高考物理总复习 实验五 探究动能定理课件

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(2)实验中橡皮筋每次做的功使小车获得的速度是根据打 点计时器打出的纸带得到的．当得出若干组功和速度的数据 后，以橡皮筋对小车做的功 W 为纵坐标，分别以小车获得的 速度 v、v2……为横坐标，以第 1 次实验时的功 W 为单位， 用描点法分别作出 W－v、W－v2……曲线，分析曲线，得出 橡皮筋对小车做的功与小车速度的定量关系．
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课堂考点演练02
课堂互动·提能力
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实验原理与操作
【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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(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．
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七、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 筋的拉力做的功 W 与橡皮筋的条数不成正比． (2)没有完全平衡摩擦力(倾角小)或平衡摩擦力过度(倾角 过大)也会造成误差． (3)利用纸带计算小车的速度时，测量间距不准确或所选 阶段不正确带来误差．
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方案 2 如下图甲所示将纸带固定在重物上，让纸带穿过电火花 计 时器或电磁打点计时器．先用手提着纸带，使重物静止 在靠近计时器的地方．然后接通电源，松开纸带，让重物自 由下落，计时器就在纸带上打下一系列小点．得到的纸带如 图乙所示．
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O 点为计时器打下的第 1 个点，在纸带上取相等距离的点 A、B、C……，运算得到 vA2 、vB2 、vC2 ……，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．
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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( )
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2．实验数据记录
橡皮筋 位移 时间 速度 速度平方
பைடு நூலகம்
条数
x/m t/s v/(m·s－1) v2/(m2·s－2)
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3.实验数据处理及分析 (1)观察法：当橡皮筋的条数成倍增加，即合外力做的功 成倍增加时，观察小车的速度或速度的平方如何变化，有何 变化规律． (2)图象法：在坐标纸上画出 W－v 或 W－v2 图线(“W”以 一根橡皮筋做的功为单位)．
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4．实验结论 从图象分析外力对物体做功与物体速度变化的关系．
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六、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．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做匀速运动，找到长木板的一 个合适的倾角． (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．
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八、它案设计 方案 1 如下图所示，将拉力传感器固定在小车上，拉力传感器 可以记录小车受到的拉力大小，在水平桌面上相距一定距离 L 的 A、B 两点各安装一个速度传感器，分别记录小车通过 A、 B 时的速度大小，改变钩码的数量，分别得到对应拉力的功 W 和 Δv2(即 vA2 －v2B)，也可验证得到 W∝Δv2 的结论．
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二、实验原理 (1)采用如下图所示装置，让小车在橡皮筋作用下弹出， 使小车获得速度后沿木板匀速滑行．当用一条橡皮筋弹出时 对小车做的功记为 W，则用两条、三条……完全相同的橡皮 筋并在一起进行第 2 次、第 3 次……实验，每次橡皮筋都拉 伸到同一位置释放时，实验中橡皮筋对小车做的功就是 2W、 3W……
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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．
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(2)实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当 侧斜来平衡摩擦力，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
第五章
机械能及其守恒定律
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1
实验五 探究动能定理
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2
课前知识梳理
课堂考点演练
课堂效果检测
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3
课前知识梳理 01
自主回顾·打基础
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一、实验目的 (1)探究外力对物体做功与物体速度的关系． (2)会用图象法处理实验数据，通过对实验数据分析，总 结出做功与物体速度平方的关系．
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三、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(使用电火花计时 器不用学生电源)、5～6 条等长的橡皮筋、刻度尺．
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四、实验步骤 (1)按图中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．
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(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，用同样的方法测出功 和速度，记入表格．
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五、数据处理 1．测量小车的速度
实验获得如右图所示的纸带，为探究橡皮筋弹力做的功 和小车速度的关系，需要测量弹力做功结束时小车的速度， 即小车做匀速运动的速度，应在纸带上测量的物理量是：A1、 A2 间的距离 x，小车速度的表达式是 v＝Tx(T 为打点计时器打 点的时间间隔)．