2016高考復習动能定理.ppt

第五章　机械能; [记一记] 一、实验目的 (1)探究外力对物体做功与物体速度的关系． (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．;二、实验原理 (1)不是直接测量对小车做功，而是通过改变橡皮筋条数确定对小车做功W、2W、3W…. (2)由于橡皮筋做功而使小车获得的速度可以由纸带和打点计时器测出，也可以用其他方法测出．这样，进行若干次测量，就得到若干组功和速度的数据． (3)以橡皮筋对小车做的功为纵坐标，小车获得的速度为横坐标，作出W－v曲线，分析这条曲线，可以得知橡皮筋对小车做的功与小车获得的速度的定量关系．;三、实验器材 小车(前面带小钩)、100 g～200 g砝码、长木板，两侧适当的对称位置钉两个铁钉、打点计时器及纸带、学生电源及导线(使用电火花计时器不用学生电源)、5～6条等长的橡皮筋、刻度尺．;四、实验步骤 (1)按如图所示将实验仪器安装好，同时平衡摩擦力．;(3)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，这样橡皮筋对小车做的功为W2，测出小车获得的速度v2，将数据记入表格． (4)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．;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;(2)实验数据记录：;(3)实验数据处理及分析： ①观察法：当橡皮筋的条数成倍增加，即合外力做的功成倍增加时，观察小车的速度或速度的平方如何变化，有何变化规律． ②图像法：在坐标纸上(如图所示)画出Wv或Wv2图线(“W”以一根橡皮筋做的功为单位)．;六、注意事项 (1)平衡摩擦力很关键，将木板一端垫高，使小车重力沿斜面向下的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的点的均匀程度判断小车是否匀速运动，找到木板一个合适的倾角． (2)测小车速度时，纸带上的点应选均匀部分的，也就是选小车做匀速运动状态的．;(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．;七、误差分析 (1)误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一，使橡皮筋的拉力做功W，与橡皮筋的条数不成正比． (2)没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过大． (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．;[思一思] 1．该实验为什么必须平衡摩擦力？ 提示：平衡摩擦力就是让重力沿斜面方向的分力与摩擦力相等，以保证小车所受合外力为橡皮筋的拉力，而使合外力的功与橡皮筋的条数成正比，若不平衡摩擦力，则合外力包含摩擦力，合外力的功与橡皮筋条数不成正比． 2．为什么处理纸带时，必须求匀速阶段的速度？ 提示：橡皮筋恢复原长时，做功结束，小车应做匀速运动，测量匀速阶段的速度，也就是橡皮筋刚做完功时的末速度．;3．如何测定橡皮筋做的功？ 提示：橡皮筋做的功是一个要测定的数据，这里通过转换单位的方法巧妙地解决了这一难题．这也是物理实验中常用的一种思想和手段(历史上卡文迪许扭秤实验，密立根油滴实验和这里的方法非常相似)．;本实验的技巧之一是不直接算W和v的数值，而只看第2次，第3次…实验中的W和v2是第1次的多少倍，简化了数据的测量和处理． 技巧之二是用Wv2图像处理数据，这要比直接找寻W和v2的关系更直观，更简单明了．;考向一　以实验目的、原理、器材的考查 典例1　 “探究动能定理”的实验装置如图甲所示，当小车在1条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0.当用2条、3条、4条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次…实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0…，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出．;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;考向二