上依次取 A、B、C……若 干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为 T，测得 A、B、 C……各点到 O 点的距离为 x1、x2、x3……如图 S5-6 所示.
(4)以 v2 为纵坐标，W 为横坐标，利用实验数据作出如图 S5-7 所示的 v2-W 图象.由此图象可得 v2 随 W 变化的表达式为 ________.根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含 v2 这个 因子，分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应 是________.
(1)打点计时器使用的电源是________(选填选项前的字母). ________(选填选项前的字母).
5.观察测得数据进行估计，大致判断两个量可能的关系， (2019 年江苏卷)某兴趣小组用如图 S5-2 所示的装置验证动
砝码、5～6 条完全相同的橡皮筋、刻度尺、长木板、铁钉等. 功 W＝__________，打 B 点时小车的速度 v＝__________. 过______________和纸带来测量每次实验后小车的末速度 v.
滑轮牵引小车，使它在长木板上运2动，打点计时器在纸带上记
观察测得数据进行估计，大致判断两个量可能的关系，
干个计数点，4已.用知相邻3计条数点、间的4时间条间隔…为…T，橡测得皮A、筋B、 做实验，用同样的方法测出橡皮
小车观察度，记入表格. 为探究在 M、N 间运动过程中细线
力和其他阻力的影响.
A.计时器不打点
B.计时器打点
(3)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列 点，将打下的第一个点标为 O.在纸带上依次取 A、B、C……若 干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为 T，测得 A、B、 C……各点到 O 点的距离为 x1、x2、x3……如图 S5-6 所示.
物理课件第五章 实验五 探究动能定理
2．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 次的多少倍，简化数据的测量和处理． (2)做 W v 图象，或 W v2、W v3 图象，直到作出的图
象是一条倾斜的直线．
[核心考点•互动探究]
1．[实验操作] 某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化 的关系”的实验，图中小车是在 1 条橡皮筋作用下弹出，沿木 板滑行，这时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， 使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 获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．
(1) 除 了 图 中 已 有 的 实 验 器 材 外 ， 还 需 要 导 线 、 开 关 、 ________(填测量工具)和________(选填“交流”或“直流”) 电源．
(2)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜 来平衡摩擦阻力，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
解析：(1)根据实验原理可知，需要验证 mgx＝12Mv2，同时根据 运动学规律可知，此实验中需要测量钩码质量、小车质量和位 移，故还需要的器材有：刻度尺和天平；(2)分析小车受力可知， 在平衡摩擦力的基础上，使细绳与木板平行是为了让细绳的拉 力充当小车所受合外力，故选项 D 正确；(3)纸带上打出的点较 少，说明小车的加速度过大(即小车过快)，故在保证所挂钩码 不变的条件下可增加小车质量(在小车上加上适量的砝码或钩 码)；
(3)平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动 过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小 车速度．在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验 的器材提出一个解决方法：__________________________.
实验五 探究动能定理课件 新人教版课件
[例 3] (2014 年陕西咸阳一模)某兴趣小组在做“探究做功和物体 速度变化关系”的实验前，提出以下几种猜想：①W∝v，②W ∝v2，③W∝ v，….他们的实验装置如图甲所示，PQ 为一块倾 斜放置的木块，在 Q 处固定一个速度传感器(用来测量物体每次 通过 Q 点的速度)．在刚开始实验时，有位同学提出，不需要测 出物体质量，只要测出物体从初始位置到速度传感器的距离和读
化关系，他们下一步应该作出( )
A．L-v
D．L-1v图象
(3)本实验中，木板与物体间摩擦力的大小会不会影响探究出的结
果？
[思路点拨] 明确本实验的原理即合外力对物体所做的功与动 能变化的关系，是解决本题的关键．利用传感器测出速度，算 出末动能，再利用刻度尺测出物体沿斜面下滑的距离，算出合 外力所做的功，即可判断．
实验五 探究动能定理
要点解读回放
一、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． 二、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 用下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. 三、实验器材
五、数据处理
先对测量数据进行估计，或者作个 W-v 草图，大致判断两个量 可能是什么关系．如果认为可能是 W∝v2，对于每一个速度值算 出它的二次方，然后以 W 为纵坐标、v2 为横坐标作图，如果这 样作出来的图象是一条直线，说明两者关系真的就是 W∝v2. 六、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．
实验五 探究动能定理41页PPT
法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
实验验证动能定理 ppt课件
问题一：
小车所受到的合外力做的功=？ 小车所受到的合外力 ------F合=T-f ----W合=（T-f）S
能否简化？有什么措施？
措施一：垫高长木板，平衡f 措施二：令M>>m
N
T
f
G
问题二： 小车的动能改变量？
Ek 12MD 2v12MB 2v
回顾旧识
❖ 动能定理：
1.内容：合外力对物体所做的功等于物体动能的改变
W合 = ∆EK 2.表达式： W1+W2+W3+….. = EK2-EK1
F合 Scos1 2m2 2v1 2m12v
3.理论推导动能定理：
牛顿第二定律：F=ma……① 运动学：2aS=V²2-V²1……② 功的计算：W=FS……③实验验证动能定理来自第二章第1节：
动能的改变
实验验证动能定理
精品资料
你怎么称呼老师？ 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你是否会认为老师的教学方法需要改进？
你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ 教师的教鞭
“不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我笨，没有学问无颜见爹娘 ……” “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
FS12m22v12m12v
知识准备
纸带中某点的瞬时速度如何 计算？（f=50Hz）
求VB =？ VD =？ VG =？
B点为AC的中间时刻
V 根据推论： t 2
v
S t
VB
VAC
SAC 2T
实验与探究：恒力做功与动能改变的关系
一、实验装置
定滑轮
小砂桶或者钩码
打点计时器
二、实验中应测量的物理量
小车所受到的合外力做的功=？ 小车所受到的合外力 ------F合=T-f ----W合=（T-f）S
能否简化？有什么措施？
措施一：垫高长木板，平衡f 措施二：令M>>m
N
T
f
G
问题二： 小车的动能改变量？
Ek 12MD 2v12MB 2v
回顾旧识
❖ 动能定理：
1.内容：合外力对物体所做的功等于物体动能的改变
W合 = ∆EK 2.表达式： W1+W2+W3+….. = EK2-EK1
F合 Scos1 2m2 2v1 2m12v
3.理论推导动能定理：
牛顿第二定律：F=ma……① 运动学：2aS=V²2-V²1……② 功的计算：W=FS……③实验验证动能定理来自第二章第1节：
动能的改变
实验验证动能定理
精品资料
你怎么称呼老师？ 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你是否会认为老师的教学方法需要改进？
你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ 教师的教鞭
“不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我笨，没有学问无颜见爹娘 ……” “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
FS12m22v12m12v
知识准备
纸带中某点的瞬时速度如何 计算？（f=50Hz）
求VB =？ VD =？ VG =？
B点为AC的中间时刻
V 根据推论： t 2
v
S t
VB
VAC
SAC 2T
实验与探究：恒力做功与动能改变的关系
一、实验装置
定滑轮
小砂桶或者钩码
打点计时器
二、实验中应测量的物理量
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Δx1＋Δx2 2.06＋2.50×10－2
T＝0.1s、v1＝ 2T ＝
2×0.1
m/s＝0.228 m/s
实验五探究动能定理
(4)实验结果表明，ΔEk 总是略小于 W.某同学猜想是由于小车所 受拉力小于钩码重力造成的．用题中小车和钩码质量的数据可 算出小车受到的实际拉力 F＝__0_._0_9_3__ N.
量小车获得的速度，应选用纸带的__G_K_____部分进行测量(根据下
面的纸带回答)．
实验五探究动能定理
2．[实验原理与操作] 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 实验装置如图所示． (1)若要完成该实验，必需的实验器材还有 刻度尺、天平(包括砝码)
实验五探究动能定理
(1)完成下列实验步骤中的填空： A.安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直； B.实验时要调整气垫导轨水平，不挂钩码和细线，接通气源，释放
能在气垫导轨上静止，或能在导轨上做匀速运动， 滑块，如果滑块___________，则表示气垫导轨已调整至水平状态；
或经过两个光电门的时间相等 C.挂上钩码后，接通气源，再放开滑块，记录滑块通过光电门 1 的时间 t1 和通过光电门 2 的时间 t2，若弹簧测力计的示数为 F，则 要验证动能定理的表达式为：_F_L_＝__12_M__(_td2_)2_－__12_M__(；td1)2 D.改变钩码的质量，重复步骤 C，求得滑块在不同合力作用下的动 能变化量 ΔEk.
实验五探究动能定理
(2)让物体分别从不同高度无初速度释放，测出物体初始位置到速
度传感器的距离 l1、l2、l3、l4、…，读出 物体每次通过 Q 点的速度 v1、v2、v3、 v4、…，并绘制了如图乙所示的 l-v 图象． 若为了更直观地看出 l 和 v 的变化关系，
实验五探究动能定理
(2)对于上述实验，下列说法正确的是____B____． A．滑块的加速度与钩码的加速度大小相等 B．弹簧测力计的读数为滑块所受合外力 C．实验过程中钩码处于超重状态 D．钩码的总质量 m 应远小于滑块和遮光条的总质量 M
滑块加速度大小是钩码的 2 倍，弹簧测力计读数为滑块的合外 力大小，存在失重，选项 B 正确、A CD 错误。
第五章 机械能 实验五 探究动能定理
C目录 ONTENTS
[考纲解读] [核心考点•互动探究] [跟踪检测•巩固提升]
实验五探究动能定理
[考纲解读]
实验五探究动能定理
实验五探究动能定理
[核心考点•互动探究]
实验五探究动能定理
1．[实验操作] 某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化的关 系”的实验，图中小车是在 1 条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行， 这时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，使每次实验中橡皮 筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时 器所打的纸带测出．
出橡皮筋所做的功 W 与小车速度 v 关系的图象．
(2)由图象大致可判断出 W 与 v 的关系 可能是__W_∝__v_2__．
实验五探究动能定理
(1)挂钩码前，为了消除摩擦力的影响，应调节木板右侧的高度， 直至向左轻推小车观察到_小__车__做__匀_．速运动 (2)挂上钩码，按实验要求打出的一条纸带如图乙所示．选择某 一点为 O，依次每隔 4 个计时点取一个计数点．用刻度尺量出 相邻计数点间的距离 Δx，记录在纸带上．计算打出各计数点时 小车的速度 v，其中打出计数点“1”时小车的速度 v1＝0_._2_2_8m/s.
实验五探究动能定理
3．[实验数据处理] 某同学利用图甲探究力对物体做的功与物体
速度的关系，得到了Байду номын сангаас表所示的数据：
实验次数
1 2 3 45
橡皮筋条数
1 3 4 57
小车速度 v/(m·s－1) 0.71 1.23 1.42 1.58 1.87
(注：每条橡皮筋拉长的长度都一样) (1)设一条橡皮筋拉长到固定长度所做的功为 W0，在图乙中大致画
实验五探究动能定理
(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____B____．
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)在正确操作情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测
提出一个解决方法：可__在__小__车___上__加__适__量___的__砝__码__(_或_. 钩码)
实验五探究动能定理
(4)他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现 拉力做功总是要比小车动能增量大一些．这一情况可能是下列 哪些原因造成的___C_D____(填字母代号)． A．在接通电源的同时释放了小车 B．小车释放时离打点计时器太近 C．阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉 D．钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力
实验五探究动能定理
(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__D___(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 (3)平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过 快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速 度．在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材
实验五探究动能定理
(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、_刻__度__尺___(填 测量工具)和__交__流____(选填“交流”或“直流”)电源． (2)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜
来平衡摩擦阻力，则下面操作正确的是___D_____．
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