高三物理(人教版)一轮复习课件:实验五:探究动能定理

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
(2)实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动,应采取的措施 是____把__木__板__的__左__端__垫__起__适.当的高度以平衡摩擦力
(3)每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的,为了测量小 车获得的最大速度,应选用纸带上_相__邻__两__计__数__点__之__间__距__离__相__等__ 的部分进行测量.
6、“教学的艺术不在于传授本领,而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/222021/11/222021/11/2211/22/2021
•7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去,他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生,而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/222021/11/22November 22, 2021
(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度 尺和___交__流_____电源(填“交流”或“直流”).
(2)实验主要步骤如下: Ⅰ.实验时,为使小车所受合力等于橡皮筋的拉力,在未连 接橡皮筋前将木板的左端用小木块垫起,使木板倾斜合适的角 度,启动电源,轻推小车,得到的纸带应该是图 2 中的 _____乙_____(填“甲”或“乙”);
(3)若该小组实验时在遗忘了步骤Ⅰ(即没有平衡摩擦力)的 情况下也完成了实验,那么当小车速度最大时,橡皮筋拉力等于 摩擦力,即橡皮筋处于伸长状态.
2.在追寻科学家研究足迹的过程中,某同学为探究恒力做 功和物体动能变化间的关系,采用了如图 1 所示的实验装置.
(1)实验时,该同学用钩码的重力表示小车受到的合力,为 了减小这种做法带来的实验误差,你认为应该采取的措施是
恒定律有 mgL=12(M+m)v2,v=x Mk ,M=m,解得 x2=mkgL, 由题图丙可得 k″=mkg=0.096 m,故 g=kkm″=100×10.096 m/s2 =9.6 m/s2.
随堂巩固演练 1.某实验小组要探究力对物体做功与物体获得速度的关系, 选取的实验装置如图 1 所示.
(2)在实验中,该同学测得 M=m=1 kg,弹簧的劲度系数 k =100 N/m,并改变 A、B 间的距离 L,作出的 x2-L 图象如图丙 所示,则重力加速度 g=____9_._6____m/s2.
[解析] (1)滑块刚接触弹簧时的速度为 v0=x0 Mk ,故系统 的动能增加量为 ΔEk=12(M+m)v20=kx02+2MM+m;由于只有小球 的重力做功,故重力势能的减少量为 ΔEp=mgL.(2)根据机械能守
热点分类聚焦 热点一 实验原理与操作 本实验原理与操作主要有三个环节: 1.平衡摩擦力 本实验要测量合力对小车做的功,通过平衡摩擦力,使橡皮 筋对小车做的功等于合力对小车做的功. 2.功的测量 本实验没有直接测量功的数值,通过改变橡皮筋条数加倍改 变弹力做功,为保证橡皮筋对小车做的功与橡皮筋的条数成正 比,必须使小车从同一位置由静止释放,使每次橡皮筋的伸长相 同和小车的位移相同.
[解析] (1)实验目的是探究合外力做功与物体速度的关系,
平衡摩擦力后,橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功.
(2)由图可知,小车先做加速度变化的加速运动,后做匀速
运动.当小车做匀速运动时,小车获得的速度最大,即 vm=
2.44×10-2 0.02
m/s=1.22 m/s.
(3)由 W∝v2m,知 ~6 V 的交流电源,电火花计 时器接 220 V 的交流电源.因此需要交流电源.
(2)为使小车所受合外力等于橡皮筋的拉力,实验前必须平 衡摩擦力,木板倾斜合适的角度,启动电源,轻推小车,使小车 做匀速直线运动,得到的纸带应该是点迹均匀的乙.分别改用完 全相同的 2 条、3 条……橡皮筋作用于小车,每次释放小车时除 由静止释放外,还必须从同一位置释放,使得每次每条橡皮筋对 小车做的功都为 W.为了测量小车获得的最大速度,应选用纸带 的点迹均匀部分即 GJ(或 HJ)部分进行测量;由动能定理有 W=12 mv2,作出 W-v 图象,则符合实际的图象是 D.
(4)如图 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 两计数点间的距离分别为 AB=1.48 cm,BC=1.60 cm,CD=1.62 cm,DE=1.62 cm;已知相邻两打点的时间间隔为 0.02 s,则小 车获得的最大速度 vm=_____0_.8_1___ m/s.(结果保留两位有效数 字)
测得 v—x 图象的斜率 k′= Mk .在某次实验中,某同学没有 开启速度传感器,但测出了 A、B 两点间的距离为 L,弹簧的压缩 量为 x0,重力加速度用 g 表示,则:
量ΔE可p=(表1_)示_滑_为_块m_g_从ΔL_E_kA_=_处,__在到k_x_误达20_M2_差MB_+_允处_m_许时,的系滑范统块围的和内重小,力球若势组Δ能成Ek减的=少系ΔE量统p 可动则表能可示增认为加为 系统的机械能守恒.(用题中字母表示)
热点三 实验拓展与创新 本实验有多种方案,设计思路都是围绕如何测量速度和
功,常见类型有: 1.利用钩码牵引小车的装置. 2.利用速度传感器测速. 3.利用小球沿斜槽下落平抛测速度.
例 3利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所
示,水平桌面上固定一水平的气垫导轨,导轨上 A 点处有一滑块, 其质量为 M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为 m 的小 球相连.调节细绳的长度使每次实验时滑块运动到 B 点处与劲度系 数为 k 的弹簧接触时小球恰好落地,测出每次弹簧的压缩量 x,如 果在 B 点的正上方安装一个速度传感器,用来测定滑块到达 B 点的 速度,发现速度 v 与弹簧的压缩量 x 成正比,作出速度 v 随弹簧压 缩量 x 变化的图象如图乙所示,
(2)图 2 是在正确操作情况下打出的一条纸带,从中截取了 测量物体最大速度所用的一部分,已知相邻两打点时间间隔为
0.02 s,则小车获得的最大速度 vm=___1_._2_2____ m/s(保留 3 位有 效数字).
(3)几名同学在实验中分别得到了若干组橡皮筋对小车做的 功 W 与小车获得的最大速度 vm 的数据,并利用数据绘出了下列 给出的四个图象,你认为其中正确的是____D______.
____A__C____(填选项前的字母). A.保证钩码的质量远小于小车的质量 B.选取打点计时器所打的第 1 点与第 2 点间的距离约为 2
mm 的纸带来处理数据 C.把长木板不带滑轮的一端适当垫高以平衡摩擦力 D.必须先接通电源再释放小车
(2)如图 2 所示是实验中得到的一条纸带,其中 A、B、C、D、 E、F 是连续的六个计数点,相邻计数点间的时间间隔为 T,相 邻计数点间的距离已在图中标出,测出小车的质量为 M,钩码的 总质量为 m.从打 B 点到打 E 点的过程中,合力对小车做的功是 _中__的_m_物_g_理x__量_符,号小表车示动)能的增量是_12_M__2_xT_2 _2_-__12_M__2x_T1.2(用题中和图
例 2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 1 所示.实验过程中有平衡摩擦力的步骤, 并且设法让橡皮筋对小车做的功以整数倍增大,即分别为 W0、 2W0、3W0、4W0…
(1)实验中首先通过调整木板倾斜程度平衡摩擦力,目的是 _____C_____(填写字母代号).
A.为了释放小车后小车能做匀加速运动 B.为了增大橡皮筋对小车的弹力 C.为了使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功 D.为了使小车获得较大的动能
Ⅳ.分析打点计时器打出的纸带,分别求出小车每次获得的 最大速度 v1、v2、v3、….如图 3 所示是实验中打出的一条纸带, 为了测量小车获得的最大速度,应选用纸带的____G_J_____部分进 行测量;
Ⅴ.只有一条橡皮筋时,作出 W-v 图象,则下列符合实际的 图象是_____D_____.
(3) 若 该 小 组 实 验 时 在 遗 忘 了 步 骤 Ⅰ 的 情 况 下 也 完 成 了 实 验,那么当小车速度最大时,橡皮筋处于____伸__长____(填“伸长” 或“原长”)状态.
实验原理与操作
数据处理与分析[数据处理]
1.测出每次做功后小车获得的速度. 2.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. 3.结论:物体速度 v 与外力做功 W 间的关系 W=12mv2.
[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.
[解析] (1)打点计时器必须用交流电,A 项错误;若实验前 已平衡好摩擦力,则当小车速度达到最大时,橡皮筋应处于原长
状态,B 项错误;每次实验中小车必须从同一位置由静止出发, C 项正确;根据探究动能定理的实验原理可知,D 项正确;
(2)实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动,应采取的措 施是把木板放打点计时器的一端垫起适当的高度以平衡摩擦力;
所打的纸带测出.
(1)关于该实验,下列说法正确的是____C_D_____. A.打点计时器可以用直流电源供电,电压为 4~6 V B.当小车速度达到最大时,橡皮筋处于伸长状态 C.每次实验中应使小车从同一位置由静止出发 D.利用每次测出的小车的最大速度 vm 和橡皮筋做的功 W, 依次作出 W-vm、W-v2m、W-v3m、W2-vm、W3-vm……的图象, 直到找出合力做功与物体速度变化的关系
(3)小车获得最大速度时做匀速运动,因此应选用相邻两计 数点间隔相等的部分进行测量;
(4)小车获得的最大速度 vm=xt=1.620×.0210-2 m/s=0.81 m/s.
热点二 实验数据处理
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=xt. 2.实验数据处理: 以一根橡皮筋做的功 W 为单位,在坐标纸上画出 W-v 和 W-v2 图象.根据图象得出 W∝v2.
例 1“探究动能定理”的实验装置如图 1 所示,当小车在两
条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为 W0.当用 4 条、 6 条、8 条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第 2 次、第 3 次、 第 4 次……实验时,橡皮筋对小车做的功记为 2W0、3W0、4W0… 每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器
•8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心,这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进,不知自勉,任何教育者就都不 能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方,儿童才会产生上进心。 2021/11/222021/11/222021/11/222021/11/22
3.小车获得的速度 本实验要测量的速度是橡皮筋做功结束时的速度,即小车做 匀速运动的速度,应选用纸带上打点均匀的部分.
•1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞:用脚跳舞,用思想跳舞,用言语跳舞,不用说,还需用笔跳舞。 •2、一切真理要由学生自己获得,或由他们重新发现,至少由他们重建。 •3、教育始于母亲膝下,孩童耳听一言一语,均影响其性格的形成。 •4、好的教师是让学生发现真理,而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式,注重实质.
Ⅱ.使小车在一条橡皮筋的作用下由静止弹出,沿木板运动, 此过程中橡皮筋对小车做的功记为 W;
Ⅲ.再分别改用完全相同的 2 条、3 条……橡皮筋作用于小 车,每次释放小车时,除由静止释放外,还必须
____从__同__一__位__置__释__放____(填写相应实验条件),使得每次每条橡皮 筋对小车做的功都为 W;
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.
[注意事项] 1.平衡摩擦力: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. 2.选点测速: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状态的. 3.规格相同:橡皮筋规格相同时,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.
相关文档
最新文档