[优选]实验五探究动能定理—高考总复习物理学科配套优质PPT课件
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实验五 探究动能定理
实验准备 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.
实验原理 探究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，可用如图 S5-1 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末速度 v.
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图 S5-2 (2)保持长木板水平，将纸带固定在小车后端，纸带穿过打 点计时器的限位孔.实验中，为消除摩擦力的影响，在砝码盘中 慢慢加入沙子，直到小车开始运动.同学甲认为此时摩擦力的影 响已得到消除.同学乙认为还应从盘中取出适量沙子，直至轻推 小车观察到小车做匀速运动. 看法正确的同学是________( 填 “甲”或“乙”).
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答案：(1)B (2)乙 (3)0.31(0.30～0.33 都算对) (4)远大于
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4.用 3 条、4 条……橡皮筋做实验，用同样的方法测出橡皮 筋对小车做的功和小车获得的速度，记入表格.
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)为横坐标作图，寻找两者的关 系.
实验结论 从实验结果看出，功 W 与速度 v 的平方成正比，即 W∝v2.
【基础检测】 (2019 年江苏卷)某兴趣小组用如图 S5-2 所示的装置验证动 能定理. (1)有两种工作频率均为 50 Hz 的打点计时器供实验选用： A.电磁打点计时器 B.电火花打点计时器 为使纸带在运动时受到的阻力较小，应选择________(填 “A”或“B”).
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(3)消除摩擦力的影响后，在砝码盘中加入砝码.接通打点计 时器电源，松开小车，小车运动.纸带被打出一系列点，其中的 一段如图 S5-3 所示.图中纸带按实际尺寸画出，纸带上 A 点的 速度 vA＝________m/s.
图 S5-3
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(4)测出小车的质量为 M，再测出纸带上起点到 A 点的距离 为 L.小车动能的变化量可用 ΔEk＝12Mv2A算出.砝码盘中砝码的质 量为 m，重力加速度为 g；实验中，小车的质量应________(填 “远大于”“远小于”或“接近”)砝码、砝码盘和沙子的总质 量，小车所受合力做的功可用 W＝mgL 算出.多次测量，若 W 与 ΔEk 均基本相等则验证了动能定理.
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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____2_W___，测出小 车获得的速度 v2，将数据记入表格.
图 S5-1
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实验器材 打点计时器、纸带、复写纸、小车(带小钩)、电源、导线、 砝码、5～6 条完全相同的橡皮筋、刻度尺、长木板、铁钉等. 实验过程
实验步骤 1.按如图 S5-1 所示将实验仪器安装好，同时__平__衡__摩__擦__力__. 2.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.
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实验五 探究动能定理
实验准备 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.
实验原理 探究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，可用如图 S5-1 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末速度 v.
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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)为横坐标作图，寻找两者的关 系.
实验结论 从实验结果看出，功 W 与速度 v 的平方成正比，即 W∝v2.
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实验步骤 1.按如图 S5-1 所示将实验仪器安装好，同时__平__衡__摩__擦__力__. 2.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.