全国通用版2018高考物理大一轮复习第五章机械能实验五探究动能定理课件.ppt

* 实验五　探究动能定理 实验基础 热点定位 跟踪训练 实验基础·理解落实 夯基础 ●注意事项 1.平衡摩擦力.由于我们用绳的拉力确定对小车做的功,因此应设法排除其他力的影响,实际操作中是采用把木板的一端垫高、用小车重力的分力和阻力平衡的方法来消除阻力的影响. 2.尽量减小小车的加速度.因为砝码和小盘拉着小车加速运动时,砝码和小盘处于失重状态,小车受到的拉力小于砝码和小盘的总重力.为减小这一系统误差,应使小车的加速度尽量小,也就是实验中必须满足砝码和小盘的总质量远小于小车的质量. ●误差分析 1.实验中我们把拉力对小车做的功与砝码和小盘总重力所做的功认为是一样的,但实际上二者并不相同,这是因为砝码和小盘的总重力与绳的拉力是不一样的. 2.在m ?M时,细绳的拉力近似等于砝码和小盘的总重力,误差较小;m越大,误差越大.因此实验中应使小车的质量远大于砝码和小盘的总质量. 热点定位·重点透析 通热点 热点一　实验原理和步骤 【例1】 (2016·吉林长春二模)如图(甲)所示为验证动能定理的实验装置,较长的小车的前端固定有力传感器,能测出小车所受的拉力,小车上固定两个完全相同的遮光条A,B,小车、传感器及遮光条的总质量为M,小车放在安装有定滑轮和光电门的光滑轨道D上,光电门可记录遮光条A,B通过它时的挡光时间.用不可伸长的细线将小车与质量为m的重物相连,轨道放在水平桌面上,细线与轨道平行(滑轮质量、摩擦不计). (1)用螺旋测微器测遮光条的宽度,如图(乙)所示,则遮光条的宽度d= mm.? (2)实验过程中　　　 　(填“需要”或“不需要”)满足M远大于m.? (3)实验主要步骤如下: ①测量小车、传感器及遮光条的总质量M,测量两遮光条的距离L;按图(甲)正确连接器材. ②由静止释放小车,小车在细线拉动下运动,记录传感器的示数F及遮光条A,B经过光电门的挡光时间tA和tB,则验证动能定理的表达式为　　 　. (用字母M,F,L,d,tA,tB表示)? ?核心点拨? (1)对螺旋测微器在读转动刻度时,一定要估读. (2)要理解力传感器示数与重物重力的关系. 解析:(1)根据螺旋测微器的读数规则,遮光条的宽度d=0.400 mm. (2)由于实验中小车的力由力传感器测出,所以无需M远大于m. 答案:(1)0.400(0.399～0.401均可) (2)不需要 【教师备用】 (多选)“探究动能定理”的实验装置如图所示,当小车在两条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W0.当用4条、6条、8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.关于该实验,下列说法正确的是(　 　) A.本实验不需要平衡摩擦力 B.实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等 C.每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出 D.利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W,依次作出W-vm,W-vm2, W-vm3,W2-vm,W3-vm……的图像,直到找出合力做功与物体速度变化的关系. CD 热点二　实验数据处理 【例2】 质量为1 kg的重物自由下落,通过打点计时器在纸带上记录下运动过程,打点计时器所接电源为“6 V,50 Hz”的交流电源,如图(甲)所示,纸带上O点为重物自由下落时打点的起点,选取的计数点A,B,C,D,E,F,G依次间隔一个点(图中未画出),各计数点与O点的距离依次为31.4,70.6, 125.4,195.9,282.1,383.8,501.2,单位为mm,重力加速度为9.8 m/s2. (1)求出B,C,D,E,F各点速度填入下表. 计数点 B C D E F 速度/(m·s-1) (2)填入重物下落从起点到图中各点过程中重力所做的功. 计数点 B C D E F 功/J (3)适当选择坐标轴,在图(乙)中作出重力做的功与速度的相关量之间的关系图. 图中纵坐标表示　　　　　　　　　　　　,横坐标表示　　　　 　　,由图可得重力所做的功与　　　　　　　　成　　　　关系.? (2)计算重力做功的公式W=mg·Δh. (2)重力做的功由W=mgΔh求出,WB=mg =1×9.8×70.6×10-3 J≈0.69 J,同理WC≈1.23 J,WD≈1.92 J,WE≈2.76 J,WF≈3.76 J. (3)如图所示 答案:(1)1.18　1.57　1.96　2.35　2.74 (2)0.69　1.23　1.92　2.76　3.76 (3)关系图见解析　重力做的功WG　速度的二次方v2　速度