探究影响动能和势能的因素实验
11实验-探究动能、重力势能的大小与哪些因素有关
实验专题----探究动能的大小与哪些因素有关1.如图是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的装置.让同一小车从斜面上不同的高度由静止开始运动,碰到同一位置的相同木块上.目的是探究小车动能的大小与的关系;若小车推动木块移动的距离越大,说明小车对木块越多,从而判断小车的动能越(大/小);若水平面绝对光滑,本实验将(能/不能)达到探究目的。
2.小丽总结初中物理实验探究方法后发现:当要研究的物理量不易直接测量时,都需要想办法把它们的大小间接地测量出来;当要探究的物理量与多个因素有关时,都必须采取一定措施,控制多余变量。
在下面两个实验中,甲图实验一定要让物块在水平木板上做运动,通过弹簧测力计的示数间接地测量出物块所受摩擦力的大小;乙图实验若要探究动能与速度的关系,就要用同一小球A从轨道上的(选填“相同”或“不同”)高度处由静止开始自由滚下,通过物块B被撞开的距离s的大小来间接显示A球到达水平面上时的动能大小。
3.将不易直接测量的量转化为可感知、可量度的量,这是一种常见的科学研究方法。
请分析回答:(1)在“研究影响摩擦力大小的因素”的实验中(如图甲所示),用弹簧测力计拉动木块时,必须让木块在水平面上做运动,通过弹簧测力计上的示数可得知摩擦力的大小;(2)在“研究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中(如图乙所示),将质量不同的小钢球从同一斜面、相同高度由静止开始沿斜面滚下,通过比较同一木块被小钢球推动后,可判断出小钢球刚滚到水平面时动能的大小。
4.小明猜想:动能的大小可能与物体的质量与物体的速度有关.因此.他设计了如下两种实验方案:A.让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑.与放在水平面上的木块相碰,比较木块在水平面上移动的距离(如图甲所示)B.让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑,与放在水平面上的木块相碰.比较木块在水平面上移动的距离(如图乙所示).上述两种实验方案中:(1)A方案是为了探究动能大小与关系,若木块被撞后移动的距离越远.说明小车对木块的推力越多,小车撞击木块时的动能.(2)小明想用B方案探究动能大小与质量的关系.该方案是否合理? ,理由是.5.如图所示,甲是探究“动能的大小与什么因素有关”的实验装置,实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,碰到同一木块上。
九年级科学上期末专题复习之物理实验专题
九上期末专题复习之物理实验实验一:动能影响因素研究1.动能:物体因运动而具有的能量,这种能量叫做动能。
2.影响动能大小的因素:物体运动速度速度大小和物体质量。
3.探究影响动能大小的因素●实验名称:探究决定动能大小的因素●实验方法:控制变量法、转换法。
●实验步骤:①让小钢球从斜面不同高度静止开始滚下,比较木块被小钢球推出的距离大小。
②让质量不同的小钢球从同一斜面同一高度静止开始滚下,比较木块被小钢球推出距离的大小。
●实验结论:①质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能就越大。
②速度相同的物体,质量越大,它的动能就越大。
●实验注意事项①实验探究对象是小球。
②转换法的应用:物体的动能大小是通过木块移动距离大小来反映的。
③选择同一小球进行实验的目的是便于控制小球的质量相同。
④让不同的小球从斜面的同一高度释放,目的是让小球到达斜面底部的初速度相同。
⑤如本实验中水平面绝对光滑,本实验将不能达到实验目的,原因是小车将一直匀速直线运动下去。
⑥实验中要保持小球的运动路线与木块的中心在同一条直线上。
【例1】以同样速度行驶的载重汽车和小轿车,它们的动能相比()A.载重汽车的动能大B.小轿车的动能较大C.它们的动能一样大D.无法比较【例2】小丽从学校回家过程中如图示是她的s﹣t图象,则小丽动能最大的时间段是()A.在t1﹣t2时间内B.在t2﹣t3时间内C.在0﹣t1时间内D.无法确定【例3】图为探究物体(钢球)动能大小跟哪些因素有关的实验装置。
(1)实验原理:①钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动,到达斜面底端时的速度只与钢球起点位置的高度有关。
起点位置越高,该速度越______,实验中是通过____________________来反映小球的动能大小。
②钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动,在水平木板上撞击木块,木块运动的距离越长,运动钢球所具有的动能越_______。
(2)实验现象:①同一钢球从斜面上不同高度处由停止向下运动。
11实验-探究动能、重力势能的大小与哪些因素有关
11实验-探究动能、重力势能的大小与哪些因素有关引言动能和重力势能是物理学中重要的概念,它们与物体的运动和位置变化密切相关。
在本实验中,我们将探究动能和重力势能的大小与哪些因素有关。
通过实验观察和数据分析,我们可以深入理解这两个概念并了解它们的影响因素。
实验目的1.探究动能的大小与物体的质量、速度和形状有关2.探究重力势能的大小与物体的高度、质量和重力加速度有关实验器材和材料1.实验架2.弹簧测力计3.刻度尺4.实心球体(不同质量、形状的)5.直尺6.秤实验步骤实验1:探究动能的大小与物体的质量、速度有关1.准备实验器材和材料:实验架、弹簧测力计、刻度尺和实心球体(不同质量的)。
2.将实验架搭建好,并将弹簧测力计固定在上方。
3.使用刻度尺测量弹簧测力计的初始长度,并记录下来作为参考。
4.将实心球体(质量较小的)放在弹簧测力计下方,并给球体一个初始速度,使其撞击并拉伸弹簧测力计。
5.使用刻度尺测量弹簧测力计的拉伸长度,并记录下来。
6.根据弹簧测力计的拉伸长度计算球体的动能,并记录下来。
7.重复步骤4-6,使用质量较大的球体进行实验。
8.分析实验数据,绘制动能与质量的关系图。
实验2:探究动能的大小与物体的形状有关1.准备实验器材和材料:实验架、弹簧测力计、刻度尺和不同形状的实心球体。
2.将实验架搭建好,并将弹簧测力计固定在上方。
3.使用刻度尺测量弹簧测力计的初始长度,并记录下来作为参考。
4.将不同形状的实心球体放在弹簧测力计下方,并给球体一个初始速度,使其撞击并拉伸弹簧测力计。
5.使用刻度尺测量弹簧测力计的拉伸长度,并记录下来。
6.根据弹簧测力计的拉伸长度计算球体的动能,并记录下来。
7.分析实验数据,比较不同形状的球体的动能大小。
实验3:探究重力势能的大小与物体的高度有关1.准备实验器材和材料:实验架、刻度尺、直尺和球体。
2.将实验架搭建好,并使用直尺测量初始高度H。
3.将球体放在初始高度H处,并给球体一个初始速度,使其下滚到地面。
2020中考复习 物理考点归类训练——专题八:探究动能与势能的影响因素
2020中考复习物理考点归类训练——专题八:探究动能与势能的影响因素考点一:探究动能大小的影响因素1.小明为研究动能大小与哪些因素有关设计了如图实验,让小球静止从斜面上滚下后与固定在右端的弹簧碰撞,斜面底端和平面平滑相接。
①实验中可以通过观察反映小球动能的大小;②小球从斜面上自由下滑过程,速度越来越快,则小球的重力势能(选填“增大”或“减少”或“不变”)③小球整个运动过程中,接触面对小球的支持力A.下滑过程对小球做了功,水平滚动过程没有对小球做功B.下滑过程没有对小球做功,水平滚动过程对小球做了功C.下滑过程和水平滚动过程都没有对小球做功D.下滑过程和水平滚动过程都对小球做了功实验中让同一小球从斜面上不同高度滚下,当高度(选填“越大”或“越小”)时,观察到弹簧被压缩得越短,说明小球动能大小与速度有关;2.如图所示,甲是探究“动能的大小与什么因素有关”的实验装置,实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,碰到同一木块上。
乙是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置,实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下,在粗糙程度不同的水平面上运动。
请回答下列问题:(1)甲实验的目的是探究钢球动能的大小与的关系;实验时,它是通过观察,从而判断钢球动能的大小。
(2)进行乙实验时,每一次都让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下,其目的是使小车在水平面运动的起始相同;通过观察小车在粗糙程度不同的水平面上运动来判断小车在不同的水平面受到的大小。
从而可以推理:如果运动的物体不受力,它将。
3.让小车从斜面顶端由静止滑下,撞到一个小木块上,能将木块撞出一段距离。
放在同一水平面上相同位置的木块,被撞得越远,表示小车的动能越大。
回答以下问题:(1)图1是用来研究动能大小与物体________的关系的。
实验表明:乙图中的小车到达水平表面时,能推动木块运动的距离________些(选填“大”或“小”)。
不同质量的小车从斜面同一高度滑下,是为了使小车滑到斜面底端时具有相同的________。
探究影响动能,重力势能大小的因素及单摆、滚摆、魔罐问题的复习
《实验:探究物体的动能和哪些因素有关》甲乙:控制质量,探究动能与速度的关系乙丙:控制速度,探究动能与质量的关系1.实验方法:控制变量法、转换法转换法的应用:通过木块被推动距离的大小来反映动能的大小2.为了控制速度相同:小球应由同一个斜面、同一高度静止释放注意:即使小球质量不相等,只要小球从同一高度静止释放则到达水平面时速度相等3.选择同一个小球进行实验的目:控制小球的质量相同4.探究动能影响因素的实验中必须使用同一个斜面;被撞击的是同一木块5.若水平面绝对光滑,该实验不能达到探究目的的原因:木块将做匀速直线运动,无法比较运动的距离。
6.物体在能在水平面运动一段距离的原因:具有惯性7.最终停下来的原因:受到阻力实验结论:物体动能的大小与物体的质量和速度有关,质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越大。
一、探究影响动能大小因素的实验1.如图所示是探究物体的动能跟哪些因素有关实验的装置图,小明同学让同一钢球A分别从不同的高度由静止滚下,观察木块被撞击后移动的距离S,水平木板粗糙程度相同,(1)木块被撞得越远,说明钢球对木块做的功越多, ___________(选填“钢球”或“木块”)的动能越大;(2)实验表明,同一物体A从同一斜面不同高度由静止滚下,高度越高,物体B被撞的越远,可得结论______________________________________;(3)若小明第一次把钢球A从h1的高度由静止滚下,第二次把钢球A从h2的高度由静止滚下,且h1<h2,木块B两次移动的过程中受到的摩擦力分别为f1和f2,则f1______f2;两次克服摩擦力所做的功为W1和W2,则W1______W2。
(以上两空均选填“大于“等于”或“小于”)(4)若水平面绝对光滑,则本实验________(选填“能“或“不能”)达到探究的目的。
(5)实验中为了研究动能大小与质量的关系,需要控制小球撞击时的速度不变,具体的控制方法是__________________________(6)该实验用到的实验方法有__________________________________2.图甲是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,碰到同一木块上。
11实验-探究动能、重力势能的大小与哪些因素有关
11实验-探究动能、重力势能的大小与哪些因素有关动能和重力势能的大小与以下因素有关:1. 物体的质量:动能和重力势能都与物体的质量有关。
质量越大,动能和重力势能也越大。
2. 物体的速度:动能与物体的速度的平方成正比。
速度越大,动能越大。
而重力势能与速度无关。
3. 物体的高度:重力势能与物体的高度成正比。
高度越高,重力势能越大。
而动能与高度无关。
4. 重力加速度:重力势能与重力加速度成正比。
重力加速度越大,重力势能越大。
而动能与重力加速度无关。
5. 动能和重力势能的转化:当物体从静止状态开始运动时,动能的增加必然伴随着重力势能的减少,反之亦然。
这是因为动能和重力势能是互相转化的。
6. 系统内的摩擦力:如果存在摩擦力,它会将一部分动能转化为热能,使得动能的大小减少。
重力势能与摩擦力无关。
7. 系统内的其他势能:除了重力势能之外,还可能存在其他形式的势能,如弹性势能或化学势能等。
这些势能的大小也会影响总的势能。
8. 外力的作用:如果在系统中有外力作用,它可以改变物体的动能和重力势能。
外力的大小和方向会影响这两种能量的变化。
9. 时间因素:动能和重力势能的大小还与时间有关。
它们的变化速率取决于物体的加速度和速度变化的时间。
10. 引力场的强度:重力势能与物体所处的引力场的强度有关。
不同地点的引力场强度不同,因此物体在不同位置具有不同的重力势能。
11. 物体的形状和结构:物体的形状和结构也会影响动能和重力势能的大小。
例如,一个长方体和一个球的质量相同,但由于形状不同,它们的动能和重力势能可能不同。
动能与势能的转化实验
动能与势能的转化实验动能和势能是物体运动和位置的两种重要性质。
动能指的是物体由于运动而具有的能量,而势能则是物体由于位置而具有的能量。
在物理学中,动能和势能之间存在着相互转化的关系。
为了更好地理解动能与势能的转化过程,我们可以进行一系列实验来观察和测量这种能量的转换。
实验一:简单机械能转化实验材料:一个小球,一个平滑的斜面,一个标尺,一个计时器。
步骤:1. 将斜面倾斜放置在桌子上,并用标尺测量斜面的高度和长度。
2. 将小球释放在斜面上,同时启动计时器。
3. 观察小球在斜面上滚动的过程,并记录小球滚到斜面底部所用的时间。
4. 根据计时器显示的时间和斜面的长度,计算小球在滚动过程中的平均速度和动能。
5. 应用物体的动能公式(动能 = 1/2 ×质量 ×速度的平方),计算小球在滚动过程中的动能。
实验二:重力势能与动能的转化实验材料:一个木块,一根弹簧,一个标尺,一个秤。
步骤:1. 将木块放在桌面上,并用标尺测量木块的高度和长度。
2. 在木块上方固定一个弹簧,确保弹簧和木块之间有一段距离。
3. 将木块拉到一定高度,然后释放,使其自由下落。
4. 观察并记录木块自由下落的过程,并测量木块触地的时间。
5. 根据木块的质量和高度差,计算木块在自由下落过程中的重力势能。
6. 根据木块触地时的速度以及物体的动能公式,计算木块在触地时的动能。
实验三:弹簧势能与动能的转化实验材料:一个弹簧,一个小球,一个标尺,一个秤。
步骤:1. 将弹簧固定在墙上或其他固定物体上。
2. 将小球沿直线方向拉向弹簧,它与弹簧之间有一定的距离。
3. 释放小球,使其撞击并被弹簧弹起。
4. 观察小球撞击弹簧和弹起的过程,并记录小球的撞击速度和弹起高度。
5. 根据小球的质量和撞击速度,计算小球撞击弹簧时的动能。
6. 根据小球的质量、弹簧的劲度系数以及小球的弹起高度,计算小球在弹起过程中的弹簧势能。
通过以上实验,我们可以清楚地观察和测量动能与势能之间的转化过程。
专题十四 探究物体的动能、重力势能跟哪些因素有关(解析版)
专题十四探究物体的动能、重力势能跟哪些因素有关知识点1:探究物体的动能跟哪些因素有关【实验猜想】动能大小可能跟物体的质量、速度有关。
【实验图示】【实验步骤】(1)如图甲所示,让质量为 m 的小球从斜面上高度为 h 处由静止滑下,运动到水平面上后撞击小木块,测量小木块在水平面上滑行的距离,并将相关数据填入表格;(2)如图乙所示,让质量为 m 的小球从同一斜面上高度为2h处由静止滑下,运动到水平面上后撞击同—位置的同小本块测量小木块在水平面上滑行的距离,并将相关数据填入表格;(3)如图丙所示,让质量为 2m 的小球从同一斜面上高度为 2h处由静止滑下,运动到水平面上后撞击同一位置的同—小木块,测量小木块在水平面上滑行的距离,并将相关数据填入表格。
物理方法:转换法、控制变量法(1)转换法∶小球的动能大小无法直接观察,实验中将小球的动能大小转换为被撞击木块运动距离的大小,这是转换法的应用。
(2)控制变量法∶实验中应注意控制变量法的应用。
探究动能大小与速度的关系时,应保证小球质量相同,到达水平面的速度不同,即图甲、乙;探究动能大小与质量的关系时,应控制小球到达水平面的速度相同,质量不同,即图乙、丙。
还要注意保持其他因素不变,如实验过程中要使用同一个斜面(粗糙程度、倾角不变)、被撞击的是同一个木块等。
知识拓展:从斜面滑下的物体的速度小球在光滑斜面上由静止开始滚下,到达斜面底端时的速度大小只与起点的高度有关,高度越高,到达底端时的速度就越大,与其他因素无关;因此质量不等的小球从斜面的同一高度由静止释放,运动到水平面时,它们的速度大小相等。
【实验结论】物体动能的大小与物体的速度和质量有关,速度越大,质量越大,物体所具有的动能就越大。
知识点2:探究物体的重力势能跟哪些因素有关【实验猜想】重力势能可能跟物体的高度、质量有关。
【实验图示】【实验步骤】(1)如图甲、乙所示,将质量相等(均为 m)的重物分别从不同高度(高度分别为h和 2h)由静止释放,记录这两次实验小桌陷下去的深度;(2)如图乙、丙所示,将质量不等(分别为 m 和 M)的重物从相同高度(均为2h)由静止释放,记录这两次实验小桌陷下去的深度。
探究影响动能大小的因素(实验报告)
探究影响动能大小的因素学校班级实验日期年月日同组人姓名一、实验名称:探究影响动能大小的因素二、实验目的:通过探究活动,学会收集信息和初步分析概括能力。
三、实验器材:光滑斜槽、木块、钢球、玻璃球、刻度尺。
四、实验原理:研究动能大小与什么因素有关的实验,采用了控制变量法,对于不同的研究对象,实验所控制的变量也不同。
五、实验操作步骤及要求:a.取一质量较大的钢球放在斜槽的某一高度处,自由静止释放,测出钢球推动木块前进的距离S1。
b.再取质量的钢球放在斜槽的某一较高度处,自由静止释放,测出钢球推动木块前进的距离S2。
c. 再取一质量较小的玻璃球放在斜槽的与同一高度处,自由静止释放,测出玻璃球推动木块前进的距离S3。
六、现象及数据记录:次数小球小球下落的高度h 木块移动的距s/cm 小球的动能l 钢球2 钢球3 玻璃球七、实验结论:物体的动能与和有关。
物体的越大,动能越;物体的越大,动能越。
小组讨论: 1、为什么观察木块移动的距离来判断钢球的动能大小?2、为什么探究速度对动能大小的影响取相同的高度?八、小练:1、动能是指物体由于而具有的能,其大小与物体的和有关。
2、势能包含势能和势能两种.物体由于被举高而具有的能叫做势能,它与物体的和有关;物体由于发生而具有的能叫做势能,它的大小与有关。
3、我们常用的能量单位是,用字母来表示。
4、判定下列物体是否具有动能或势能,假如有,说出能量的名称,假如没有,说明原因:①在水平地面上滚动的铅球:___________;②悬挂在室内的电灯:____________;③玩具汽车中被卷紧的发条:_____________;④弹簧:_____________;⑤在空中飞行的波音747客机:___________;⑥静止在水平轨道上的列车:________;⑦高速升空的火箭;⑧被拉弯的钢板尺;⑨被水电站拦河坝拦住的上游水;⑩空中下落的皮球。
探究物体的动能跟哪些因素有关的实验报告
探究物体的动能跟哪些因素有关的实验报告篇一:实验目的:探究物体的动能与物体质量、速度以及高度的关系。
实验原理:物体的动能可以用公式动能=1/2×质量×速度的平方来计算。
根据这个公式可以看出,动能受到物体质量、速度以及高度的影响。
实验材料:1. 一个小球2. 一根直尺3. 一个倾斜面4. 一个实验室秤5. 一个速度计实验步骤:1. 将倾斜面固定在桌面上,调整角度使小球能够顺利下滑。
2. 用实验室秤称量小球的质量,并记录下来。
3. 在直尺上标记不同高度的位置,例如每5厘米标记一个点。
4. 将小球从不同高度的位置释放,并通过光电门连续记录小球通过的时间,从而得到小球的速度。
5. 重复步骤4,记录不同高度下小球的速度。
6. 根据实验数据计算小球的动能。
实验结果与分析:通过实验,我们得到了小球在不同高度下的速度和质量。
根据动能公式,我们可以计算出小球在不同高度下的动能,并进行数据分析。
根据实验结果,我们可以得出以下结论:1. 动能与物体的质量成正比:在相同高度和速度下,质量较大的物体具有更大的动能。
2. 动能与速度的平方成正比:在相同质量和高度下,速度较大的物体具有更大的动能。
3. 动能与高度无直接关系:在相同质量和速度下,不同高度下的物体具有相同的动能。
拓展思考:1. 速度的改变对动能的影响:在实验中,我们可以固定物体的质量和高度,只改变速度,进一步探究速度对动能的影响。
2. 动能的转化与守恒:在实验中,我们可以将小球放在其他物体上,观察小球的动能如何转化为其他形式的能量,如热能或声能,并探究动能守恒定律。
3. 动能与能量转化的应用:通过实验结果,我们可以进一步探究动能与机械能、势能以及动能转化的应用,如滑雪、汽车行驶等。
总结:通过实验探究了物体的动能与质量、速度以及高度的关系。
实验结果表明,动能与质量和速度成正比,与高度无直接关系。
此外,还提出了一些拓展思考,进一步探究了动能与其他能量形式的转化与应用。
动能与势能的转化实验
动能与势能的转化实验实验目的:通过实验观察和研究物体在竖直方向上动能与势能的相互转化过程,探究能量守恒定律。
实验器材:1. 小球(可以是小钢球、小木球等)2. 直线轨道3. 方型砧板4. 木槌实验原理:当物体在竖直方向上运动时,其动能和势能之间存在着相互转化的关系。
物体在高处具有势能,当物体下落过程中,势能不断减少,而动能不断增加;当物体达到最低点时,势能为零,而动能达到最大值。
反过来,当物体通过外力再次抬升时,动能逐渐减少,而势能逐渐增加。
实验步骤:1. 将直线轨道固定在水平桌面上,并确保其平整。
2. 将方型砧板固定在轨道的最低点处。
3. 将小球放置在砧板上,并用木槌轻击小球使其开始运动。
4. 观察小球的运动过程,特别是在达到轨道最低点以及再次被抬升时的情况。
5. 反复进行实验,记录观察结果。
实验数据及分析:在实验过程中,可以观察到以下现象:1. 小球从最高点开始下落时,势能逐渐减小,而动能逐渐增加。
2. 小球当达到最低点时,势能为零,动能达到最大值。
3. 当小球再次被抬升时,动能逐渐减小,而势能逐渐增加。
以上现象说明了动能与势能之间的转化关系。
实验结果符合能量守恒定律,即能量在转化过程中保持不变。
物体在运动过程中,其总能量始终保持不变,只是在动能和势能之间进行转化而已。
实验结论:通过本实验的观察和数据分析,可以得出以下结论:1. 动能与势能之间存在着相互转化的关系。
2. 物体在下落过程中,势能逐渐减小,而动能逐渐增加。
3. 物体达到最低点时,势能为零,动能达到最大值。
4. 物体在再次被抬升时,动能逐渐减小,而势能逐渐增加。
这些结论进一步确认了能量守恒定律的有效性,同时也揭示了物体在竖直方向上运动时能量转化的基本规律。
实验拓展:1. 可以通过改变小球的质量、轨道的角度等条件,进一步研究动能与势能的转化关系。
2. 可以将实验中的物体换成其他形态的物体,例如弹簧、滑块等,探索不同物体在竖直方向上能量转化的特点。
物理实验——探究动能和势能的转换规律
物理实验——探究动能和势能的转换规律在物理学的世界中,有两种基本的物理量:能量和势能。
简单来说,动能是物体因其运动而具有的能量,而势能则是物体因其位置而具有的能量。
这两种能量形式可以相互转化,因此探究它们之间的转化规律对物理学的研究具有重要的意义。
本文将通过物理实验的方式探究动能和势能之间的转化规律。
首先,我们可以通过实验来证明动能与速度成正比。
这个实验非常简单,只需准备一块小球、一根直线轨道和一台钟表即可。
首先将小球从轨道上某一高度放下,同时开始计时。
当小球下落到轨道的另一端时,停止计时,并记录小球下落所用的时间。
接下来将轨道的高度(从引力中心算起)分别调整为不同的高度,然后再做同样的实验。
实验结果表明,小球从轨道上不同高度下落的速度不同,但下落所用的时间却是一样的。
根据物理学的运动学定律可知,平抛运动中,物体的初速度为0,而加速度为重力加速度g。
因此,小球下落时的速度可以表示为v=gt,其中v为速度,g为重力加速度,t为下落时间。
通过实验可以发现,小球下落的速度和轨道的高度之间存在一定的关系。
当轨道高度增加时,小球的速度也会增加。
这表示小球的动能随着速度的增加而增加。
因此,动能与速度成正比。
接下来,我们可以通过另一种实验来证明势能与高度成正比。
此实验需要用到“挂球实验仪”,其原理是在挂绳上悬挂一个质量球,然后通过拉高球的位置,来搭建一个人造的“高斯火车道”。
在实验过程中,需要在不同的高度上释放挂球,通过观察挂球的运动轨迹来证实势能与高度成正比的原理。
实验结果表明,当挂球的高度增加时,其速度将增加,并且释放速度越快。
这也说明势能随着高度的增加而增加,而速度也增加。
根据运动学定律,挂球在释放时具有一定能量(即势能)。
当挂球释放时,其潜能将转化为动能,使挂球运动。
因此,势能与高度成正比的转化规律也得到了证实。
综上所述,通过物理实验我们可以探究动能和势能之间的转化规律。
实验结果表明,动能与速度成正比,而势能与高度成正比。
动能与势能的变化实验探究
动能与势能的变化实验探究动能和势能是物理学中重要的概念,它们描述了物体的能量状态和变化。
本文将通过实验的方式,探究动能和势能的变化规律,并进一步探讨它们的关系。
实验一:小球滚动的动能变化材料:小球、斜面、测量工具(尺子、天平)步骤:1、将斜面倾斜固定在水平面上,确保小球能够沿斜面滚动。
2、将小球从斜面顶端释放,观察其滚动的变化。
3、使用尺子测量小球在不同位置的滚动速度,并记录下来。
4、使用天平测量小球的质量,并记录下来。
5、根据小球的质量和速度计算出每个位置的动能。
实验结果:实验一的结果表明,在斜面上滚动的小球,其动能随着高度的增加而增加。
上升的斜面增加了小球的势能,而下滑时势能转换为动能,使得小球在滚动过程中速度逐渐增大。
实验二:弹簧惯性小车的动能和势能变化材料:弹簧惯性小车、弹簧、测量工具(尺子、天平)步骤:1、在水平面上放置弹簧惯性小车,并固定弹簧在一端。
2、将小车向后拉,使其与弹簧形成弹簧压缩状态。
3、释放小车,观察其运动变化。
4、使用尺子测量小车在不同位置的速度,并记录下来。
5、使用天平测量小车的质量,并记录下来。
6、根据小车的质量和速度计算出每个位置的动能。
实验结果:实验二的结果表明,在释放弹簧惯性小车后,它通过弹性势能转化为动能,并且在运动过程中速度逐渐增大。
当小车运动到最远处时,动能达到最大值;当小车返回原点时,动能减小至零。
讨论:动能和势能是互相转换的物理量,它们之间有着密切的联系。
实验一中,小球的势能转化为动能使其加速下滑;实验二中,弹簧的弹性势能转化为小车的动能。
这些实验说明了动能和势能的变化是相互对应的。
结论:动能和势能是物体能量的两种表现形式。
动能与物体的质量和速度成正比,而势能与物体的高度和弹性属性有关。
通过实验,我们验证了动能和势能之间的相互转化关系。
在自然界中,许多物体的运动变化都可以归结为动能和势能的转换。
本文通过实验的方式,探究了动能和势能的变化规律,并深入讨论了它们之间的关系。
动能与势能转化实验探究
动能与势能转化实验探究引言:动能和势能是物体运动过程中常见的两种能量形式。
动能指的是物体由于运动而具有的能量,而势能则是物体由于位置或状态而具有的能量。
在许多物理实验中,我们可以观察和研究动能与势能之间的转化关系。
本文将介绍一个简单的实验,以探究动能和势能之间的相互转化。
实验目的:通过实验,研究和观察物体在不同情况下的动能与势能的转化。
实验材料:1. 一个小球2. 一个斜坡3. 一根线实验步骤:1. 将斜坡放置在水平桌面上,并固定好。
2. 将小球放置在斜坡顶端,并将其用线固定住。
3. 让小球沿斜坡滚动,并观察其运动情况。
实验结果:当小球沿斜坡向下滚动时,其具有较大的动能。
随着小球滚动到斜坡底部,它的动能逐渐减少,而势能逐渐增加。
当小球到达斜坡底部时,动能最小,而势能最大。
这说明动能与势能之间存在着转化关系。
讨论与分析:在实验过程中,小球从斜坡顶部滚动到底部,动能逐渐转化为势能。
这是因为小球下滑时,其动能在重力的作用下逐渐减少,而相应地在位置和高度上积累了势能。
当小球到达斜坡底部时,动能被完全转化为势能。
这符合机械能守恒定律的原理,即在一个孤立系统中,机械能总是守恒的。
此外,在实验中还可以通过测量小球在不同位置上的高度和速度,进一步计算出动能与势能之间的转化比例。
这可以通过使用基本物理公式:动能=1/2mv^2和势能=mgh,其中m为小球的质量,v为小球的速度,h为小球的高度。
通过这个实验,我们可以更好地理解动能与势能之间的转化关系,并清楚地认识到机械能守恒定律的实际应用。
此外,实验的结果还为我们提供了一种实验方法,可以在课堂或实验室中进行类似的探究和研究。
结论:通过以上实验,我们得出了以下结论:1. 物体的动能和势能具有相互转化的关系。
2. 在一个孤立系统中,动能和势能的总和保持不变,符合机械能守恒定律的原理。
在未来的学习中,我们可以进一步探究动能和势能在其他物体运动中的转化关系,并应用这些知识解决实际问题。
10.62影响动能、势能的因素
小结
(能量)
动能
重力势能
与速度和 质量有关 与被举高度 和质量有关 与形变大小 有关
机械能
势能
弹性势能
动手动脑学物理
1、一架飞机在灾区上方水 平匀速飞行,并不断向灾区 空投救灾物资,则飞机在这 个过程中,动能_____ ,势能 变小 ______ 变小 。 (填“变大”或 “变小”)
1、判断动能变化情况
动能与物体的 速度的关系 比较右图两个实验得出: 归纳结论: 质量相同时,速度__的物体能 大
多 做的功多,表明它具有的动能_
实验:探索
动能与物体的 质量的关系
比较右图两个实验得出:
速度相同时,质量__的物体能做的功多, 大 这表明它具有的动能__ 多
归纳以上两组结论得出: 速度 质量 运动的物体__越大,__越大,它 具有的动能就越多
从10m高处落下的砖块
跑百米的运动员
约2.5×103
约3×103
飞行的步枪子弹
行驶的小汽车
约5×103
约2×105
研究表格中的数据,你能看出质量 和速度相比,谁对动能的影响大呢?
3、洒水车沿街道匀速行使,将水洒向地面,在此过程中 减小 ,(填“增大”“减小”或”不 洒水车动能将 随着水不断洒向地面,洒水车的质量在不断的减小 变“)这是因 为 。 4、中国跳水运动员被世人称为”跳水梦之队“,跳水运 动员起跳时的情景,忽略空气阻力,运动员在离开跳板落 入水中之前的过程中,则 (C ) A、运动员的动能一直增大
物体能够做的功越多,它具有的能也越大 要比较动能的大小,应比较被撞物体 运动距离的远近
2、实验方法:
由于动能大小可能跟多个因素有关,实验过程中应采用
控制变量法 控制 速度 相同,研究动能与 控制 质量 相同,研究动能与
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2、如图所示,是探究“动能大小与什么因素有 关”的实验装置。
木块B被推开距离的远近的大小来 (1)实验中通过观察_____________ 判断小球的动能大小; (2)为了研究动能大小与质量的关系,让质量不同的小球 探究动能的大小与质量的关系 从同一高度滚下,是为了 ________________________; (3)小文所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其它仪器 得出了两组数据,如表一和表二所示
3、如图所示,某同学将两个相同的斜面并排放在水平桌 面上,利用它们探究动能或重力势能与哪些因素有关。 (1)将A、B两球(mA<mB)分别从两斜面的相同高度 处由静止同时释放,观察到它们并排滚动且始终相对静止。 这表明在滚动的任一时刻,两球的速度 相同 ,且两球 的速度跟 质量 无关。 (2)分别在水平桌面上的C、C’处放置相同的木块, 再将两球分别从两斜面的相同高度处由静止同时释放,观 察到 B 球将木块撞得更远。由此可得出结 论:当速度相同时,物体的质量越大,动能越大 。
探究影响动能大小的因素实验
茉莉花
wmf
1、影响动能的因素 (1)质量 (2)速度 2、实验的方法:控制变量法 (1)当探究与质量的关系时:改变质量, 选择不同质量的小球,控制初速度相同, 让小球从斜面的同一高度滚下。 (2)当探究与速度的关系时,改变速度,让 小球从不同高度滚下。控制质量相同,选 择同一小球或质量相同的小球。
3、判断动能大小的依据 看木块被推开距离的远近, 推得远,动能大,推得近动 能小。
4、实验的现象和结论 (1)探究与质量的关系 质量大的小球,推开木块的距离远,动能大; 质量小的小球,推开木块的距离近。 结论:当速度相同时,物体的质量越大,动能越 大。 (2)探究与速度的关系 速度大的小球,推开木块的距离远,质量小的 小球,推开木块的距离近。
度的关系
2、.在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中,三
个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击,陷人沙坑中 的情况如图所示。 在此实验中,我们通过观察 木桩下陷的深浅 来比较 铁块重力势能的大小 若A, B两铁块质量相等,则两铁块下落高度的关系是hA_ _ hB; 小于 若A、C两铁块下落的高度相等,则两块质量的关系是_大 C ; 实验结论:物体重力是势能的大小与 质量 和 高度 有 关
表一(钢球撞击的速度为v=8cm/s ) 序号 钢球质量/g 木块滑行中离/cm 1 100 10 2 200 20 2 300 30 表二(钢球质量为v=100g) 序号 钢球撞击的速度为(cm/s) 木块滑行中离/cm 1 8 10 2 16 40 2 24 90
由表一可得出 当速度一定时,物体的质量越大,动能越大。 ______________________________; 分析两表的数据可得出 速度 ________________ 对物体的动能影响较 大。
巩固练习
1、为探究重力势能的大小与什么因素有关,小明利用带 有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行 了如图所示实验。 小方桌下陷的深度 来判断物体重 1)实验中通过观察_______________ 力势能的大小。 (2)要探究重力势能大小与高度的关系应选择图 1 2 __________ 和图_____________ 进行分析比较。 (3)图2和图3探究的问题是物体的重力势能与高 __________________。
二、探究影响重力势能大小的因素
1、影响因素 (1)质量 (2)下落高度
ห้องสมุดไป่ตู้
2、实验方法:控制变量法
3、判断重力势能大小的依据 看木桩下陷的深度 4、探究重力势能的大小与质量的关系 控制高度相同,使它从同一高度下落。改变质量, 使质量不同。
5、探究重力势能的大小与高度的关 系 控制质量相同,改变高度。 6、结论:物体质量越大,下落高度 越高,重力势能越大。
1、如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关?”的 实验示意图。
速度 ①该实验要探究的是物体动能的大小与物体_________ 的 关系。 A ②该实验物体的动能是指物体____(选填“A”或“B”)。 木块被推开距离的远近 ③该实验物体动能的大小是通过 __________________来 反映的。 ④该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体 碰前A (选填“碰前A”、“碰后A”、 B碰撞时___________ 高度 “碰前B”或“碰后B”)的速度,它是通过 _______ (选填“高度”或“质量”)来改变的。 ⑤实验中多次让物体从斜面同一高度上静止滚下时,应改 物体A (选填“物体A”或“物体B”)的质量,这 变________ 是为了研究物体动能与物体质量的关系。