2018届高考物理一轮总复习实验5探究动能定理课件
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高考物理一轮总复习 实验探究五 探究动能定理课件
固 考
误差分析
基
· 实
1．误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一，使橡皮
验
探 究
筋的拉力做的功 W 与橡皮筋的条数不成正比．
明
考
2．没有完全平衡摩擦力(倾角小)或平衡摩擦力过度(倾角
向 ·
两
提 考 能 ·
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
级 集 训
考
题 误差．
细
验
探 究
动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的
明
考
间距 L 和这两点的速度大小 v1 与 v2(v1＜v2)．则本实验最终
向 ·
两
提 考
要验证的数学表达式为_____________________．
能
级 集 训
·
(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)
考
题
细
研
菜单
高三一轮总复习·物理
动，找到木板的一个合适的倾角．
考
向
·
2．测小车速度时，纸带上的点应选均匀部分的，也就是 两
提
考 选小车做匀速运动状态的．
能
级 集 训
·
考
3．橡皮筋应选规格一样的．力对小车做的功以一条橡皮
题
细 研
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．
菜单
高三一轮总复习·物理
细
研
菜单
高三一轮总复习·物理
5．用 3 条、4 条……橡皮筋做实验，用同样的方法测出
固 功和速度，记入表格．
考
基
·
实
验
2018届高三物理一轮复习实验五探究动能定理课件
5.小车的选择:小车质量应适当大一些,使纸带上打的 点多一些。
热点一 对实验原理的考查 【典例1】(2017·温州模拟)如图甲所示,某同学在做 “探究功与速度变化的关系”的实验。当小车在1条橡 皮筋的作用下沿木板滑行时,橡皮筋对小车做的功记为 W。当用2条、3条…橡皮筋重复实验时,设法使每次实 验中橡皮筋所做的功分别为2W、3W… 世纪金榜导学 号42722122
平衡摩擦力适当 多次测量x,求平均值
【注意事项】 1.平衡摩擦力: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:使小车连着纸带并 接通电源,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.选点测速:测小车的速度时,纸带上的点应选均匀部 分的,也就是选小车做匀速运动时的部分。 3.橡皮筋的选择: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.先后顺序:开始实验时,小车应靠近打点计时器,并且 要先接通电源再释放小车。
实验五 探究动能定理
【实验目的】 1.通过实验探究外力做功与物体速度变化的关系。 2.通过分析实验数据,总结出外力做功与物体速度平方 的正比关系。
【实验原理】 1.改变功的大小:采用如图所示的实验装置,用1条、2 条、3条……规格同样的橡皮筋将小车拉到同一位置由 静止释放,橡皮筋拉力对小车所做的功依次为W、2W、 3W……
2.确定速度的大小:小车获得的速度v可以由纸带和打 点计时器测出,也可以用其他方法测出。
3.寻找功与速度变化的关系:以橡皮筋拉力所做的功W 为纵坐标,小车获得的速度v为横坐标,作出W-v或W-v2 图象。分析图象,得出橡皮筋拉力对小车所做的功与小 车获得的速度的定量关系。
第五章第2讲动能定理及其应用-2025年高考物理一轮复习PPT课件
高考一轮总复习•物理
第7页
3.物理意义： 合力 的功是物体动能变化的量度． 4．适用条件 (1)既适用于直线运动，也适用于曲线运动 ． (2)既适用于恒力做功，也适用于 变力 做功． (3)力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以 分阶段
作用．
高考一轮总复习•物理
第8页
1．思维辨析 (1) 一 定 质 量 的 物 体 动 能 变 化 时 ， 速 度 一 定 变 化 ， 但 速 度 变 化 时 ， 动 能 不 一 定 变 化．( √ ) (2)处于平衡状态的物体动能一定保持不变．( √ ) (3)做自由落体运动的物体，动能与下落时间的二次方成正比．( √ ) (4)物体在合外力作用下做变速运动，动能一定变化．( ) (5)物体的动能不变，所受的合外力必定为零．( )
答案
高考一轮总复习•物理
第19页
解析：因为频闪照片时间间隔相同，对比图甲和乙可知图甲中滑块加速度大，是上滑阶 段；根据牛顿第二定律可知图甲中滑块受到的合力较大，故 A 错误．从图甲中的 A 点到图乙 中的 A 点，先上升后下降，重力做功为 0，摩擦力做负功；根据动能定理可知图甲经过 A 点 的动能较大，故 B 错误．对比图甲、乙可知，图甲中在 A、B 之间的运动时间较短，故 C 正 确．由于无论上滑还是下滑，受到的滑动摩擦力大小相等，故图甲和图乙在 A、B 之间克服 摩擦力做的功相等，故 D 错误．
高考一轮总复习•物理
第9页
2．运动员把质量是 500 g 的足球踢出后，某人观察它在空中的飞行情况，估计上升的
最大高度是 10 m，在最高点的速度为 20 m/s.估算出运动员踢球时对足球做的功为( )
A．50 J
B．100 J
C．150 J
高考物理复习第五章机械能及其守恒定律第5讲探究动能定理市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖PPT课件
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(3)在所挂钩码个数不变的情况下，要减小小车运动的加速 度，可以增大小车的质量，即可在小车上加适量的砝码(或钩 码)． (4)如果用钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，发现拉力做 的功总比小车动能的增量大，原因可能是阻力未被完全平衡 掉，因此拉力做功一部分用来增大小车动能，一部分用来克 服阻力做功；也可能是小车做加速运动，因此细绳的拉力小 于钩码的重力，钩码的重力做的功大于细绳的拉力做的功， 即大于小车动能的增量，C、D 项正确．
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对实验数据处理和误差分析的考查 1．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＝Tx(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－v2 图象(“W” 以一根橡皮筋做的功为单位)．根据图象得出 W∝v2.
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(3)平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运 动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计 算小车速度．在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用 本实验的器材提出一个解决方法： _________________________________________________.
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对实验原理和操作的考查 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，应选纸带上点均匀分布的部分． 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．
C．s－t－1
D．s－t－2
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(3)下列实验操作中必要的是________． A．调整轨道的倾角，在未挂重物时使小车能在轨道上匀速 运动 B．必须满足重物的质量远小于小车的质量 C．必须保证小车由静止状态开始释放
(3)在所挂钩码个数不变的情况下，要减小小车运动的加速 度，可以增大小车的质量，即可在小车上加适量的砝码(或钩 码)． (4)如果用钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，发现拉力做 的功总比小车动能的增量大，原因可能是阻力未被完全平衡 掉，因此拉力做功一部分用来增大小车动能，一部分用来克 服阻力做功；也可能是小车做加速运动，因此细绳的拉力小 于钩码的重力，钩码的重力做的功大于细绳的拉力做的功， 即大于小车动能的增量，C、D 项正确．
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对实验数据处理和误差分析的考查 1．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＝Tx(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－v2 图象(“W” 以一根橡皮筋做的功为单位)．根据图象得出 W∝v2.
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(3)平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运 动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计 算小车速度．在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用 本实验的器材提出一个解决方法： _________________________________________________.
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对实验原理和操作的考查 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，应选纸带上点均匀分布的部分． 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．
C．s－t－1
D．s－t－2
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(3)下列实验操作中必要的是________． A．调整轨道的倾角，在未挂重物时使小车能在轨道上匀速 运动 B．必须满足重物的质量远小于小车的质量 C．必须保证小车由静止状态开始释放
18届高考物理一轮总复习实验5探究动能定理课件
• (3)他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，如图所 示．把打下的第一个点记作0，然后依次取若干个计数点，相邻计数点 间还有4个点未画出，用厘米刻度尺测得各计数点到0点的距离分别为d1 ＝0.041 m，d2＝0.055 m，d3＝0.167 m，d4＝0.256 m，d5＝0.360 m，d6 ＝0.480 m，…，他把钩码的重力(当地重力加速度g＝10 m/s2)作为小车 所受合力，算出打下0点到打下第5点合力做功W＝________J(结果保留 3位有效数字，重力加速度g取10 m/s2)，打第5点时小车的动能Ek＝ ________(用相关数据前字母列式)，把打下第5点时小车的动能作为小 车动能的改变量，算得Ek＝0.125 J.
mgs2 【答案】(1)ABC (2) (3)减小 增大 二 4h
【解析】(1)小球离开桌面后做平抛运动，设桌面到地面的高度为 h，小球抛出 点到落地点的水平距离为 s，则有 1 2 s g h＝ gt ，s＝v0t，解得 v0＝ ＝s 2 t 2h 1 2 mgs2 所以 Ek＝ mv0＝ 2 4h 由此可知需要测量的量有 m，s，h，故选 ABC．
• 思路剖析：(1)电磁打点计时器使用的电源有什么要求？(2)如何明确是 否平衡摩擦力？(3)木板水平放置，小车速度最大时，合外力为零，此 时橡皮筋什么状态？(4)小车的末状态如何确定？
• 【答案】(1)交流 (2)D (3)B (4)GJ • 【解析】(1)打点计时器使用的是交流电源． • (2)平衡摩擦力时，应将纸带穿过打点计时器，放开拖着纸 带的小车，小车能够匀速下滑即可，D项正确． • (3)水平放置木板，放开小车后，小车做加速运动，当橡皮 筋的拉力大小等于摩擦力大小时，小车的速度最大，此时 橡皮筋仍处于伸长状态，小车没过两个铁钉的连线，选项B 正确，A、C、D错误． • (4)从纸带上看，纸带的GJ段打点比较均匀，所以应选用纸 带的GJ段进行测量．
高考物理一轮复习：实验【5】探究动能定理ppt课件
实验基础 自主梳理
考点突破 题型透析
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实验基础 自主梳理
实验目的 1．通过实验探究外力对物体做功与物体速度变化的关系． 2．通过分析实验数据，总结出做功与物体速度的平方的正比例关 系． 实验原理 探究功与速度变化的关系，可通内容 过改变力对物体做的功，测出力 对物体做不同的功时物体的速度， 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.
2．平衡摩擦力：在长木板的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．
实验基础 自主梳理
考点突破 题型透析
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
实验基础 自主梳理
考点突破 题型透析
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实验基础 自主梳理
实验器材
小车(前面带小钩)、100 g～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 计时器则不用学生电源)、5～6条等长的橡皮筋、刻度尺．
实验步骤 1．按原理图将仪器安装好． 内容
高实三验基物础理一轮复习
自主梳理
实验五 探究动能定理
内容 考点一 实验原理及操作
考
考点二 实验数据的处理及误差分析
点 考点三 创新实验设计
在本模块中，学生将学习算法初步、统计、概率的基础知识。 1．算法是数学及其应用的重要组成部分，是计算科学的重要基础。随着现代信息技术飞速发展，算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用，并日益融入社会生活的许多方面，算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养。中学数学中的算法内容和其他内容是密切联系在一 起的， 比如线性方程组的求解、数列的求和等。具体来说，需要通过模仿、操作、探索，学习设计程序框图表达解决问题的过程，体会算法的基本思想和含义，理解算法的基本结构和基本算法语句，并了解中国古代数学中的算法。在本教科书中，首先通过实例明确了算法的含义，然后结合具 体算法介绍了算法的三种基本结构：顺序、条件和循环，以及基本的 算法语句，最后集中介绍了辗转相除法与更相减损术、秦九韶算法、排序、进位制等典型的几个算法问题，力求表现算法的思想，培养学生的算法意识。2．现代社会是信息化的社会，人们面临形形色色的问题，把问题用数量化的形式表示，是利用数学工具解决问题的基础。对于数量化表示的问题，需要收集数据、分析数据、解答问题。统计学是研究 如何合理收集、整理、分析数据的学科，它可以为人们制定决策提供依据。本教科书主要介绍最基本的获取样本数据的方法，以及几种从样本数据中提取信息的统计方法，其中包括用样本估计总体分布及数字特征和线性回归等内容。本教科书介绍的统计内容是在义务教育阶段有关抽样 调查知识的基础上展开的，侧重点放在了介绍获得高质量样本的方法、 方便样本的缺点以及随机样本的简单性质上。教科书首先通过大量的日常生活中的统计数据，通过边框的问题和探究栏目引导学生思考用样本估计总体的必要性，以及样本的代表性问题。为强化样本代表性的重要性，教科书通过一个著名的预测结果出错的案例，使学生体会抽样不是简 单的从总体中取出几个个体的问题，它关系到最后的统计分析结果是 否可靠。然后，通过生动有趣的实例引进了随机样本的概念。通过实际问题情景引入系统抽样、分层抽样方法，介绍了简单随机抽样方法。最后，通过探究的方式，引导学生总结三种随机抽样方法的优缺点。3．随机现象在日常生活中随处可见，概率是研究随机现象规律的学科，它为人们认识客观世界提供了重要的思维模式和解决问题的模型，同时为 统计学的发展提供了理论基础。因此，统计与概率的基础知识已经成为一个未来公民的必备常识。在本模块中，学生将在义务教育阶段学习统计与概率的基础上，结合具体实例，学习概率的某些基本性质和简单的概率模型，加深对随机现象的理解，能通过实验、计算器（机）模拟估计 简单随机事件发生的概率。教科书首先通过具体实例给出了随机事件 的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义 。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释概率的意义， 并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生（取整数值的）随机数的方法，以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。教科书首先通过具体实例给出了随机事件的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和 比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释 概率的意义，并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转 盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生（取整数值的）随机数的方法，以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。
2018版高考物理大一轮复习实验五探究动能定理课件
的宽度 d＝________cm.
(3)实验主要步骤如下： ①测量木板、遮光条的总质量 M，测量两遮光条的距离 L； 按图甲正确连接器材. ②将木板左端与轨道左端对齐，静止释放木板，木板在细 线拉动下运动，记录弹簧测力计示数 F 及遮光条 B、A 先后经 过光电门的时间为 t1、t2.则遮光条 B、A 通过光电门的过程中木 板动能的变化量 ΔEk＝_____________，合外力对木板做功 W＝ __________，(用字母 M、t1、t2、d、L、F 表示). ③在小桶中增加沙子，重复②的操作. ④比较 W、ΔEk 的大小，得出实验结论.
图 S5-5
橡皮筋 位移 条数 s/m
时间 t/s
速度
速度平方
v/(m·s－1) v2/(m2·s－2)
(2)实验数据记录：建立上述表格，求出 v2 值. (3)在坐标纸上分别作出 W-v 和 W-v2 图线，以 1 条橡皮筋 做的功为单位.
2.误差分析 (1)橡皮筋的粗细不一致，导致做的功与条数不成正比； (2)平衡摩擦力时，木板倾角过大或过小； (3)测量纸带上各点之间的间距时有误差； (4)纸带上的点没有对应小车匀速运动时刻.
(4)若在本实验中轨道水平放置，其他条件和实验步骤不 变，假设木板与轨道之间的动摩擦因数为μ.测得多组 F、t1、t2 的数据，并得到 F 与t122－t121的关系图象如图丙所示.已知图象在纵 轴上的截距为 b，直线的斜率为 k，求解μ＝__________(用字母 b、d、L、k、g 表示).
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做匀速运动，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)实验主要步骤如下： ①测量木板、遮光条的总质量 M，测量两遮光条的距离 L； 按图甲正确连接器材. ②将木板左端与轨道左端对齐，静止释放木板，木板在细 线拉动下运动，记录弹簧测力计示数 F 及遮光条 B、A 先后经 过光电门的时间为 t1、t2.则遮光条 B、A 通过光电门的过程中木 板动能的变化量 ΔEk＝_____________，合外力对木板做功 W＝ __________，(用字母 M、t1、t2、d、L、F 表示). ③在小桶中增加沙子，重复②的操作. ④比较 W、ΔEk 的大小，得出实验结论.
图 S5-5
橡皮筋 位移 条数 s/m
时间 t/s
速度
速度平方
v/(m·s－1) v2/(m2·s－2)
(2)实验数据记录：建立上述表格，求出 v2 值. (3)在坐标纸上分别作出 W-v 和 W-v2 图线，以 1 条橡皮筋 做的功为单位.
2.误差分析 (1)橡皮筋的粗细不一致，导致做的功与条数不成正比； (2)平衡摩擦力时，木板倾角过大或过小； (3)测量纸带上各点之间的间距时有误差； (4)纸带上的点没有对应小车匀速运动时刻.
(4)若在本实验中轨道水平放置，其他条件和实验步骤不 变，假设木板与轨道之间的动摩擦因数为μ.测得多组 F、t1、t2 的数据，并得到 F 与t122－t121的关系图象如图丙所示.已知图象在纵 轴上的截距为 b，直线的斜率为 k，求解μ＝__________(用字母 b、d、L、k、g 表示).
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做匀速运动，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.
2018版高考物理一轮总复习课件：实验5 探究动能定理 精品
图2 (4)此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增 量”，且误差很大．通过反思，他认为产生误差的原因如下，其中正确的是 ________． A．钩码质量太大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多 B．没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多 C．释放小车和接通电源的顺序有误，使得动能增量的测量值比真实值偏小 D．没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因
(2)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；已知相邻两点打点时间间隔为0.02 s，则小 车获得的最大速度vm＝________m/s.(结果保留两位有效数字)
0.2
小车获得 的末速度 vn(m/s)
1.00 1.41 1.50 2.00 2.24
小车获得的 末速度的平
方v (m2/s2)
1.00
1.99
2.25
4.00
5.02
从 理 论 上 讲 ， 橡 皮 筋 做 的 功 Wn 与 物 体 获 得 的 速 度 vn 之 间 的 关 系 是 Wn∝________，请你运用表中的数据在如图乙所示的坐标系中作出相应的图象，以 验证理论的正确性．
【解析】 (1)要计算某点速度的大小，必须要测量纸带上计数点间的距离，除
了题图中已给出的实验器材和电源外，还需要的器材是刻度尺．
(2)实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动，应采取的措施是把放打点计时器
一端的木板垫起适当的高度以平衡摩擦力．
(3)小车最终做匀速运动，因此应选用相邻两计数点间隔相等的部分．
高三物理一轮复习 第五章 机械能 实验五 探究动能定理课件
图实-5-3
解析
2．(2014·天津高考)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌 上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当 的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力 做功与小车动能变化的关系。此外还准备了打点计时器及配 套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等。组装的实验装 置如图实-5-4 所示。
实 验 五 探究动能定理
一、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。 二、实验器材 小车(前面带小钩)、100～200 g 砝码、 长木板 及两侧适 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。
图实-5-4
(1)若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些______________。 (2)实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的 细绳与木板平行。他这样做的目的是下列的哪个________(填字 母代号)。 A．避免小车在运动过程中发生抖动 B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰 C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动 D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力
(1)除了图中的已给出的实验器材外，还需要的器材有_刻__度__尺__；
实验器材的选用 只要应用电磁打点计时器打纸带的实验，与打点计时器 相关的器材，如：学生电源、导线、复写纸、纸带必须 有，处理纸带时，为测量计时点间距，还应有刻度尺。
(2)平衡摩擦后，每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的，为了测量
(1)关于该实验，下列说法正确的是________。 A．打点计时器可以用干电池供电 B．实验仪器安装时，可以不平衡摩擦力 C．每次实验小车必须从同一位置由静止弹出 D．利用每次测出的小车最大速度 vm 和橡皮筋做的功 W，依 次作出 W-vm、W-vm2、W-vm3，W2-vm、W3-vm……的图像， 得出合力做功与物体速度变化的关系
解析
2．(2014·天津高考)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌 上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当 的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力 做功与小车动能变化的关系。此外还准备了打点计时器及配 套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等。组装的实验装 置如图实-5-4 所示。
实 验 五 探究动能定理
一、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。 二、实验器材 小车(前面带小钩)、100～200 g 砝码、 长木板 及两侧适 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。
图实-5-4
(1)若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些______________。 (2)实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的 细绳与木板平行。他这样做的目的是下列的哪个________(填字 母代号)。 A．避免小车在运动过程中发生抖动 B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰 C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动 D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力
(1)除了图中的已给出的实验器材外，还需要的器材有_刻__度__尺__；
实验器材的选用 只要应用电磁打点计时器打纸带的实验，与打点计时器 相关的器材，如：学生电源、导线、复写纸、纸带必须 有，处理纸带时，为测量计时点间距，还应有刻度尺。
(2)平衡摩擦后，每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的，为了测量
(1)关于该实验，下列说法正确的是________。 A．打点计时器可以用干电池供电 B．实验仪器安装时，可以不平衡摩擦力 C．每次实验小车必须从同一位置由静止弹出 D．利用每次测出的小车最大速度 vm 和橡皮筋做的功 W，依 次作出 W-vm、W-vm2、W-vm3，W2-vm、W3-vm……的图像， 得出合力做功与物体速度变化的关系
高考物理复习 动能定理 机械能守恒定律课件(共32张PPT)
知识回顾
1、动能：物体由于运动而具有的能。 2、重力势能：地球上的物体具有的跟它的高度有关的能。
3、弹性势能：发生弹性形变的物体的各部分之间， 由于有弹 力的相互作用而具有的势能。
4、动能定理：合力所做的总功等于物体动能的变化。
5、重力做功与重力势能变化的关系：重力做的功等于物体重 力势能的减少量。
A
B
O
根据机械能守恒定律有 ： Ek2+Ep2=Ek1+Ep1
即 1/2mv2= mgl ( 1- cosθ)
所以 v =
【例2】以10m/s的速度将质量为m的物体竖直向上抛出，若 空气阻力忽略，g＝10m/s2，则上升过程在何处重力 势能和动能相等？
【解】物体在空气中只有重力做功，故机械能守恒 初状态设在地面，则：
例.物体沿高H的光滑斜面从顶端由静止下滑，求它滑 到底端时的速度大小.
H
解：由动能定理得 mgH 1 mv2
2
∴ v 2gH
若物体沿高H的光滑曲面从顶端由静止下滑，结果如何？
仍由动能定理得 mgH 1 m v2 2
v 2gH
注意：速度不一定相同
若由H高处自由下落，结果如何呢？ 仍为 v 2gH
整个过程中物体的水平位移为s ，求证： µ=h/s
A
物体从A到B过程，由动能定理得：
L
h
s1
WG +Wf =0
mgh – µmg cos θ •L –µmg s2 =0 B
s2
mgh – µmg s1 –µmg s2 =0
mgh – µmg s =0 s
∴µ =h/s
3. 质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平拉力F的 作用下，从平衡位置P很缓慢地移到Q点，则力F所做的功为
2018届高考物理(人教新课标)总复习课件：实验5探究动能定理(35PPT)
【解析】
(1)打点计时器一定用交流电源，A 错误；实验中一
定要用相同的橡皮筋，B 错误；每次实验中，应使小车从同一位置由 静止弹出， C 正确； 在探究小车最大速度和橡皮筋做功 W 的关系时， 要作出各种不同的可能关系图象，得出合力做功与物体速度变化的 关系，D 正确． (2)小车获得的最大速度应该用纸带上点间距相等段求解，在图 中纸带上应用 B、D 段求小车的最大速度． OD－OB 10.40－7.12×10－2 vm＝ ＝ m/s＝0.82 m/s. 2T 2×0.02 【答案】 (1)C、D (2)0.82
(1)关于该实验，下列说法正确的是(
)
A．打点计时器可以用直流电源供电，电压为 4～6 V B．实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等 C．每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出 D．利用每次测出的小车最大速度 vm 和橡皮筋做的功 W，依次
2 3 作出 W－vm、W－vm 、W－vm 、W2－vm、W3－vm„的图象，得出合
(2)下图为实验中打出的一条纸带，现选取纸带中的 B、K 两点 来探究滑块所受合外力做功与滑块动能变化的关系．已知打点计时 器的打点周期为 T，重力加速度为 g.在本实验中需要测量的物理量 有：砂和砂桶的质量 m1、滑块的质量 m2，A、C 间的距离 s1，J、L 间 的 距 离 s2 ， B 、 K 间 的 距 离 s. 本 实 验 探 究 结 果 的 表 达 式 为 ________．(用测量物理量相应的字母表示)
考向二
实验数据的处理与分析
物理学规律的发现离不开科学探究，而科学探究可以分为理 论探究和实验探究．下面我们追寻科学家的研究足迹，体验用实验 的方法探究恒力做功和物体动能变化间的关系． (1)某同学的实验方案如图甲所示，他想用钩码的重力表示滑块 受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在实验 中还应该采取的两项措施是：
2018版高考物理一轮复习第5章机械能实验5探究动能定理课件
• 五、数据处理 • 1．测量小车的速度：实验获得如图所示的纸带，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：A1、A2间的距离x，小车速度的表 达式是v＝(T为打点计时器打点的时间间隔)。
• 2．记录实验数据：把计算出的速度填入表格中并算出v2 的值。
(3)本实验中，木板与物体间摩擦力的大小会不会影响探究出的结果？
• 解题探究：(1)物体从斜面滑下，合力做功 与动能增量表达式分别是怎样的？ • (2)做实验研究问题，从理论上来说，画出 的图线最好是直线还是曲线？
1 2 答案：(1)W＝mg(sinθ－μcosθ)l，ΔEk＝2mv 。 (2)直线。
1 x2＋x3 2 1 x1＋x2 2 mgx2＝2M( 2T ) －2M( 2T ) 学表达式为________________________________(用题中的字母表示，重力加速度
为 g，打点计时器所接交变电流的周期为 T)。
[解析] (1)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相 等，需要保证沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，即 M≫m；实验时首先要平 衡滑块受到的摩擦力。 (2)做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻 x1＋x2 x2＋x3 的瞬时速度，则 A 点的速度 vA＝ 2T ，B 点的速度 vB＝ 2T 。 1 2 1 2 1 x2＋x3 2 1 x1＋x2 2 由动能定理得 mgx2＝2MvB－2MvA＝2M( 2T ) －2M( 2T ) ，则实验最终 1 x2＋x3 2 1 x1＋x2 2 要验证的数学表达式为 mgx2＝2M( 2T ) －2M( 2T ) 。
• [解析] (1)只要应用电磁打点计时器打纸带的实验，与打点计时器 相关的器材，如：学生电源、导线、复写纸、纸带必须有，处理纸带时， 为测量计时点间距，还应有刻度尺。 • (2)纸带上点间距相等部分对应橡皮筋松弛后小车获得的末速度。 • (3)因完全相同的橡皮筋，拉伸相同的长度，故橡皮筋对小车做的 总功与橡皮筋条数成正比。 • (4)①利用图象探究物理量间的关系时，首先确定横、纵坐标轴对 应的物理量及单位。 • ②根据表中数据确定横、纵坐标轴的标度。 • ③认真描写各坐标点。 • ④连线时要注意连线原则，偏离直线较远的点要舍去。
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• 2．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条相同规格的橡 皮筋、刻度尺．
• 3．实验步骤 • (1)按上图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．
• (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 橡格皮．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
带的小车，小车能够匀速下滑即可，D项正确． • (3)水平放置木板，放开小车后，小车做加速运动，当橡皮
筋的拉力大小等于摩擦力大小时，小车的速度最大，此时 橡皮筋仍处于伸长状态，小车没过两个铁钉的连线，选项B 正确，A、C、D错误． • (4)从纸带上看，纸带的GJ段打点比较均匀，所以应选用纸 带的GJ段进行测量．
• 3．注意事项
• (1)平衡摩擦力很关键，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)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的部分．
• (3)橡皮筋应选规格一样的．
(3)实验结论：从图象可知功与物体速度变化的关系 W∝v2.
• 2．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．
• (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 ()
• A．橡皮筋处于原长状态 B．橡皮筋仍处于伸长状态 • C．小车在两个铁钉的连线处 D．小车已过两个铁钉的连线 • (4)在正确操作的情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量
•查
• 1．实验原理的理解 • (1)为使橡皮筋的拉力做功等于合外力做功，需要先平衡摩
擦力． • (2)平衡摩擦力时不挂橡皮筋，轻推小车，只要纸带上点间
距相等，小车做匀速运动即可完成． • 2．实验操作的注意事项 • 由同一位置静止释放小车，橡皮筋恢复原长时，小车获得
• 练1 某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹 性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑 水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小 球接触而不固连．弹簧处于原长时，小球 恰好在桌面边缘，如图所示．向左推小球， 使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球 离开桌面后落到水平地面．通过测量和计 算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．
轴对应的物理量及单位． • (2)根据表中数据确定横、纵坐标轴的标度． • (3)认真描写各坐标点． • (4)连线时要注意连线原则，偏离直线较远的点要舍去．
• 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．
速度最大，该过程小车的动能增量等于小车的末动能．
• 3．数据处理的方法 • (1)纸带上点间距相等部分对应橡皮筋松弛后小车获得的末
速度． • (2)因完全相同的橡皮筋，拉伸相同的长度，故橡皮筋对小
车做的总功与橡皮筋条数成正比． • 4．利用图象探究物理量间的关系 • (1)利用图象探究物理量间的关系时，首先确定横、纵坐标
• 回答下列问题： • (抛至1)出少本时需实的要验动测中能量可下E认k相列为等物，．理弹已量簧知中被重的压力_缩_加_后_速_的_度_弹_大(性填小势正为能确gE答.为p与案求小标得球号E被k)，． • A．小球的质量m • B．小球抛出点到落地点的水平距离s • C．桌面到地面的高度h • D．弹簧的压缩量Δx • E．弹簧原长l0
小车获得的速度，应选用纸带的________部分进行测量(根据如图所示 的纸带回答)．
• 思路剖析：(1)电磁打点计时器使用的电源有什么要求？(2)如何明确是 否平衡摩擦力？(3)木板水平放置，小车速度最大时，合外力为零，此 时橡皮筋什么状态？(4)小车的末状态如何确定？
• 【答案】(1)交流 (2)D (3)B (4)GJ • 【解析】(1)打点计时器使用的是交流电源． • (2)平衡摩擦力时，应将纸带穿过打点计时器，放开拖着纸
实验五 探究动能定理
•实验要求
• 1．实验原理
• 探究功与速度变化的关系，可通过改变力对物体做的功， 测出力对物体做不同的功时物体的速度，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.
• (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．
• (2)实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当倾 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
• (5)用3条、4条……橡皮筋做实验测出功和速度．
1．数据处理
•方法规律
(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＝Tx(其
中 T 为打点周期)．
(2)实验数据处理
①计算出各个速度的平方 v2 的值，并填入表格；
②在坐标纸上(如图)画出 W－v和 W－v2图线(“W”以一根橡皮筋做的功为单位)．
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条相同规格的橡 皮筋、刻度尺．
• 3．实验步骤 • (1)按上图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．
• (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 橡格皮．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
带的小车，小车能够匀速下滑即可，D项正确． • (3)水平放置木板，放开小车后，小车做加速运动，当橡皮
筋的拉力大小等于摩擦力大小时，小车的速度最大，此时 橡皮筋仍处于伸长状态，小车没过两个铁钉的连线，选项B 正确，A、C、D错误． • (4)从纸带上看，纸带的GJ段打点比较均匀，所以应选用纸 带的GJ段进行测量．
• 3．注意事项
• (1)平衡摩擦力很关键，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)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的部分．
• (3)橡皮筋应选规格一样的．
(3)实验结论：从图象可知功与物体速度变化的关系 W∝v2.
• 2．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．
• (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 ()
• A．橡皮筋处于原长状态 B．橡皮筋仍处于伸长状态 • C．小车在两个铁钉的连线处 D．小车已过两个铁钉的连线 • (4)在正确操作的情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量
•查
• 1．实验原理的理解 • (1)为使橡皮筋的拉力做功等于合外力做功，需要先平衡摩
擦力． • (2)平衡摩擦力时不挂橡皮筋，轻推小车，只要纸带上点间
距相等，小车做匀速运动即可完成． • 2．实验操作的注意事项 • 由同一位置静止释放小车，橡皮筋恢复原长时，小车获得
• 练1 某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹 性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑 水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小 球接触而不固连．弹簧处于原长时，小球 恰好在桌面边缘，如图所示．向左推小球， 使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球 离开桌面后落到水平地面．通过测量和计 算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．
轴对应的物理量及单位． • (2)根据表中数据确定横、纵坐标轴的标度． • (3)认真描写各坐标点． • (4)连线时要注意连线原则，偏离直线较远的点要舍去．
• 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．
速度最大，该过程小车的动能增量等于小车的末动能．
• 3．数据处理的方法 • (1)纸带上点间距相等部分对应橡皮筋松弛后小车获得的末
速度． • (2)因完全相同的橡皮筋，拉伸相同的长度，故橡皮筋对小
车做的总功与橡皮筋条数成正比． • 4．利用图象探究物理量间的关系 • (1)利用图象探究物理量间的关系时，首先确定横、纵坐标
• 回答下列问题： • (抛至1)出少本时需实的要验动测中能量可下E认k相列为等物，．理弹已量簧知中被重的压力_缩_加_后_速_的_度_弹_大(性填小势正为能确gE答.为p与案求小标得球号E被k)，． • A．小球的质量m • B．小球抛出点到落地点的水平距离s • C．桌面到地面的高度h • D．弹簧的压缩量Δx • E．弹簧原长l0
小车获得的速度，应选用纸带的________部分进行测量(根据如图所示 的纸带回答)．
• 思路剖析：(1)电磁打点计时器使用的电源有什么要求？(2)如何明确是 否平衡摩擦力？(3)木板水平放置，小车速度最大时，合外力为零，此 时橡皮筋什么状态？(4)小车的末状态如何确定？
• 【答案】(1)交流 (2)D (3)B (4)GJ • 【解析】(1)打点计时器使用的是交流电源． • (2)平衡摩擦力时，应将纸带穿过打点计时器，放开拖着纸
实验五 探究动能定理
•实验要求
• 1．实验原理
• 探究功与速度变化的关系，可通过改变力对物体做的功， 测出力对物体做不同的功时物体的速度，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.
• (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．
• (2)实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当倾 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
• (5)用3条、4条……橡皮筋做实验测出功和速度．
1．数据处理
•方法规律
(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＝Tx(其
中 T 为打点周期)．
(2)实验数据处理
①计算出各个速度的平方 v2 的值，并填入表格；
②在坐标纸上(如图)画出 W－v和 W－v2图线(“W”以一根橡皮筋做的功为单位)．