2016届高考物理大一轮复习 实验五 探究动能定理课件
24页1、第五章 机械能及其守恒定律 实验五 探究动能定理 一、实验目的 通过实验探究外力对物体做功与物体速度的关系 二、实验原理 探究功与速度变化的关系,可用如实验原理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,最后通过数据分析得出速度变化与功的关系 三、实验器材 橡皮筋、小车、木板、打点计时器、纸带、铁钉等 四、实验步骤 1垫高木板的一端,平衡摩擦力 2拉伸的橡皮筋对小车做功: (1)用一条橡皮筋拉小车 做功 W. (2)用两条橡皮筋拉小车 做功 2W. (3)用三条橡皮筋拉小车 做功 3W. 3测出每次做功后小车获得的速度 4分别用各次实验测得的 绘制 W W 图象,直到明确得出 W和 五、实验结论 物体速度 间的关系 W 一、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 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 v 2 图象 (“ W ” 以一根橡皮筋做的功为单位 ) 根据图象得出 W v 2 . 二、误差分析 1误差的主要来源是橡
2、皮筋的长度、粗细不一,使橡皮筋的拉力做功 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 三、注意事项 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,纸带上的点应选均匀部分的 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 考点一 对实验原理和注意事项的考查 考点二 实验器材与数据的处理 (2014高考天津卷 )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所示 考点一 对实验原理和注意事项的考查 (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
3、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 刻度尺、天平 (包括砝码 ) D (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: _. (4)他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功,经多次实 验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些这一情况可 能是下列哪些原因造成的 _(填字母代号 ) A在接通电源的同时释放了小车 B小车释放时离打点计时器太近 C阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉 D钩码做匀加速运动,钩码重力大于细绳拉力 可在小车上加适量的砝码 (或钩码 ) 解析 (1)实验要处理纸带测速度,需要刻度尺,要分析动能的变化,必须要测出小车的质量,因此还需要天平 (2)实验中调节定滑轮高度,使细绳与木板平行,可在平衡摩擦力后使细绳的拉力等于小车所受的合力,如果不平行,细绳的拉力在垂直于木板的方向上就有分力,改变了摩擦力就不能使细绳拉力等于小车所受的合力, (3)
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