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Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,*,试验五,探究动能定理,1/40,试验准备,试验目标,1探究外力对物体做功与物体速度改变关系,2经过试验数据分析，总结出做功与物体速度平方正比,关系,2/40,试验原理,条数,增加,打点计时器,探究功与物体动能改变关系，可经过改变力对物体做,功，测出力对物体做不一样功时物体速度为简化试验可将物,体初速度设置为零，可用如图 S5-1 所表示装置进行试验，经过,增加橡皮筋_使橡皮筋对小车做功成倍_，,再经过_和纸带来测量每次试验后小车末速度,v,.,图 S5-1,3/40,试验器材,打点计时器、纸带、复写纸、小车(带小钩)、电源、导线、,砝码、56 条完全相同橡皮筋、刻度尺、长木板、铁钉等,试验过程,试验步骤,平衡摩擦力,1按如图 S5-1 所表示将试验仪器安装好，同时_,2先用_条橡皮筋做试验，用打点计时器和纸带测,出小车取得速度,v,1,，设此时橡皮筋对小车做功为_，,将这一组数据记入表格,1,W,4/40,3用_条橡皮,筋做试验，试验中橡皮筋拉伸长度,与第一次相同，这么橡皮筋对小车做功为,_，测出小,车取得速度,v,2,，将数据记入表格,2,2,W,4用 3 条、4 条,橡皮筋做试验，用一样方法测出橡,皮筋对小车做功和小车取得速度，记入表格,5观察测得数据进行预计，大致判断两个量可能关系，,然后以,W,为纵坐标，以,v,2,(或,v,)为横坐标作图，寻找二者关,系,试验结论,从试验结果看出，功,W,与速度,v,平方成正比，即,W,v,2,.,5/40,【基础检测】,(,年槐荫区期末,),某试验小组采取如图 S5-2 所表示装置,“探究恒力做功与物体动能改变,关系,”,提供试验器材：,电火花打点计时器及纸带、沙桶、细沙、细线、小车及砝码、,一端带滑轮长木板及垫块,图 S5-2,6/40,(1)为完成此试验，还需要器材是_(填以下仪器前,字母代号),A天平,B秒表,C毫米刻度尺,(2)试验时，为了方便计算协力功，使小车所受协力大,小等于沙和沙桶总重力为此，首先要消除摩擦力影响；,另首先还应使沙和沙桶质量 _(填,“,远小于,”,或,“远大于”),小车和砝码总质量,答案：,(1)AC (2),远小于,7/40,考点1,对试验基本原理和步骤考查,重点归纳,1平衡摩擦力：将木板一端垫高，使小车重力沿斜面向下,分力与摩擦阻力平衡方法是轻推小车，由打点计时器打在,纸带上点均匀程度判断小车是否做匀速运动，找到木板一,个适当倾角,2选点测速：测小车速度时，纸带上点应选均匀部分，,也就是选小车做匀速直线运动时打点,3规格相同：橡皮筋规格相同时，力对小车做功以一条,橡皮筋做功为单位即可，无须计算出详细数值,8/40,典例剖析,例,1,：,某试验小组用如图 S5-3 所表示装置,“,探究功与物体速,度改变关系”,图 S5-3,9/40,(1)为平衡小车运动过程中受到阻力，应该采取下面所述,方法中_(填选项前字母代号),A逐步调整木板倾斜程度，让小车能够自由下滑,B逐步调整木板倾斜程度，让小车在橡皮筋作用下开,始运动,C逐步调整木板倾斜程度，给小车一初速度，让拖着,纸带小车匀速下滑,D逐步调整木板倾斜程度，让拖着纸带小车自由下,滑,10/40,(2)图 S5-4 是该试验小组在试验过程中打出一条纸带，已,知打点计时器连接电源频率为 50 Hz，则橡皮筋恢复原长,时小车速度为_m/s(计算结果保留 3 位有效数字),图 S5-4,答案：,(1)C (2)1.39(1.381.40 均正确),11/40,【考点练透】,1(,年重庆第一中学检测,),用如图,S5-5,甲所表示装置来,探究,“,功和动能改变关系,”,木板上固定两个完全相同遮,光条,A,、,B,，用不可伸长细线将木板经过两个滑轮与弹簧测力,计,C,相连，木板放在安装有定滑轮和光电门轨道,D,上，轨道,放在水平桌面上，,P,为小桶(内有沙子)，滑轮质量、摩擦不计，,重力加速度为,g,.,甲,丙,乙,图,S5-,5,12/40,(1)试验中轨道应倾斜一定角度，这么做目标是_,_,A为了使释放木板后，木板能匀加速下滑,B为了增大木板下滑加速度,C可使得细线拉力做功等于协力对木板做功,D可使得木板在未施加拉力时能匀速下滑,(2)用游标卡尺测量遮光条宽度，如图乙所表示，则遮光条,宽度,d,_cm.,13/40,(3)试验主要步骤以下：,测量木板、遮光条总质量,M,，测量两遮光条距离,L,；,按图甲正确连接器材,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，统计弹簧测力计示数,F,及遮光条,B,、,A,先后经,过光电门时间为,t,1,、,t,2,.则遮光条,B,、,A,经过光电门过程中木,板动能改变量,E,k,_，合外力对木板做功,W,_，(用字母,M,、,t,1,、,t,2,、,d,、,L,、,F,表示),在小桶中增加沙子，重复操作,比较,W,、,E,k,大小，得出试验结论,14/40,15/40,考点 2,试验数据处理及误差分析,重点归纳,1数据分析,(1)小车速度求法：试验取得如图 S5-6 所表示纸带，利用纸,带上点迹均匀一段测出两点间距离，如纸带上,A,、,B,两点,图 S5-6,16/40,橡皮筋,条数,位移,s,/m,时间,t,/s,速度,v,/(m,s,1,),速度平方,v2/(m2s2),17/40,18/40,典例剖析,例,2,：,如图,S5-7 所表示是某研究性学习小组做探究“橡皮筋,做功和物体速度改变关系”试验，图中是小车在一条橡皮,筋作用下弹出，沿木板滑行情形这时，橡皮筋对小车做,功记为,W,.当,我们把,2 条、3 条,完全相同橡皮筋并在一起,进行第 2 次、第 3 次,试验时，每次橡皮筋都拉伸到同一位,置释放小车每次试验中取得速度由打点计时器所打点纸,带测出,19/40,图 S5-7,(1)除了图中已给出试验器材外，还需要器材有,_,(2)平衡摩擦后，每次试验得到纸带上点并不都是均匀,，为了测量小车取得速度，应选取纸带_部分进,行测量,20/40,(3)下面是本试验数据统计表，请将第 2 次、第 3 次,试验中橡皮筋做功填写在对应位置.,项目,橡皮筋,做功,10个间距距离x/m,10个间距,时间T/s,小车取得,速度vn,/(ms1),小车速,度平方v,/(m2s2),第1次,W,0.200,0.2,第2次,_,0.280,0.2,第3次,_,0.300,0.2,第4次,_,0.400,0.2,第5次,_,0.450,0.2,21/40,(4)从理论上讲，橡皮筋做功,W,n,和物体速度,v,n,改变关,系应是,W,n,_，请你依据表中测定数据在如图 S5-8,所表示坐标系中作出对应图象,验证理论正确性,图 S5-8,22/40,答案：,(1)刻度尺,(2)点距均匀,(3)2,W,3,W,4,W,5,W,(4),v,n,如图 S5-9 所表示,图 S5-9,2,23/40,题后反思：,1.试验器材选取对应第(1)题,只要应用电磁打点计时器打纸带试验，与打点计时器相,关器材，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数据处理方法对应第(2)(3)题,(1)纸带上点间距相等部分对应橡皮筋松弛后小车取得,末速度,(2)因完全相同橡皮筋，拉伸相同长度，故橡皮筋对小,车做总功与橡皮筋条数成正比,24/40,3利用图象探究物理量间关系对应第(4)题,(1)利用图象探究物理量间关系时，首先确定横、纵坐标,轴对应物理量及单位,(2)依据表中数据确定横、纵坐标轴标度,(3)认真描出各坐标点,(4)连线时要注意连线标准，偏离直线较远点要舍去,25/40,【考点练透】,2某同学利用如图 S5-10 所表示装置探究功与速,度改变,关系,图 S5-10,26/40,A小物块在橡皮筋作用下弹出，沿水平桌面滑行，之,后平抛落至水平地面上，落点记为,M,1,；,B在钉子上分别套上 2 条、3 条、4 条,一样橡皮筋，,使每次橡皮筋,拉伸长度都保持一致，重复步骤,(1)，小物块落,点分别记为,M,2,、,M,3,、,M,4,C测量相关数据，进行数据处理,27/40,(1)为求出小物块抛出时动能，需要测量以下物理量中,_(填正确答案标号),A小物块质量,m,B橡皮筋原长,x,C橡皮筋伸长量,x,D桌面到地面高度,h,E小物块抛出点到落地点水平距离,L,28/40,(2)将几次试验中橡皮筋对小物块做功分别记为,W,1,、,W,2,、,W,3,小物块抛出点到落地点水平距离分别记为,L,1,、,L,2,、,L,3,若功与速度平方成正比，则应以,W,为纵坐标、_,为横坐标作图，才能得到一条直线,(3)若小物块与桌面之间摩擦不能忽略，则由此引发误,差属于_(填,“,偶然误差,”,或,“,系统误差,”,),29/40,30/40,(3)因为仪器本身不准确，或试验方法粗略，或试验原理不,完善而产生误差属于系统误差试验中因为小物块与桌面之,间摩擦不能忽略而引发误差属于系统误差,答案：,(1)ADE (2),L,2,(3)系统误差,31/40,考点 3,试验改进与创新,重点归纳,1试验器材改进，使用拉力传感器和速度传感器,32/40,图 S5-11,2试验方案改进,(1)利用自由落体运动探究功和动能关系,(2)研究小车以不一样初速度沿粗糙水平面滑动距离，得,出小车初动能大小与克服摩擦力做功情况，也可探究动能,定理这时必须确保小车与水平面上各处之间动摩擦因数相,同,33/40,典例剖析,例,3,：,某学习小组利用如图 S5-12 所表示装置验证动能定,理,图 S5-12,34/40,(1)将气垫导轨调至水平，安装好试验器材，从图中读出两,光电门中心之间距离,x,_cm.,(2)测量挡光条宽度,d,，统计挡光条经过光电门 1 和 2 所,用时间,t,1,和,t,2,，并从拉力传感器中读出滑块受到拉力,F,，,为了完成试验，还需要直接测量一个物理量是：,_.,(3)该试验是否需要满足砝码盘和砝码总质量远小于滑,块、挡光条和拉力传感器总质量？_(填,“,是,”,或,“,否,”,),答案：,(1)50.00 (2)滑块、挡光条和拉力传感器总质量,M,(3)否,35/40,题后反思：,1试验器材创新对应题干部分,(1)利用气垫导轨替换长木板，试验中无须再平衡滑块摩,擦力,(2)利用光电门测量滑块运动速度更准确,(3)利用力传感器测量细绳拉力更方便,36/40,2试验原理创新对应第(2)题,(1)试验研究滑块经过两光电门之间过程中合外力做功,与动能改变量关系，研究对象为滑块、挡光条和拉力传感器,组成整体,(2)因用拉力传感器直接测细绳拉力大小，故无须满足砝码,盘和砝码总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器总质量,37/40,【考点练透】,3(,年新课标,卷,),某物理小组对轻弹簧弹性势能进,行探究，试验装置如图 S5-13 所表示：轻弹簧放置在光滑水平桌,面上，弹簧左端固定，右端,与一物块接触而不连接，纸带穿过,打点计时器并与物块连接向左推物块使弹簧压缩一段距离，,由静止释放物块，经过测量和计算，可求得弹簧被压缩后弹,性势能,图 S5-13,38/40,(1)试验中包括以下操作步骤：,把纸带向左拉直,松手释放物块,接通打点计时器电源,向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量,上述步骤正确操作次序是_(填代表步骤序,号),39/40,(2)图 S5-14 中,M,和,L,纸带是分别把弹簧压缩到不一样位置后,所得到实际打点结果打点计时器所用交流电频率为 50 Hz.,由,M,纸带所给数据，可求出在该纸带对应试验中物块脱离,弹簧时速度为 _m/s.比较两纸带可知，_,(填“,M,”或“,L,”)纸带对应试验中弹簧被压缩后弹性势能大,图 S5-14,答案：,(1),(2)1.29,M,40/40,
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