实验五 探究动能定理目录课前预习基本贯彻课堂互动考点突破课前预习基本贯彻【实验目的】探究外力做功与物体动能变化的关系。【实验原理】实验装置如图实1所示，在砝码盘中加放砝码并释放砝码盘，小车将在砝码盘对它的拉力作用下做匀加速直线运动。在打出的纸带上合适间隔地取两个点A、B，用平均速度的措施拟定出A、两点速度vA、B，求出此过程中物体动能的变化量为Ek，测量这段过程中物体运动的距离x，算出拉力做的功W,通过比较W和Ek的值，就可以找出两者之间的关系。 【实验器材】长木板(一端带滑轮)、刻度尺、打点计时器、纸带、导线、电源、小车、细线、砝码盘、砝码、天平。【实验环节】用天平测出小车质量及砝码盘的质量,记录小车的质量M及砝码盘的质量m。2按图安装实验器材，只是不要挂砝码;要调节定滑轮的高度,使细线与木板平行。3平衡摩擦力:在长木板的不带定滑轮的一端下面垫薄木块,并反复移动其位置，直到小车在斜面上匀速运动为止。4.挂上砝码（要使小车的质量远不小于砝码的质量），接通电源，放开小车，打点计时器就在纸带上打下一系列的点,取下纸带并标记使用的砝码质量。5反复环节，打2条纸带。6变化砝码盘中砝码的个数，反复环节4、5，再做几次实验。【数据解决】从每次实验中选用点迹清晰的纸带,选用计数点A、B,进行测量运算，填入下表：根据实验数据得出结论。【注意事项】1砝码的质量要远不不小于小车的质量。平衡摩擦力时,不要加砝码，但应连接纸带且接通电源。3小车所受的阻力f应涉及小车受的摩擦力和打点计时器对小车后所拖纸带的摩擦力。4小车应接近打点计时器，并且要先接通电源后再放手。【误差分析】1.实验的系统误差是绳对小车的拉力不不小于砝码的重力。2平衡摩擦力不彻底或平衡过了也会导致误差。运用打上点的纸带计算小车的速度时,测量不准带来误差。课堂互动考点突破考点一对实验原理的理解例1 (广州模拟)某研究性学习小组做探究“橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验，实验开始前,她们提出了如下几种猜想：，v,Wv。实验装置如图实-甲所示，图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行的情形，这时橡皮筋对小车做的功记为W。当我们用2条、3条完全相似的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放。小车在实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。(1）实验时为了使小车相称于只在橡皮筋作用下运动,应采用的措施是_;(2）每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的,为了计算出小车获得的速度,应选用纸带的_部分进行测量；(3)同窗们设计了如下表格来记录数据。其中、W2、W3、W4表达橡皮筋对小车做的功，1、v2、v3、v4表达小车每次获得的速度。她们根据实验数据绘制了如图乙所示的Wv图象，由图象形状得出结论Wv2。她们的做法与否合适?请阐明理由：_。解析（)小车运动过程中要受到摩擦力等阻力的作用，为抵消阻力的作用，可将木板的一端合适垫高,设倾角为,只要满足F阻=mgsin ,便可觉得小车只在橡皮筋作用下运动。(2)小车在橡皮筋作用下做加速运动,橡皮筋作用完后小车做匀速运动,此时纸带上的打点间距应是均匀的。（3)由于W-v图象是曲线，不能拟定W与2的函数关系,因此不合适。答案 ()把木板的末端垫起合适高度以平衡摩擦力(）点距均匀(3)不合适。由曲线不能直接拟定W、2的函数关系,应进一步绘制W-v2图象点评(1)实验中要通过倾斜木板平衡摩擦力,这与探究加速度与力、质量关系中平衡摩擦力的因素是同样的。(2)计算小车的速度时，应选纸带上点距均匀的部分进行测量。针对训练:(福建）在“探究恒力做功与动能变化的关系”实验中(装置如图实-）：(1）下列说法哪一项是对的的_。(填选项前字母).平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上B.为减小系统误差，应使钩码质量远不小于小车质量C实验时,应使小车接近打点计时器由静止释放(2)图实-4是实验中获得的一条纸带的一部分，选用O、A、C计数点,已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz,则打B点时小车的瞬时速度大小为_m/s(保存三位有效数字)。解析 (1)平衡摩擦力是让小车重力的下滑分力与摩擦力平衡,故不能挂钩码平衡摩擦力，选项A错误；本实验中,近似觉得小车所受拉力等于钩码的重力，因此应使钩码的质量远不不小于小车的质量，选项错误;实验时,为充足运用纸带,应使小车接近打点计时器由静止释放，选项C对的。()vB= m=0.653 m/s。答案 (1) (2)0653考点二 实验数据的解决例2 如图实所示,是某研究性学习小组做探究“橡皮筋做功和物体速度变化的关系”的实验,图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行的情形,这时,橡皮筋对小车做的功记为。当我们把2条、条完全相似的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时,每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放。小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打点的纸带测出。(1)除了图中的已给出的实验器材外，还需要的器材有_;（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，为了测量小车获得的速度,应选用纸带的_部分进行测量;(3)下面是本实验的数据登记表，请将第2次、第3次实验中橡皮筋做的功填写在相应的位置;（4）从理论上讲，橡皮筋做的功和物体速度vn变化的关系应是n_,请你根据表中测定的数据在如图实-所示的坐标系中作出相应的图象验证理论的对的性。解析 (1)计算小车速度需要测量纸带上的点的距离，要用刻度尺。(2)小车匀速运动时,纸带上的点的间隔均匀。(3)橡皮筋每增长一条，对小车做的功就增长。（4)纵坐标表达速度的平方,横坐标表达功,运用描点法描出各组数据相应的点，然后用平滑曲线连线作出vWn图象,如图所示。答案 （1)刻度尺 （2)点距均匀 ()3 4W W (4)v图见解析考点三实验创新设计实验装置的改善例3 （江西模拟)某学习小组运用如图实-所示的装置验证动能定理。(1)将气垫导轨调至水平，安装好实验器材，从图中读出两光电门中心之间的距离s_c；(2)测量挡光条的宽度d,记录挡光条通过光电门和2所用的时间t和t2，并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力F，为了完毕实验,还需要直接测量的一种物理量是_;(3)该实验与否需要满足砝码盘和砝码的总质量远不不小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量？_(填“是”或“否”)解析（）由图可知，s0.30c20.30 cm5.00 m。（2)要应用滑块验证动能定理,应有关系式：s=MM故还应测量滑块、挡光条和拉力传感器的总质量M。(3)因拉力传感器直接测出滑块所受的合外力,并不是用砝码和砝码盘的总重力替代合外力做实验,故没有必要满足砝码和砝码盘的总质量远不不小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量。答案(）50.00 （2)滑块、挡光条和拉力传感器的总质量(3)否小结 为减小实验误差，本实验装置从如下三个方面进行改善：（1)减小摩擦阻力：用气垫导轨替代木板。(2）速度的测量：用光电门替代打点计时器。(3)拉力的测定：用力传感器测定力的大小。2.实验原理的迁移应用例4某实验小组运用如图实所示装置，探究木块在木板上滑动至停止的过程中,摩擦力做的功与木块滑上木板时初速度的关系,实验环节如下：A.将弹簧左端固定在平台上，右端自然伸长到平台右侧点,木板紧靠平台,其上表面与P、O在同一水平面上。使木块压缩弹簧自由端至P点后由静止释放,木块最后停在木板上的B点，记下P点并测出OB间的距离L。.去掉木板再使木块压缩弹簧自由端至P点并由静止释放,测出木块做平抛运动的水平位移。C.变化由静止释放木块的位置,以获取多组L、x数据。D.用作图象的措施，探求L与的关系，得出结论。(1)、B两步中,均使弹簧压缩到同一点P的目的是_;（2）本实验中，与否必须测出图中h的具体数值？_(填“是”或“否”）;（3）实验小组根据测得的数据,作出L-x图象如图实-所示，据此,实验小组便得出结论:摩擦力对木块做的功与木块滑上木板时的初速度平方成正比。请写出其推理过程:_。解析(1)实验中要保证木块滑至O点的速度不变,A、B两步中,均使弹簧压缩到同一点P的目的是保证木块做平抛运动的初速度与木块滑上木板时的初速度相等;(2)木块离开平台后做平抛运动，由于抛出点的高度一定,木块在空中的运动时间相等，木块的水平位移与木块做平抛运动的初速度成正比,实验中不需要测出平台的高度;(3）设木块做平抛运动的初速度为,运动时间为,则木块的水平位移xt,则2v，由图象知Lx2，因此v2，而f,f恒定,故有。答案 （1)保证木块做平抛运动的初速度与木块滑上木板时的初速度相等(2)否 (3)见解析小学语文学习必须理解的59个通假字，你的孩子都懂得吗？1、说（yu）：通“悦”，快乐。学而时习之，不亦说乎？（论语十则）2、女：通“汝”，你。知：通“智”，聪颖。诲女知之乎？是知也。（论语十则）3、还：通“旋”，回转，掉转。扁鹊望桓侯而还走。（扁鹊见蔡桓公）4、齐：通“剂”。在肠胃，火齐之所及也。（扁鹊见蔡桓公）5、止：通“只”。担中肉尽，止有剩骨。（狼）6、亡：通“无”河曲智叟亡以应。（愚公移山）亡：通“无”。日之其所亡。（乐羊子妻）7、屏：通“摒”。屏弃而不用，其与昏与庸无以异也。（为学）8、帖：通“贴”。火：通“伙”。对镜帖花黄。火伴皆惊忙。（木兰诗）9、尔：通“耳”，相称于“罢了”。无她，但手熟尔。（买油翁）10、争：通“怎”。争渡，争渡，惊起一滩鸥鹭。（如梦令李清照）11、见，通“现”。路转溪头忽见。（西江月辛弃疾）见：通“现”。才美不外见（马说）见：通“现”。何时眼前突兀见此屋。（茅屋为秋风所破歌）12、（口技）坐：通“座”。满坐寂然，无敢哗者。13、扳：通“攀”，牵，引。日扳仲永环谒于邑人。（伤仲永）14、反：通“返”。寒暑易节，始一反焉。（愚公移山）15、惠：通“慧”，聪颖。甚矣，汝之不惠。（愚公移山）16、厝：通“措”，放置。一厝逆东，一厝雍南。（愚公移山）17、那：通“哪”，怎么。问渠那得清如许。（观书有感）18、阙：通“缺”。两岸连山，略无阙处。（三峡）19、强：通“僵”，僵硬。昂首观之，项为之强。（闲情记趣）