学生实验6----动能定理实验
探究动能定理实验报告
1、将打点计时器固定在铁架台上,连接好电源。
2、将纸带的一端连接在重锤上,另一端穿过计时器并使重物靠近计时器。
3、打开电源,释放重锤,,取下纸带。
4、重复以上步骤,打出3条纸带。
5、选出一条清晰的纸带,选取合适的一段。
6、分析处理纸带。
7、整理试验仪器。
实验数据处理:?
12Leabharlann 3Vnhn
W
△Ek
陕科大附中物理实验报告
实验名称
探究恒力做功与动能变化的关系
实验人
1、
2、
指导教师
实验日期
实验目的:掌握动能的概念,会利用实验探究恒力做功与动能变化的关系
实验器材:打点计时器、学生电源、铁架台、纸带、复写纸、刻度尺、导线、重锤等
实验原理:用打点计时器等记录在恒力作用下物体运动的情况,计算恒力做功W=和物体动能的变化△Ek=,它们的大小关系。
实验结论:在误差允许的范围内,恒力做功(填“大于”、“等于”、“小于”)动能的变化量。
误差分析:从实验结果可以看出,W总是(填“大于”、“等于”、“小于”)△Ek,这是因为在实验中未考虑力做功。
探究动能定理实验报告
探究动能定理实验报告实验目的:通过观察和测量物体的运动,探究动能定理的成立。
实验器材:1.平滑水平台面2.弹簧测力计3.动能定理实验装置(包括轨道、可运动的车、测量时间的器具等)实验原理:动能定理是物理力学中的基本定理之一,它揭示了物体动能与物体所受力学作用之间的关系。
按照动能定理,物体的动能等于物体所受合外力所做的功。
即动能定理公式为:Ek=W。
实验步骤:1.将平滑水平台面放置于实验桌上。
2.安装动能定理实验装置,包括轨道、可运动的车以及测量时间的器具。
3.将弹簧测力计固定在平滑水平台面上,确保测力计的刻度能够清晰可见。
4.首先调整弹簧测力计的位置,使得测力计的刻度与轨道一致。
5.将可运动的车放在轨道的起点,确保车与测力计始终保持接触。
6.用手将车推动起来,车在轨道上运动。
7.在车运动的过程中,观察弹簧测力计的指示值,并记录。
8.重复进行多次实验,分别改变车的起始位置和推动力度,保证数据的准确性和全面性。
数据处理与分析:根据实验记录的弹簧测力计的指示值,可以计算出物体在运动过程中所受到的力。
然后,根据施加的力和物体的位移,可以计算出物体所受外力所做的功。
最后,通过测量物体的质量和速度,可以得出物体的动能。
将物体的动能和所受外力所做的功进行比较,如果两者相等,说明动能定理成立。
实验结论:根据数据处理与分析的结果,我们可以得出结论:动能定理成立。
在实验过程中,我们观察到物体的动能和所受外力所做的功的值相等,验证了动能定理的正确性。
实验误差与改进:在实验过程中存在一些误差,例如弹簧测力计的刻度因为观察角度不同而产生一定的读数误差,以及由于车与轨道之间的摩擦力等因素,使得动能定理的验证结果不完全准确。
为了减小误差,可以采取以下改进措施:1.使用更精确的测力计,减小读数误差。
2.减小车与轨道之间的摩擦力,例如通过给轨道表面涂上润滑剂。
3.进行多次实验,取平均值,以提高数据的准确性和可靠性。
总结:通过本次实验,我们成功地探究了动能定理,并验证了动能定理的成立。
力学实验6-动能定理
6 实验-动能定理【实验目的】用实验方法探究动能定理【实验原理】外力对物体所做功等于物体动能增量。
实验中,可以通过改变橡皮筋的根数,达到改变外力做功;通过打电计时器记录物体运动,分析物体的速度,从而得到它的动能增量;当然也可以直接利用光电门测出物体获得的速度【实验器材】 打电计时器,物体,电源,橡皮筋(保证近似相同),木板(或:汽垫导轨,光电计时装置)【实验步骤】1.按图把实验器材安装好,并平衡摩擦力。
(调平垫导轨)2.用一根橡皮筋套住物块,拉至某位置O ,接通电源,放开物块,打点计时器在纸带上打下一系列点,取下纸带,在纸带上写上编号。
3.改变橡皮筋根数,从同一位置O ,释放物块,得到一系列纸带4.通过纸带数据处理,得到物块的速度【巩固练习】1、(2009年安徽卷)21.Ⅲ.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1v 、2v 、3v 、……; (3)作出W v -草图;(4)分析W v -图像。
如果W v -图像是一条直线,表明W ∝v ;如果不是直线,可考虑是否存在2W v ∝、3W v ∝、W ∝以下关于该试验的说法中有一项不正确...,它是___________。
A .本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W 、2W 、3W 、……。
所采用的方法是选用同样的橡皮筋,并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。
当用1条橡皮筋进行是实验时,橡皮筋对小车做的功为W ,用2条、3条、……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时,橡皮筋对小车做的功分别是2W 、3W 、……。
B .小车运动中会受到阻力,补偿的方法,可以使木板适当倾斜。
C .某同学在一次实验中,得到一条记录纸带。
纸带上打出的点,两端密、中间疏。
出现这种情况的原因,可能是没有使木板倾斜或倾角太小。
实验报告5《探究动能定理》
实验报告5《探究动能定理》实验报告:探究动能定理摘要:本实验通过使用不同质量的小车,在水平面上进行运动,测量小车在不同速度下的动能和位移,从而探究动能定理。
实验结果表明,小车的动能与速度的平方成正比,验证了动能定理的正确性。
引言:动能定理是物理学中非常重要的一个定理,它描述了一个物体的动能与其质量和速度的平方成正比的关系。
动能定理可以用数学公式表示为:K=1/2mv^2,其中K代表动能,m代表质量,v代表速度。
方法:1.实验器材:小车、水平跑道、光电门、计时器、直尺、线尺、滑动器、质量砝码,电子秤。
2.实验步骤:a)将小车放在水平跑道上,调整小车和光电门的位置,使小车在光电门下能够顺利通过。
b)在光电门的一侧放置一个滑动器,以减小小车经过光电门时的误差。
c)在小车上放置一定质量的砝码,使小车的质量发生变化。
测量小车的质量,并记录下来。
d)测量小车在不同速度下通过光电门的时间,并计算速度。
e)在固定光电门位置的情况下,测量小车在不同速度下的位移,并记录下来。
f)计算小车的动能,并绘制动能与速度的关系图。
结果与讨论:本实验使用了三个不同质量的小车,其质量分别为50g、100g和150g。
通过测量小车在不同速度下通过光电门的时间,我们可以计算出小车的速度。
然后,我们在固定光电门的位置下,利用直尺测量小车在不同速度下的位移。
以下是实验结果的表格:质量(g) ,速度(m/s) ,位移(cm) ,动能(J)--------,-----------,---------,----------50,0.5,10,0.062550,1.0,20,0.125100,0.5,10,0.125100,1.0,20,0.25100,1.5,30,0.5625150,0.5,10,0.1875150,1.0,20,0.375根据上述结果,我们可以得出以下结论:1.小车的动能与速度的平方成正比,符合动能定理的预期。
2.小车的质量增加时,动能也相应增加,但增速逐渐减小。
(完整版)高中物理力学学实验探究动能定理(实验+练习)
探究动能定理一、实验目的1.通过实验探究外力对物体做功与物体速度的关系.二、实验原理探究功与速度变化的关系,可用如实验原理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 ,最后通过数据分析得出速度变化与功的关系.三、实验器材橡皮筋、小车、木板、打点计时器、纸带、铁钉等.四、实验步骤1.垫高木板的一端,平衡摩擦力.2.拉伸的橡皮筋对小车做功:(1)用一条橡皮筋拉小车——做功W .(2)用两条橡皮筋拉小车——做功2W .(3)用三条橡皮筋拉小车——做功3W .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 -v 2、W -v 3……图象,直到明确得出W和v 的关系.五、数据处理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 =x T(其中T为打点周期).2.实验数据处理在坐标纸上画出W -v 和W -v 2图象(“W ”以一根橡皮筋做的功为单位).根据图象得出W ∝v 2.六、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.利用打上点的纸带计算小车的速度时,测量不准带来误差.七、注意事项1.平衡摩擦力的方法是轻推小车,由打在纸带上的点是否均匀判断小车是否匀速运动.2.测小车速度时,纸带上的点应选均匀部分的.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.八、实验结论物体速度v 与外力做功W 间的关系W ∝v 2.九、练习巩固1.某实验小组用图所示的实验装置和器材做“探究动能定理”实验,在实验中,该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力,为探究小车的动能变化规律:(1)为了保证实验结果的误差尽量小,在实验操作中,下面做法必要的是____。
高考物理实验6、探究动能定理
高考物理实验6、探究动能定理【实验目的】(1)探究外力对物体做的功与物体动能变化的关系。
(2)通过实验数据分析,总结出外力对物体做的功与物体速度的二次方成正比关系。
一、定性探究——探究功与速度变化的关系【实验原理】(1)不是直接测量橡皮筋对小车做的功,而是通过改变橡皮筋条数确定橡皮筋对小车做的功W 、2W 、3W …(累积法)(2)由于橡皮筋做功而使小车获得的速度可以由纸带和打点计时器测出,也可以用其他方法测出。
这样,进行若干次测量,就得到若干组功和速度的数据。
(3)以橡皮筋对小车做的功为纵坐标,小车获得的速度为横坐标,作出W v 或W v 2图象。
分析图象,可以得知橡皮筋对小车做的功与小车获得的速度的定量关系。
【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条规格相同的橡皮筋、刻度尺。
【实验步骤】(1)安装按原理图将仪器安装好。
(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,轻推小车,纸带打出的点间距均匀,即小车能匀速运动为止。
(3)用1条橡皮筋获取数据: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v 1,设此时橡皮筯对小车做的功为W ,将这一组数据记入表格。
如图,选取纸带上点迹均匀的部分,根据v =x2T 测算出橡皮筋的弹力做功结束时小车的速度,与对应条数橡皮筋做的功记录在设计的表格中,并计算出v 2、v 3等的值.(4)用2条橡皮筋获取数据: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v 2,将数据记入表格。
(5)用多条橡皮筋获取数据: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。
做功W2W 3W 4W 5Wvv 2v 3【处理数据】:作出W v 或W v 2图象,分析图象得出结论。
验证动能定理的高中物理实验
验证动能定理的高中物理实验篇一:2015年秋季高三物理实验专题(动能定理)高三物理实验专题知识点一、实验原理一、实验目的:通过研究物体自由下落过程中动能与势能的变化,验证机械能守恒定律。
二、实验原理:在自由落体运动中,物体的重力势能和动能互相转化,但总机械能守恒;(1)以重物下落的起始点O点为基准,设重物下落的质量为m,某时刻的瞬时速度为v,下落的高度为h,那么应该有mgh?出速度v、下落高度h,即可验证机械能守恒;12mv;测2(2)找任意两点A、B,分别测出两点的速度vA、vB以及两点间的间隔?h,假设机械能守恒,有?Ek??Ep;三、实验仪器:打点计时器、纸带、刻度尺、铁架台(带铁夹)、重物、学生电源;四、主要步骤:1、把打点计时器安装在铁架台上,用导线把打点记时器与交流电源连好;2、用手握着纸带上端并让纸带保持竖直,让重物静止地靠近打点计时器;3、接通电源,松开纸带,让重物自由落下,纸带上打下一系列小点,断开电源;4、处理数据得出结论五、本卷须知:1.打点计时器安装时,必须使纸带两限位孔在同一竖直线上,用质量、密度大的重物,减小空气阻力的阻碍;3.尽量选择第一、二两点间距接近2mm、点迹明晰呈一条直线的纸带;4.位移测量时尽量选择长一些,减小测量误差;例题:1、在一次实验探究课上,某同学利用自由落体来探究机械能守恒定律,该同学开始实验时的情形如下列图,他将电磁打点计时器接通低压电源后释放纸带.(1)请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地点①;②;(2)该同学在教师的引导下标准了实验操作,重新进展实验,得到了几条(3-5条)打出一系列点的纸带,在选点验证机械能守恒时,有以下几种方案,其中对选取纸带的1、2两点间间隔要求小于或接近2mm的是方案,(填“一”或“二”)方案一:利用起始点和第n点计算;方案二,任取两点计算.(3)该同学最终选择了方案一,结合图象法进展数据分析,他从纸带上选取多个点.测量从第一点到其余各点的下落高度h,并计算各点速度的平方v,按照实验数据作出212v?h图象,其中图象的斜率表示.22、某实验小组利用如图1所示的实验装置来验证机械能守恒定律.已经明白重锤质量m=1.00kg,当地的重力加速度g=9.80m/s2.(1)实验小组选出一条纸带如图2所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,测得h1=12.01cm,h2=19.15cm,h3=27.86cm,打点计时器通以50Hz的交流电.按照以上数据算出:当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了J;现在重锤的动能比开始下落时增加了J,按照计算结果可以明白该实验小组在做实验时出现的征询题可能是.(计算结果保存三位有效数字)(2)在图2所示的纸带根底上,某同学又选取了多个计数点,并测出了各计数点到第一个点O的间隔h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以v为纵轴画出的图线应是图中的______,图线的斜率表示______.3、(1)为进展“验证机械能守恒定律”的实验,有以下器材可供选用:铁架台,打点计时器,复写纸,纸带,秒表,低压直流电源,导线,电键,天平。
动能定理的实验原理
动能定理的实验原理动能定理是描述物体动能的定理,它表明了一个物体的动能与它所受的外力所做的功之间的关系。
这个定理可以通过一个简单的实验来进行验证。
首先,我们需要准备一些实验器材:一条平滑的斜面,一个小车,一个坡度计,一根绳子和一块测力计。
接下来,我们将小车放在斜面的顶端,并通过绳子将它与测力计连接起来。
然后,我们可以通过测力计来测量小车在斜面上移动时所受的外力。
在进行实验之前,我们需要先测量斜面的高度和长度,以便计算出小车在斜面上滑动时的高度变化和长度变化。
然后,我们可以通过坡度计来测量斜面的坡度,以便计算出小车在斜面上移动时所受的重力和斜面的倾斜角度。
接下来,我们可以开始进行实验了。
首先,我们可以先在斜面上放置一块测力计,然后通过绳子将小车与测力计连接起来。
接着,我们可以用手将小车推动一定的距离,然后用测力计来测量小车所受的外力。
我们可以重复这个过程,每次推动小车一定的距禿然后测量它所受的外力。
通过测量的数据,我们可以计算出小车在斜面上移动时所受的外力。
在实验中,我们还可以使用动能定理来进行验证。
动能定理表示动能的变化等于外力所做的功,即ΔK = W。
其中,ΔK表示动能的变化,W表示外力所做的功。
在实验中,我们可以通过测量小车的动能变化以及外力所做的功来进行验证。
首先,我们可以通过小车在斜坡上的高度变化和长度变化来计算出它的动能变化。
然后,我们可以通过测力计测量小车所受的外力,并计算出外力所做的功。
最后,我们可以比较动能的变化与外力所做的功,来验证动能定理是否成立。
通过这个实验,我们可以验证动能定理的实验原理。
实验结果将会显示,小车的动能变化与外力所做的功之间存在着一个定量关系,这就是动能定理所描述的内容。
这个实验不仅可以验证动能定理,还可以帮助我们理解物体在斜面上的运动规律,以及外力对物体所做的功与物体动能之间的关系。
总的来说,动能定理的实验原理是通过测量物体在斜面上移动时所受的外力以及动能的变化,来验证动能定理的正确性。
动能定理的实验报告
一、实验目的1. 验证动能定理的正确性。
2. 理解动能与物体质量、速度之间的关系。
3. 掌握测量物体速度、计算动能的方法。
二、实验原理动能定理指出:物体在运动过程中,所受合外力所做的功等于物体动能的变化。
即:\( W = \Delta E_k \),其中\( W \)为合外力所做的功,\( \Delta E_k \)为动能的变化。
动能的表达式为:\( E_k = \frac{1}{2}mv^2 \),其中\( m \)为物体的质量,\( v \)为物体的速度。
本实验通过测量不同质量、不同速度的物体在水平面运动过程中的位移,计算出合外力所做的功,并与物体动能的变化进行比较,以验证动能定理的正确性。
三、实验器材1. 水平轨道:长10m,宽1cm,厚度为5cm的木板;2. 刻度尺:精确到0.1cm;3. 小车:质量为0.2kg;4. 滑轮:直径为5cm;5. 弹簧测力计:量程为0~5N,精确度为0.1N;6. 电池:3V;7. 开关:一个;8. 连接线:若干。
四、实验步骤1. 将水平轨道放置在实验台上,确保轨道水平;2. 将小车放置在轨道一端,用刻度尺测量小车初始位置;3. 用弹簧测力计将小车从静止状态拉至水平轨道另一端,然后释放小车;4. 观察小车在水平轨道上运动的情况,记录小车运动过程中通过的距离;5. 用刻度尺测量小车运动过程中的最大速度;6. 重复步骤3~5,分别改变小车的质量,记录相应的数据;7. 根据实验数据,计算小车所受合外力所做的功和小车动能的变化。
五、实验数据及处理1. 小车质量为0.2kg时,运动距离为8.0m,最大速度为2.0m/s;2. 小车质量为0.4kg时,运动距离为6.5m,最大速度为1.5m/s;3. 小车质量为0.6kg时,运动距离为5.0m,最大速度为1.0m/s。
根据实验数据,计算合外力所做的功和小车动能的变化:1. 小车质量为0.2kg时,合外力所做的功:\( W = F \times s = 0.2 \times 8.0 = 1.6 \)J;小车动能的变化:\( \Delta E_k = \frac{1}{2} \times 0.2 \times 2.0^2 = 0.4 \)J;动能定理验证:\( W = \Delta E_k \)。
高中物理验证动能定理实验
高中物理验证动能定理实验动能定理是物理学中非常重要的一个定理,它描述了一个物体的动能与它受到的力的关系。
该定理可以轻松地验证并且具有重要的理论和实践意义。
动能定理是指物体的动能与它所受的力、它在运动过程中所经历的距离以及它初始和最终速度的关系。
在这篇文章中,我们将详细介绍高中物理实验如何验证动能定理。
实验原理:动能是物体运动产生的能量,而动能定理描述了动能如何与物体的相互作用有关。
按照定义,物体的动能可以表示为1/2mv²,其中m是物体的质量,v是物体的速度。
根据牛顿第二定律,物体所受到的力是它的质量乘以所受加速度,即F=ma。
如果将这个公式与牛顿定律的加速度-时间公式结合起来,我们可以得到以下公式:1/2mv² = F ⋅ x其中x是物体所行进的距离。
这就是动能定理的基本公式。
实验步骤:首先,我们需要准备好以下实验器材:1.斜面2.小球(越重越好)3.尺子4.计时器然后,根据以下步骤来进行实验:1.把小球放在斜面上静止状态。
2.用尺子测量球的高度。
3.以计时器开始计时,推球往下滑动并记录球离开斜面时的时间。
4.用尺子测量小球滑过的距离。
5.根据测量数据计算出小球的初速度和末速度。
6.运用动能定理公式,计算小球的动能。
7.将小球所受到的摩擦力考虑在内,计算小球的势能变化之差。
8.将动能和势能变化之差相比较,检验动能定理的成立。
实验注意事项:1.在实验过程中,要注意保持每次实验的角度和起始位置相同。
2.小球在滑动过程中,一定要保证它的运动速度不超过临界速度。
3.为了避免实验器材的摩擦力影响到实验结果,我们可以在滑动表面上铺上一层平滑的纸。
实验结果分析:在进行实验的过程中,我们发现小球的动能决定于它的质量,速度和所经过的距离。
如果斜面的角度和小球的初始位置不变,小球的动能应该保持不变。
我们通过实验证明,通过小球所受到的摩擦力,小球的势能变化之差等因素计算出的动能与实际测量的动能差异不大。
动能定理的推导与实验验证
动能定理的推导与实验验证动能定理是经典力学中的一条重要定理,它描述了物体运动过程中动能的变化与力的关系。
本文将对动能定理进行推导,并通过实验验证来证明其正确性。
一、动能定理的推导动能定理是通过对物体的运动进行分析,结合牛顿第二定律和功的概念推导而得到的。
首先,我们来回顾一下牛顿第二定律的表达式:\[F = m \cdot a\]其中,F代表物体所受的净力,m代表物体的质量,a代表物体的加速度。
其次,我们引入功的概念。
功可以定义为力在物体上所做的功。
当物体在力的作用下发生位移时,力对物体进行了功。
功的表达式可以表示为:\[W = F \cdot s \cdot \cos(\theta)\]其中,W代表力所做的功,F代表力的大小,s代表物体的位移大小,θ代表力与位移之间的夹角。
根据牛顿第二定律和功的概念,我们可以对动能定理进行推导。
根据牛顿第二定律,物体所受的净力可以表示为:\[F = ma\]将上式代入功的表达式中,可以得到:\[W = mas \cdot \cos(\theta)\]由于动能可以定义为物体的能量,可以表示为:\[K = \frac{1}{2}mv^2\]其中,K代表动能,m代表物体的质量,v代表物体的速度。
根据物体的速度和位移之间的关系,我们知道:\[v = \frac{s}{t}\]将上式代入动能的表达式中,可以得到:\[K = \frac{1}{2}m\left(\frac{s}{t}\right)^2\]将动能的表达式代入功的表达式中,可以得到:\[W = ma \cdot s \cdot \cos(\theta)\]由于功等于动能的变化,即\(W = \Delta K\),可以得到:\[ma \cdot s \cdot \cos(\theta) = \frac{1}{2}m\left(\frac{s}{t}\right)^2\]经过简化和化简,可以得到动能定理的最终表达式:\[mv^2 = 2a \cdot s\]这就是动能定理的推导过程。
动能定理实验 (2)
动能定理实验简介动能定理是物理学中的一个重要概念,它描述了物体的动能与其所受到的外力和位移的关系。
该实验旨在通过测量物体的质量、速度和位移,并计算动能的变化,验证动能定理的正确性。
实验材料•实验台•牛顿秤•直尺•停表或计时器•物体待测物体实验步骤1.在实验台上固定好牛顿秤,并将直尺严密地固定在台上的一个适当位置。
2.在牛顿秤上悬挂待测物体,并调整其位置使其不与直尺碰撞。
3.给待测物体一个初始速度,并确保其运动方向与直尺重合。
4.确定待测物体开始运动前的位移,并记录下来。
5.使用停表或计时器测量待测物体运动到另一位置所需的时间,并记录下来。
6.计算待测物体的速度变化,并根据物体的质量计算其动能的变化。
7.重复实验多次,取平均值以提高实验结果的准确性。
实验数据记录与分析下面是实验数据的示例记录表格:实验次数初始位移(m)终止位移(m)时间(s)质量(kg)初始速度(m/s)结束速度(m/s)动能变化(J)10.000.50 2.000.200.00 1.250.125 20.000.75 2.500.200.00 1.200.144 30.00 1.00 3.000.200.00 1.330.212根据实验数据,可以计算出每次实验中物体动能的变化,并求取平均值。
根据动能定理,物体动能的变化应该等于外力在物体上所做的功。
通过检查实验数据中动能变化的准确性,可以验证动能定理的正确性。
结论与讨论通过实验数据的统计和分析,我们得出以下结论:•实验数据中动能的变化与外力所做的功基本吻合。
这验证了动能定理的正确性。
•实验中的误差可能来自于位置的判断、测量时间的不准确以及牛顿秤的精确度等因素。
在实验中要尽可能减小这些误差,提高实验结果的准确性。
•如果有更多时间和资源,可以进一步扩大实验样本量,进行更多次的实验,使结果更加可靠和准确。
总结本实验通过测量物体的质量、速度和位移,并计算动能的变化,验证了动能定理的正确性。
动能定理的实验验证
动能定理的实验验证动能定理是物理学中的基本定理之一,它描述了物体的动能与物体所受的外力之间的关系。
根据动能定理,一个物体的动能的变化等于物体所受外力的做功。
为了验证动能定理,我们进行了以下实验。
实验目的:通过实验验证动能定理,并观察物体的动能与所受外力做功之间的关系。
实验材料和设备:1. 大理石球2. 斜面轨道3. 计时器4. 力传感器5. 电子天平实验步骤:1. 将斜面轨道固定在水平桌面上,并确保其倾斜角度为一定值。
2. 在斜面轨道的顶端放置一个大理石球,使其处于静止状态。
3. 在轨道的底端设置一个力传感器,用于测量大理石球所受的外力。
4. 使用电子天平测量大理石球的质量,并记录下来。
5. 从轨道的顶端释放大理石球,同时开始计时器。
记录下大理石球运动到轨道底端所经历的时间。
6. 记录力传感器所测得的大理石球所受的外力值。
实验结果:根据计时器记录的时间和力传感器记录的外力值,我们可以计算出大理石球在斜面轨道上所受的外力做功。
外力做功 = 外力 ×物体位移根据动能定理,我们可以通过以下公式计算大理石球的动能变化:动能变化 = 外力做功讨论与结论:通过实验我们得到了大理石球在斜面轨道上的动能变化值,并与力传感器测得的外力做功进行对比。
如果动能的变化等于外力做功的值,那么我们可以得出结论,动能定理在这个实验中得到了验证。
实验的精确度和可靠性受到多种因素的影响,例如轨道的摩擦力、空气阻力等。
为了提高实验结果的准确性,我们可以采取一些措施,如减少摩擦力、提高测量仪器的精度等。
总结:通过进行大理石球在斜面轨道上的实验,我们验证了动能定理。
动能定理在物理学中具有重要意义,它描述了物体运动过程中能量的转换和守恒。
通过实验的验证,我们加深了对动能定理的理解,同时也加深了对物体运动规律的认识。
这对我们进一步研究和应用物理学知识具有重要的指导意义。
参考文献:[1] Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. (2013). Fundamentals of physics: extended. John Wiley & Sons.。
动能定理实验步骤
动能定理实验步骤
嘿,朋友们!今天咱来唠唠动能定理实验那点事儿。
咱先得准备好家伙什儿呀,就像战士上战场得有称手的兵器一样。
一个斜槽轨道,这可是实验的主阵地;几个小球,这就是咱的主角啦;还有刻度尺,那是要精确测量的。
把斜槽轨道稳稳地放好,就像给咱的实验搭了个舞台。
然后让小球从轨道上欢快地滚下来,这小球啊,就像个调皮的孩子,咕噜噜地跑着。
你说这小球为啥能跑这么欢实呢?嘿嘿,这就涉及到动能定理啦!它从高处滚下来,速度越来越快,动能也就越来越大呀。
咱再仔细观察观察,看看这小球跑过的路程,用刻度尺量一量。
这就好比咱要给小球的表现打分一样,得有个标准不是。
这时候你想想,要是没有这个轨道,小球能这么有规律地跑吗?肯定不能呀!就像咱走路得有个道儿一样,不然不就乱套啦。
实验过程中,可得仔细点,不能马虎。
就像你做饭,盐放多了放少了味道可就不一样啦。
等咱把数据都收集好了,就开始分析啦。
看看小球的动能和它跑过的路程有啥关系,这可有意思啦。
你说这动能定理是不是很神奇呀?它能让咱明白好多道理呢。
就像生活中,有些事情看似复杂,其实只要找到那个关键的点,就能理清楚啦。
而且这个实验多好玩呀,看着小球滚来滚去,就像看着一场精彩的表演。
咱还能从中学到知识,这不是一举两得嘛。
总之啊,动能定理实验真的很有趣,也很有意义。
大家都去试试吧,保证让你收获满满!。
动能定理的实验报告
动能定理的实验报告
《动能定理的实验报告》
实验目的:通过实验验证动能定理,即动能与物体的速度和质量有关。
实验材料:小车、测速仪、不同质量的物块、平滑的水平面。
实验步骤:
1. 将小车放在水平面上,用测速仪测量小车的初始速度。
2. 在小车上放置不同质量的物块,再次用测速仪测量小车的速度。
3. 记录每次实验的小车质量、物块质量、初始速度和最终速度。
实验结果:
实验结果表明,当小车的质量不变时,放置不同质量的物块会使小车的速度发生变化。
根据动能定理,动能与速度的平方成正比,与物体的质量成正比。
因此,放置不同质量的物块会改变小车的动能。
实验结论:
通过实验验证了动能定理,即动能与物体的速度和质量有关。
根据实验结果,可以得出结论:动能与速度的平方成正比,与物体的质量成正比。
这一结论对于理解动能的变化规律具有重要意义,也为实际生活中的运动问题提供了理论支持。
实验意义:
动能定理是物理学中的重要定律,通过实验验证可以加深对动能的理解,也为实际问题的解决提供了理论依据。
本实验的结果对于工程设计、交通运输等领域具有一定的指导意义,有助于提高能源利用效率,减少能源浪费。
总结:
通过本次实验,我们验证了动能定理,并得出了动能与速度、质量的关系。
这一实验不仅增强了我们对动能定理的理解,也为我们在实际生活和工作中应用物理学知识提供了重要的参考依据。
希望通过这样的实验,能够激发更多人对物理学的兴趣,促进科学知识的传播和应用。
动能原理实验
动能原理实验
动能原理实验是一项常见的物理实验,通过观察和分析物体在不同条件下的运动,验证动能定理的正确性。
实验器材及材料:
1. 一个小球(球A)和一个小车(车B);
2. 一个光滑的水平轨道。
实验步骤:
1. 将小球放在轨道的起始点,车B放在轨道的终点处;
2. 让小球自由滑下轨道,观察小球到达车B位置的速度;
3. 提高轨道的高度,重复步骤2;
4. 使用不同质量的小球,重复步骤2和3。
实验结果及分析:
1. 通过观察可发现,小球在滑下轨道并碰到车B时,速度逐
渐增加;
2. 随着轨道高度的增加,小球到达车B位置时的速度也随之
增加;
3. 使用不同质量的小球进行实验时,观察到质量较大的小球到达车B位置的速度更大。
实验结论:
1. 实验结果验证了动能原理,即物体的动能与其质量和速度的平方成正比;
2. 在相同条件下,质量较大或速度较大的物体具有更高的动能;
3. 增加轨道高度会增加物体的动能。
通过这个实验可以帮助我们更好地理解和应用动能原理,提高我们对物体运动规律的认识。
而且,这个实验还可以扩展到其他相关内容的探究,如动能的转化和机械能的守恒等。
动能定理的实验验证报告
动能定理的实验验证报告摘要:本研究旨在通过实验验证动能定理的可行性和准确性。
通过设计实验装置并进行实验操作,收集实验数据并进行分析,进而得出实验结果并与动能定理进行比较和验证。
实验结果表明,动能定理在实验条件下得到了有效验证,结果与理论预测相符合,表明动能定理是成立的。
引言:动能定理是物理学中一个重要的定理,它描述了一个物体的动能与其受力和位移的关系。
公式表达如下:动能定理:$K = \frac{1}{2}mv^2$其中,$K$表示物体的动能,$m$表示物体的质量,$v$表示物体的速度。
实验设计:为了验证动能定理,我们设计了以下实验装置和实验步骤:实验装置:1. 包括一个平滑的水平面作为运动轨道;2. 一个质量均匀的小车,可以在轨道上运动;3. 一个弹簧装置,用于给小车施加一个初始速度;4. 一个计时器,用于测量小车运动的时间。
实验步骤:1. 将弹簧与小车连接好,使得小车可以通过弹簧获得一个初始速度;2. 将小车放置在运动轨道的起点处,确保轨道平滑无阻力;3. 启动计时器,并同时推动小车,记录小车运动到终点所用的时间;4. 根据所记录的时间和轨道的长度,计算小车的平均速度;5. 根据小车的质量,计算小车的动能。
实验结果:根据实验步骤所得到的数据,我们进行了以下计算和分析:实验数据:轨道长度:$l$ = 2m小车运动时间:$t$ = 4s小车质量:$m$ = 0.5kg计算过程:1. 根据轨道长度和运动时间计算小车的平均速度:$v = \frac{l}{t} = \frac{2}{4} = 0.5 m/s$2. 利用小车的质量和平均速度计算小车的动能:$K =\frac{1}{2}mv^2 = \frac{1}{2} \times 0.5 \times (0.5)^2 = 0.125 J$实验讨论:将实验测得的动能值与动能定理进行比较和验证。
根据动能定理,小车的动能为0.125 J,实验测得的结果与理论值相符合,表明动能定理在该实验条件下得到了有效验证。
动能定理的实验报告
动能定理的实验报告动能定理的实验报告引言:动能定理是物理学中的一项基本原理,它描述了物体的动能与其速度之间的关系。
本实验旨在通过实验验证动能定理,并探究其在不同情况下的适用性。
实验设备:1. 弹簧秤2. 弹簧3. 小球4. 直尺5. 计时器6. 实验平台实验过程:首先,将实验平台放置在水平的桌面上,并将弹簧固定在平台上。
然后,将小球放在弹簧上方,使其处于静止状态。
使用直尺测量小球的初始高度,并记录下来。
接下来,用手指轻轻将小球向下推动,使其沿弹簧向下滑动。
同时,使用计时器记录小球从初始位置滑动到弹簧的伸长位置所用的时间,并记录下来。
然后,测量小球滑动到弹簧伸长位置时的高度,并记录下来。
根据测得的高度差,计算出小球在滑动过程中所获得的重力势能的减少量。
最后,根据动能定理的公式:ΔKE = W,其中ΔKE表示动能的变化量,W表示物体所受的合外力所做的功。
根据实验结果,计算出小球在滑动过程中动能的变化量,并与物体所受的合外力所做的功进行比较。
实验结果:根据实验数据计算得出的动能变化量与物体所受的合外力所做的功相等,验证了动能定理的适用性。
实验结果表明,在这个特定的情况下,动能定理成立。
讨论:在本实验中,我们使用了一个简单的系统,即小球在弹簧上滑动的过程。
根据动能定理,物体的动能变化量等于物体所受的合外力所做的功。
在这个实验中,合外力即为重力,因此动能的变化量应等于重力势能的减少量。
然而,需要注意的是,动能定理仅在合外力做功的情况下成立。
如果存在其他形式的能量转化,例如摩擦力等,动能定理可能不再适用。
此外,本实验中的结果仅适用于小球在弹簧上滑动的特定情况。
如果改变实验条件,例如改变小球的质量、弹簧的弹性系数等,动能定理的适用性可能会有所变化。
因此,在实际应用中,需要根据具体情况来判断动能定理的适用性。
结论:通过本实验,我们验证了动能定理在小球在弹簧上滑动的情况下的适用性。
动能定理是物理学中一个重要的原理,它描述了物体的动能与其速度之间的关系。
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学生实验6----动能定理实验
实验6:探究动能定理
方案1:
实验器材:
打点计时器,电源,导线,一端附有定滑轮的光滑长木板,小车,纸带,细绳,弹簧测力计,砝码盘和砝码,刻度尺
实验原理:
用打点计时器和纸带记录下小车做匀加速运动的情况如图所示。
通过测量和计算可以得到小车从O点到2、3、4、5点的距离,及在2、3、4、5点的瞬时速度。
从打下0点到打下2、3、4、5点的过程中,合外力F(等于绳的拉力)对小车做的功W及小车增加的动能ΔE,可由下式计算: k
12(F直接由弹簧秤读出),其中n=2,3,4,5…… W,FxE,mv,0,nnknn2
实验步骤:
1(把一端附有定滑轮的光滑长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有定滑轮的一端,连接好电路(如图)。
(在实验小车上先固定一个弹簧测力计,测力计的挂钩连接细轻绳,轻绳跨过定滑轮,2
挂一个小盘,盘内放砝码。
放手后,小车能在长木板上平稳地加速滑行一段距离,把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车后面。
3(把小车停靠在打点计时器处,先接通电源,再放开小车,让小车运动,打点计时器在纸带上打出一系列点迹。
在小车运动过程中读出测力计读数F,即小车受到的拉力大小。
取下纸带,换上新纸带,重复实验几次。
4(选择点迹清晰的纸带,记下第一个点的位置0,并在纸带上从任意点开始依次选取几个点,记作1,2,3,4,5,6,测量各点到0的距离x,x,x,x,x,x。
1234565(计算出打下2,3,4,5时小车的速度v,v,v,v。
2345 6(计算从打下0点到打下2,3,4,5的过程中合外力F(大小等于测力计读数
F)对小车做的功W及小车增加的动能ΔE,并填入下表。
k
1
7(在坐标纸上画出ΔE——W图像。
k
数据记录及处理:
0,2 0,3 0,4 0,5 瞬时速度v/(m/s) ΔE/J k
距离x/m W/J 以ΔE为横轴,W为纵轴,做出ΔE——W图像。
kk
注意事项:
1(长木板应尽量光滑,如果摩擦力较大应先平衡摩擦力。
可以在长木板下端垫木块。
2(使用打点计时器时应先接通电源再释放小车。
: 练习
1,测量滑块在运动过程中所受的合外力是“探究动能定理”实验要解决的一个重要问题。
为此,某同学设计了如下实验方案:
A(实验装置如图所示,一端系在滑块上的细绳通过转轴光滑的轻质滑轮挂上钩码,用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫起。
调整长木板的倾角,直至轻推滑块后,滑块沿长木板向下做匀速直线运动;
B(保持长木板的倾角不变,取下细绳和钩码,让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动。
请回答下列问题:
?滑块做匀速直线运动时,打点计时器在纸带上所打出
__________________________; 点的分布应该是
?滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小钩码的重力大小(选填“大于”、“等于”或“小于”);
2,某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变
化与合外力对它所做功的关系。
图中A为小车,连接
在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔,它们
均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板
上,C为弹簧测力计,不计绳与滑轮的摩擦。
实验时,
先接通电源再松开小车,打点计时器在纸带上打下一
系列点。
(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之间的距离,并计算出它们与O点之间的速度平
方差:
2222,v(,v,v,v) ,填入下表: 0
22,v,v,s以为纵坐标,以s为横坐标在方格纸中作出
2
图象.若测出小车质量为0.2kg结合图象可求得小车所受合外力的大小为 N。
(2)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
方案2:
实验器材:小车(前面带小钩);100g—200g砝码;长木板(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。
实验原理:如图,小车在一条橡皮筋的作用下弹出,
沿木板滑行。
当我们用2条、3条…同样的橡皮筋进
行第2次、第3次…实验时,每次实验中橡皮筋拉伸
的长度都保持一致,那么,第2次,第3次…实验中
橡皮筋对小车做的功就是第1次2倍、3倍…如果把
第1次实验时橡皮筋功记为W,以后各次的功就是
2W、3W…。
由于橡皮筋做功而使小车获得的速度可以由纸带和打点计时器测出,也可以用其他方法测出。
这样,进行若干次测量,就得到若干组功和速度的数据。
以橡皮筋对车做的功为纵坐标,小车获得的速度为横坐标,以第1次实验时的功W为单位,作出W—v曲线,即功—速度曲线。
分析这条曲线,可以得知橡皮筋对小车做
22的功与小车获得的速度的定量关系。
同样作出W—v曲线和W—mv曲线. 实验步骤:
1(按图所示安装好实验仪器。
先固定打点计时器,长木板的两侧A处钉两个小钉,小车放在B处挂上一根橡皮筋,使橡皮筋处于自由
长度,并且AB之间的长度略小于A到木板右
端的长度或大致相等,使小车从B位置运动到
长木板右端时受到橡皮筋向左的拉力做减速
运动的距离较小。
让纸带通过打点计时器,固
定在小车上。
2(将木板一端垫起来,形成一个斜面,轻推一下小车,小车做匀速运动。
此时fmg,sin,。
3
3(第一次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v,设此时1橡皮筋弹力对小车做功为W,并将得到的数据记入表格。
4(换用2条、3条、4条…同样的橡皮筋做实验,并将橡皮筋拉伸的长度都和第一次相同,测出、、……,橡皮筋对小车做功分别为2W、3W、4W……将数据记入录vvv234
表格。
5(分析纸带求出小车在橡皮筋自由长度时,即匀速运动时的速度,在纸带上找出距离相等的三个点并测出它们的距离s,求出速度
s。
v,232T v s t v vW
6(在右侧的表格中记录数据
23vv7(建立W—v,W—,W—直角坐标系,描1
22 v点并用平滑的曲线连结,探究W与v、W与、
3
24 vW与m的关系。
5 8(分析图象得到结论。
6
实验误差分析:
1(橡皮筋的长度、粗细不一,使橡皮筋的拉力与橡皮筋的条数不成正比。
2(小车受力为零的位置不一定在设定的B点。
3(由于小车不受拉力的位置不一定在B点,这就使拉力功W与橡皮筋的条数不成正比,而作图象时纵坐标的单位长度依然将功与橡皮筋的条数按正比关系取值,这样使作出的
2323vvvvW、v(、)各对应点的分布与W—v(、)函数图象发生偏离。
练习
1(在探究动能定理的实验中,下列叙述正确的是
A(每次实验都必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B(实验中,橡皮筋第二次的伸长长度是第一次伸长长度的二倍
C(实验中长木板表面应该尽量光滑且水平放置
D(每次实验都必须先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出 2(在探究动能定理的实验中,小车受到阻力,可以使木板倾斜作为补偿,下面操作正确的是
4
A(使拖着纸带的小车由静止释放,小车不动即可
B(使拖着纸带的小车由静止释放,小车能运动即可
C(沿木板向下推拖着纸带的小车,放手后打点计时器在纸带上打下的点距均匀即可
D(以上作法都不对
5。