高考物理试题实验五探究动能定理.ppt

* 实验五　探究动能定理 实验准备 实验目的 探究外力做功与物体动能改变的定量关系. 实验原理 探究功与物体动能变化的关系，可通过改变力对物体做的 功，测出力对物体做不同功时物体的速度.为简化实验可将物体 初速度设置为零，可用图 S5-1 所示的装置进行实验，通过增加 橡皮筋的_______ 使橡皮筋对小车做的功成倍_____ ，再通过 ____________和纸带来测量每次实验后小车的末速度 v. 图 S5-1 实验器材 条数 增加 打点计时器 打点计时器、纸带、复写纸、小车(带小钩)、电源、导线、 砝码、5～6 条等长橡皮筋、刻度尺、长木板、铁钉等. 实验过程 实验步骤 1.按图 S5-1 所示将实验仪器安装好，同时___________. 2.先用________条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测 出小车获得的速度 v1，设此时橡皮筋对小车做的功为_______， 将这一组数据记入表格. 平衡摩擦力 1 W 3.用____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________，测出小车获 得的速度 v2，将数据记入表格. 2 2W 4.用 3 条、4 条……橡皮筋做实验，用同样的方法测出橡 皮筋对小车做的功和小车获得的速度，记入表格. 5.观察测得数据进行估计，大致判断两个量可能的关系， 然后以W为纵坐标，以v2(或v)为横坐标作图，寻找两者的关 系. 实验结论 从实验结果看出，功W与速度v的平方成正比，即W∝v2. 【基础检测】 1.在“探究功与物体速度变化关系”的实验中，每次选取 纸带后，我们应选取纸带上的哪些点来求小车的速度( ) A.间距均匀的 B.间距不均匀的 C.间距均匀的与不均匀的都可 D.最好是间距均匀的，若纸带上没有间距均匀的，也可用 间距不均匀的 答案：A 2.(多选，2015 年广东揭阳一中、金山中学、广大附中联考) 用图 S5-2 所示装置做《探究做功与物体速度变化关系》的实验 ) 时(重力加速度 g 取 10 m/s2)，下列说法正确的是( 图 S5-2 A.通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值 B.通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值 C.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得 的最大速度 D.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得 的平均速度 E.该实验操作前必须要平衡小车受到的摩擦力 答案：ACE 》》》考点1 对实验基本原理和步骤的考查 ⊙重点归纳 1.测小车速度时，纸带上的点应选间距均匀的部分，也就 是与小车匀速运动状态对应的. 2.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. 3.小车质量应大一些，使纸带上打的点多一些. ⊙典例剖析 例1：(多选)用如图 S5-3 所示的装置做“探究动能定理” 的实验时，下列说法正确的是( ) 图 S5-3 A.为了平衡摩擦力，实验中可以将长木板的左端适当垫高， 使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动 B.每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样 C.可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值 D.可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值 E.实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源 F.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得 的最大速度 G.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得 的平均速度 解析：当小车拉着穿过打点计时器的纸带做匀速运动时， 沿长木板方向的重力的分力大小等于摩擦力，即在实验中可消 除摩擦力的影响，A 正确；由实验原理可知，B、C 正确，D 错 误；使用打点计时器时都必须先接通电源再释放小车，E 错误； 橡皮筋拉力做的总功等于小车动能的增加，此动能应为小车获 得的最大动能，所以用打点计时器打下的纸带测定的是小车的 最大速度，F 正确、G 错误. 答案：ABCF 【考点练透】 1.(2016 年重庆第一中学月考)用如图 S5-4 甲所示装置来探 究功和动能变化的关系.木板上固定两个完全相同的遮光条 A、 B，用不可伸长的细线将木板通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的轨道 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 乙 丙 图 S5-4 (1)实验中轨道应倾斜一定角度，这样做的目的是______