实验7.探究动能定理（教师版） 2024届高考物理一轮复习讲义.pdf

实验7.探究动能定理

一.实验原理及操作

二．数据处理（列表法和图象法）

1.求小车速度

实验获得如图所示纸带，利用纸带上点迹均匀的一段测出两点间的距离，如纸带上A、

x

C两点间的距离x，则v＝(其中T为打点周期)。

2T

2.计算W，2W，3W，…时对应v、v2的数值，填入下面表格

W2W3W4W5W

V

2

v

3.作图像

2

分析数据，在坐标纸上分别做出W­v和W­v图线，从中探究W、v的关系

三.实验结论

2

分析数据可以得出，合外力做功W与v正正比。

四．注意事项

1．平衡摩擦力：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．选点测速：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．橡皮筋的选择：橡皮筋规格相同时，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.若利用FX=∆来验证动能定理，利用钩码或者物体重力提供拉力，需要m远小于M

（有力的传感器时不用）

五.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。

六.创新实验

(1)气垫导轨代替木板——不需要平衡摩擦力；

d

(2)光电门测速度——根据计算速度；

Δt

(3)力传感器测拉力——直接读出拉力（利用W=FX）

（）

（）

课堂课后练习做功后而使小车获得的速度可由打点计时器

打出的纸带测出。根据第四次的纸带（如图

题型一.常规实验所示）求得小车获得的速度为________m/s。

经典例题

典例1

(3)若根据多次测量数据画出的W-v图

某实验小组采用如图所示的装置探究功

象如图所示，根据图线形状，可知对W与v

与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下

弹出后，沿木板滑行。打点计时器的工作频的关系符合实际的是图________。

率为50Hz。

【答案】(1).CD(2).2.0(3).C

【解析】

(1)实验中木板略微倾斜，这样做________；【详解】(1)[1]木板倾斜是为了消除摩擦力的

影响，可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功，

A．是为了使释放小车后，小车匀加速下滑橡皮筋松弛后小车做匀速运动；故CD正确，AB错

误。

B．是为了增大小车下滑的加速度故选CD。