实验五探究动能定理幻灯片.ppt

《实验五探究动能定理幻灯片.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验五探究动能定理幻灯片.ppt（25页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、实验五探究五探究动能定能定理理第1页，共25页，编辑于2022年，星期五1 1通通过实验过实验探究外力探究外力对对物体做功与物体速度的关系物体做功与物体速度的关系2 2通通过实验过实验数据分析，数据分析，总结总结出做功与物体速度平方的正比关系出做功与物体速度平方的正比关系第2页，共25页，编辑于2022年，星期五探究功与物体探究功与物体动动能能变变化的关系，可通化的关系，可通过过改改变变力力对对物体做的功，物体做的功，测测出出力力对对物体做不同功物体做不同功时时物体的速度，物体的速度，为简为简化化实验实验可将物体初速度可将物体初速度设设置置为为零，零，可用下可用下图图所示的装置所示的装置进进行

2、行实验实验，通，通过过增加橡皮筋的条数使橡皮筋增加橡皮筋的条数使橡皮筋对对小小车车做的功成倍增加，再通做的功成倍增加，再通过过打点打点计时计时器和器和纸带纸带来来测测量每次量每次实验实验后小后小车车的末的末速度速度第3页，共25页，编辑于2022年，星期五小小车车(前面前面带带小小钩钩)、100 g100 g200 g200 g砝砝码码、长长木板、两木板、两侧侧适当的适当的对对称称位置位置钉钉两个两个铁钉铁钉、打点、打点计时计时器及器及纸带纸带、学生、学生电电源及源及导线导线(使用使用电电火花火花计时计时器不用学生器不用学生电电源源)、5 56 6条等条等长长的橡皮筋、刻度尺的橡皮筋、刻度尺第

3、4页，共25页，编辑于2022年，星期五一、实验步骤一、实验步骤1 1按按下下图图组组装装好好实实验验仪仪器器，由由于于小小车车在在运运动动中中会会受受到到阻阻力力，把把木木板装有打点板装有打点计时计时器的一端用薄木器的一端用薄木块块略微略微垫垫高，平衡摩擦力高，平衡摩擦力第5页，共25页，编辑于2022年，星期五2 2先先用用一一条条橡橡皮皮筋筋做做实实验验，用用打打点点计计时时器器和和纸纸带带测测出出小小车车获获得得的的速度速度v v1 1，设设此此时时橡皮筋橡皮筋对对小小车车做的功做的功为为WW1 1，将，将这这一一组组数据数据记记入表格入表格3 3用用2 2条条橡橡皮皮筋筋做做实实验验

4、，实实验验中中橡橡皮皮筋筋拉拉伸伸的的长长度度与与第第一一次次相相同同，这这样样橡橡皮皮筋筋对对小小车车做做的的功功为为WW2 2，测测出出小小车车获获得得的的速速度度v v2 2，将将数数据据记记入入表表格格4 4用用3 3条条、4 4条条橡橡皮皮筋筋做做实实验验，用用同同样样的的方方法法测测出出功功和和速速度度，记记入表格入表格.第6页，共25页，编辑于2022年，星期五橡皮筋条数橡皮筋条数力力对车对车做做的功的功位移位移x xm m时间时间t t/s/s速度速度v v/(m/(ms s1 1)速度平方速度平方v v2 2/(m/(m2 2s s2 2)1 1WW2 22 2WW3 33

5、3WW4 44 4WW5 54 4WW6 66 6WW第7页，共25页，编辑于2022年，星期五二、数据获得及分析二、数据获得及分析第8页，共25页，编辑于2022年，星期五6 6实验实验数据数据处处理及分析理及分析在在坐坐标标纸纸上上画画出出WWv v和和WWv v2 2图图线线(“WW”以以一一根根橡橡皮皮筋筋做做的的功功为为单单位位)7 7实验结论实验结论：从：从图图象可知功与物体速度象可知功与物体速度变变化的关系化的关系WWv v2 2.第9页，共25页，编辑于2022年，星期五1 1平平衡衡摩摩擦擦力力很很关关键键，将将木木板板一一端端垫垫高高，使使小小车车重重力力沿沿斜斜面面向向下

6、下的的分分力力与与摩摩擦擦阻阻力力平平衡衡方方法法是是轻轻推推小小车车，由由打打点点计计时时器器打打在在纸纸带带上上的的点的均匀程度判断小点的均匀程度判断小车车是否匀速运是否匀速运动动，找到木板一个合适的，找到木板一个合适的倾倾角角2 2测测小小车车速速度度时时，纸纸带带上上的的点点应应选选均均匀匀部部分分的的，也也就就是是选选小小车车做做匀速运匀速运动动状状态态的的3 3橡橡皮皮筋筋应应选选规规格格一一样样的的力力对对小小车车做做的的功功以以一一条条橡橡皮皮筋筋做做的的功功为单为单位即可，不必位即可，不必计计算出具体数算出具体数值值第10页，共25页，编辑于2022年，星期五1 1误误差差的

7、的主主要要来来源源是是橡橡皮皮筋筋的的长长度度、粗粗细细不不一一，使使橡橡皮皮筋筋的的拉拉力力做功做功WW与橡皮筋的条数不成正比与橡皮筋的条数不成正比2 2没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾时倾角角过过大也会造成大也会造成误误差差3 3利用打上点的利用打上点的纸带计纸带计算小算小车车的速度的速度时时，测测量不准量不准带带来来误误差差第11页，共25页，编辑于2022年，星期五用如用如图图所示的装置，探究功与物体速度所示的装置，探究功与物体速度变变化的关系化的关系实验时实验时，先适当，先适当垫垫高木板，然后由静止高木板，然后由静止释释放小放小车车，小，小车车在橡皮条

8、在橡皮条弹弹力的作用下被力的作用下被弹弹出，出，沿木板滑行，小沿木板滑行，小车车滑行滑行过过程中程中带动带动通通过过打点打点计时计时器的器的纸带记录纸带记录其运其运动动情情况况观观察察发现纸带发现纸带前面部分点迹疏密不均，后面部分点迹比前面部分点迹疏密不均，后面部分点迹比较较均匀，回均匀，回答下列答下列问题问题：第12页，共25页，编辑于2022年，星期五(1)(1)适当适当垫垫高木板是高木板是为为了了_；(2)(2)通通过过纸纸带带求求小小车车速速度度时时应应使使用用纸纸带带的的_(_(选选填填“全全部部”、“前前面部分面部分”或或“后面部分后面部分”)(3)(3)若若实实验验做做了了n n

9、次次，所所用用橡橡皮皮条条分分别别为为1 1根根、2 2根根、n n根根，通通过过纸纸带带求求出出小小车车的的速速度度分分别别为为v v1 1、v v2 2、v vn n，用用WW表表示示橡橡皮皮条条对对小小车车所所做做的的功功，作作出出的的WWv v2 2图图线线是是一一条条过过坐坐标标原原点点的的直直线线，这这说说明明WW与与v v的的关关系系是是_第13页，共25页，编辑于2022年，星期五解解析析：(1)(1)平平衡衡摩摩擦擦力力：将将木木板板放放有有打打点点计计时时器器的的一一端端垫垫高高，小小车车不不连连橡橡皮皮条条，尾尾部部固固定定一一纸纸带带，轻轻推推小小车车使使小小车车沿沿木

10、木板板向向下下运运动动，如如果果纸纸带带上上打打出出的的点点间间距距是是均均匀匀的的，说说明明纸纸带带的的运运动动是是匀匀速速直直线线运运动动，小小车车重重力力沿沿斜斜面面方方向向的的分分力力刚刚好好平平衡衡了了小小车车所所受受的的摩摩擦擦力力(2)(2)通通过过纸纸带带求求小小车车速速度度时时应应使使用用纸纸带带的的后后面面部部分分(3)(3)作作出出的的WWv v2 2图图线线是是一一条条过过坐坐标标原原点的直线，这说明点的直线，这说明WW与与v v的关系是的关系是WW与速度与速度v v的平方成正比的平方成正比答案：答案：(1)(1)平衡摩擦力平衡摩擦力(2)(2)后面部分后面部分(3)(

11、3)WW与速度与速度v v的平方成正比的平方成正比第14页，共25页，编辑于2022年，星期五某某实验实验小小组组利用拉力利用拉力传传感器和速度感器和速度传传感器探究感器探究“动动能定理能定理”如如图图所所示，他示，他们们将拉力将拉力传传感器固定在小感器固定在小车车上，用不可伸上，用不可伸长长的的细线细线将其通将其通过过一个一个定滑定滑轮轮与与钩码钩码相相连连，用拉力，用拉力传传感器感器记录记录小小车车受到拉力的大小在水平桌受到拉力的大小在水平桌面上相距面上相距50.0 cm50.0 cm的的A A、B B两点各安装一个速度两点各安装一个速度传传感器，感器，记录记录小小车车通通过过A A、B

12、B时时的速度大小，小的速度大小，小车车中可以放置砝中可以放置砝码码第15页，共25页，编辑于2022年，星期五(1)(1)实验实验主要步主要步骤骤如下：如下：测测量量_和和拉拉力力传传感感器器的的总总质质量量MM1 1；把把细细线线的的一一端端固固定定在在拉力拉力传传感器上，另一端通感器上，另一端通过过定滑定滑轮轮与与钩码钩码相相连连；正确；正确连连接所需接所需电电路；路；将将小小车车停停在在C C点点，_，小小车车在在细细线线拉拉动动下下运运动动，记记录录细细线线拉力及小拉力及小车车通通过过A A、B B时时的速度的速度在小在小车车中增加砝中增加砝码码，或，或_，重复，重复的操作的操作(2)

13、(2)表表格格是是他他们们测测得得的的一一组组数数据据，其其中中MM是是MM1 1与与小小车车中中砝砝码码质质量量之之和和，|v v2 22 2v v1 12 2|是是两两个个速速度度传传感感器器记记录录速速度度的的平平方方差差，可可以以据据此此计计算算出出动动能能变变化化量量 E E，F F是是拉拉力力传传感感器器受受到到的的拉拉力力，WW是是F F在在A A、B B间间所所做做的的功功表格中的表格中的 E E3 3_，WW3 3_.(_.(结结果保留三位有效数字果保留三位有效数字)第16页，共25页，编辑于2022年，星期五数据数据记录记录表表次数次数MM/kg/kg|v v2 22 2v

14、 v1 12 2|/(m/s)|/(m/s)2 2 E E/J/JF F/N/NWW/J/J1 10.5000.5000.7600.7600.1900.1900.4000.4000.2000.2002 20.5000.5001.651.650.4130.4130.8400.8400.4200.4203 30.5000.5002.402.40 E E3 31.2201.220WW3 34 41.0001.0002.402.401.201.202.4202.4201.211.215 51.0001.0002.842.841.421.422.8602.8601.431.43第17页，共25页，编辑于

15、2022年，星期五(3)(3)根据表格，根据表格，请请在在图图中的方格中的方格纸纸上作出上作出 E EWW图线图线第18页，共25页，编辑于2022年，星期五答案：答案：(1)(1)小小车车释释放小放小车车减少砝减少砝码码(2)0.600 J(2)0.600 J0.610 J0.610 J(3)(3)见见解析解析第19页，共25页，编辑于2022年，星期五某同学用如某同学用如图图所示的所示的实验实验装置探究小装置探究小车动车动能能变变化与合外力化与合外力对对它所做它所做功的关系功的关系图图中中A A为为小小车车，连连接在小接在小车车后面的后面的纸带纸带穿穿过过打点打点计时计时器器B B的限的限

16、位孔，它位孔，它们们均置于水平放置的一端均置于水平放置的一端带带有定滑有定滑轮轮的足的足够长够长的木板上，的木板上，C C为弹为弹簧簧测测力力计计，不，不计绳计绳与滑与滑轮轮的摩擦的摩擦实验时实验时，先接通，先接通电电源再松开小源再松开小车车，打，打点点计时计时器在器在纸带纸带上打下一系列点上打下一系列点第20页，共25页，编辑于2022年，星期五(1)(1)该该同学在一条比同学在一条比较较理想的理想的纸带纸带上，依次上，依次选选取取0 0、1 1、2 2、3 3、4 4、5 5共共六个六个计计数点，分数点，分别测别测量后量后5 5个个计计数点与数点与计计数点数点0 0之之间间的距离，并的距离

17、，并计计算出它算出它们们与与0 0点之点之间间的速度平方差的速度平方差 v v2 2(v v2 2v v2 2v v0 02 2)，填入下表：，填入下表：计计数点数点x x/cm/cm v v2 2/(m/(m2 2s s2 2)0 0/1 11.601.600.040.042 23.603.600.090.093 36.006.000.150.154 47.007.000.190.195 59.209.200.230.23第21页，共25页，编辑于2022年，星期五请请以以 v v2 2为纵为纵坐坐标标，以，以x x为为横坐横坐标标在方格在方格纸纸中作出中作出 v v2 2x x图图象若象若

18、测测出小出小车质车质量量为为0.2 kg0.2 kg，结结合合图图象可求得小象可求得小车车所受合外力的大小所受合外力的大小为为_N._N.第22页，共25页，编辑于2022年，星期五(2)(2)该该同同学学通通过过计计算算发发现现小小车车所所受受合合外外力力小小于于测测力力计计读读数数，明明显显超超出出实实验验误误差差的的正正常常范范围围你你认认为为主主要要原原因因是是_，实实验验操操作作中改中改进进的措施是的措施是_解解析析：(1)(1)将将表表中中的的数数据据分分别别描描在在题题图图坐坐标标系系中中，然然后后在在图图中中用用平平滑滑曲曲线线连连接接，并并且且使使尽尽可可能能多多的的点点分分布布在在曲曲线线上上，或或对对称称分分布布在在直直线线两两侧，如图所示侧，如图所示第23页，共25页，编辑于2022年，星期五答案：答案：(1)0.25(1)0.25(2)(2)长长木板木板对对小小车车存在摩擦力将木板左端存在摩擦力将木板左端垫垫高，高，以平衡摩擦力以平衡摩擦力第24页，共25页，编辑于2022年，星期五练规范、练技能、练速度第25页，共25页，编辑于2022年，星期五