2018届物理教学案：专题十二考点一实验五 探究动能定理含解析

实验五探究动能定理

基础点

1.实验装臵图

2．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。

3．实验原理

(1)一根橡皮筋作用在小车上移动距离s——做功为W。

(2)两根橡皮筋作用在小车上移动距离s——做功应为2W。

(3)三根橡皮筋作用在小车上移动距离s——做功应为3W。

(4)利用打点计时器求出小车离开橡皮筋的速度，列表、作图，由图象可以确定速度变化与功的关系。

4．实验器材

小车(前面带小钩)、100～200 g砝码、长木板(在两侧适当的对称位臵钉两个铁钉)、打点计时器、纸带、学生电源(使用电火花计时器时不用学生电源)、导线、5～6条等长的橡皮筋、刻度尺。

5．实验步骤

(1)按如图所示将实验仪器安装好。

(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

动木板的位臵，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)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

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。

重难点

一、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：A

1、A

2

间的距离x，小车速度的表达式是v＝

x

T

(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.数据处理：在坐标纸上(如图所示)画出W-v或W-v2图线(“W”以一条橡皮筋做的功为单位)。

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为W∝v2。

二、误差分析