第26讲实验：探究功与速度变化的关系

1、人人 教教 物物 理理( (一一) )探究功与速度变化的关系探究功与速度变化的关系本实验是一个典型的探究性实验，同学们可以通过本实验学习科本实验是一个典型的探究性实验，同学们可以通过本实验学习科学探究的方法以及加深理解动能的物理意义学探究的方法以及加深理解动能的物理意义http:/ 主基 础 构 建导学建议导学建议人人 教教 物物 理理探究功与速度变化的关系中平衡摩擦法在验证牛顿第二定律实探究功与速度变化的关系中平衡摩擦法在验证牛顿第二定律实验中已经出现，在此再次使用，同时考虑到弹力为变力，所以用几验中已经出现，在此再次使用，同时考虑到弹力为变力，所以用几根弹簧完成实验，极为巧妙，数据分析中用

2、到的图象法也是实验中根弹簧完成实验，极为巧妙，数据分析中用到的图象法也是实验中经常用到的方法经常用到的方法一、实验目的一、实验目的1 1了解实验要探究的内容、实验方法与实验技巧，探究实验数了解实验要探究的内容、实验方法与实验技巧，探究实验数据的处理方法，从而找出橡皮筋做功与小车速度变化之间的关系据的处理方法，从而找出橡皮筋做功与小车速度变化之间的关系2 2认真体会教材认真体会教材“探究的思路探究的思路”所体现的科学探究的方法，所体现的科学探究的方法，http:/ 教教 物物 理理以及以及“数据的处理数据的处理”中提出的分析实验数据、找出功和速度变中提出的分析实验数据、找出功和速度变化关系的方法

3、学会这些探究问题的方法，不仅在研究物理问题时化关系的方法学会这些探究问题的方法，不仅在研究物理问题时是必要的，而且也可用于研究其他学科的问题是必要的，而且也可用于研究其他学科的问题二、实验原理二、实验原理1 1改变功的大小：采用如图所示的实验装置，用改变功的大小：采用如图所示的实验装置，用1 1条、条、2 2条、条、3 3条条同样的橡皮筋将小车拉到同一位置释放，橡皮筋拉力对小车同样的橡皮筋将小车拉到同一位置释放，橡皮筋拉力对小车所做的功依次为所做的功依次为W W、2W2W、3W3Whttp:/ 教教 物物 理理2 2确定速度的大小：小车获得的速度确定速度的大小：小车获得的速度v v可以由纸带和

4、打点计时器可以由纸带和打点计时器测出，也可以用其他方法测出测出，也可以用其他方法测出3 3寻找功与速度变化的关系寻找功与速度变化的关系: :以橡皮筋拉力所做的功以橡皮筋拉力所做的功W W为纵坐标，为纵坐标，小车获得的速度小车获得的速度v v为横坐标，作出为横坐标，作出W Wv v图象图象( (即功即功速度图象速度图象) )分析分析该图象，得出橡皮筋拉力对小车所做的功与小车获得的速度的定量关该图象，得出橡皮筋拉力对小车所做的功与小车获得的速度的定量关系系三、实验器材三、实验器材钉有钉有2 2个长直铁钉的长木板个长直铁钉的长木板( (附木块附木块) )、小车、小车(300 g)(300 g)、相同

5、的熟胶、相同的熟胶橡皮筋橡皮筋6 6根根( (附：细线若干附：细线若干) )、打点计时器、打点计时器、4 46 V6 V低压交流电源、平低压交流电源、平直纸带若干、坐标纸直纸带若干、坐标纸四、实验步骤四、实验步骤http:/ 教教 物物 理理1 1先将木板置于水平桌面，然后在钉有钢钉的长木板上放好先将木板置于水平桌面，然后在钉有钢钉的长木板上放好实验小车实验小车2 2把打点计时器固定在木板的一端，将纸带穿过打点计时器把打点计时器固定在木板的一端，将纸带穿过打点计时器的限位孔，纸带的一端夹紧在小车的后端，打点计时器接电源，并的限位孔，纸带的一端夹紧在小车的后端，打点计时器接电源，并适当垫高木板一

6、端，以平衡摩擦力适当垫高木板一端，以平衡摩擦力3 3过两钉中垂线上的适当位置作两钉连线的平行线，交中垂过两钉中垂线上的适当位置作两钉连线的平行线，交中垂线于线于O O点，作为小车每次运动的起始点点，作为小车每次运动的起始点4 4使用一根橡皮筋时，将小车的前端拉到使用一根橡皮筋时，将小车的前端拉到O O点，接通电源，点，接通电源，打点计时器打点，释放小车，小车离开木板前适时使小车制动，断打点计时器打点，释放小车，小车离开木板前适时使小车制动，断开电源，取下纸带重复本步骤前面的过程，选出点迹清晰的纸带开电源，取下纸带重复本步骤前面的过程，选出点迹清晰的纸带( (求出小车获得的速度求出小车获得的速度

7、) )http:/ 教教 物物 理理5 5换用同样材料、粗细、长度的两根、三根换用同样材料、粗细、长度的两根、三根六根橡皮筋，六根橡皮筋，依照步骤依照步骤4 4的方法，分别进行实验的方法，分别进行实验( (得出各次实验中小车分别获得的速得出各次实验中小车分别获得的速度度) )6 6以功为纵轴以功为纵轴( (第一次橡皮筋做的功为纵轴的单位长度第一次橡皮筋做的功为纵轴的单位长度) ), ,以速度以速度为横轴为横轴( (第一次小车匀速时的速度为横轴的单位长度第一次小车匀速时的速度为横轴的单位长度) ), ,建立坐标系，用建立坐标系，用描点法作出图象，看看是否是正比例图象，若不是，功与速度的哪种描点法

8、作出图象，看看是否是正比例图象，若不是，功与速度的哪种相关量相关量( (的变化量的变化量) )是正比的，功就与速度的这种相关量是正比的，功就与速度的这种相关量( (的变化量的变化量) )具具有确定的函数关系有确定的函数关系五、数据记录与处理五、数据记录与处理1 1数据记录数据记录http:/ 教教 物物 理理2.2.数据处理数据处理(1)(1)用计算法处理实验数据用计算法处理实验数据在确定了橡皮筋对小车所做的功并测出了小车获得的速度后，如在确定了橡皮筋对小车所做的功并测出了小车获得的速度后，如果作出的果作出的W Wv v图象不是一条直线，可以采用计算的方法，即根据测得图象不是一条直线，可以采用

9、计算的方法，即根据测得的速度分别计算的速度分别计算v v3 3、v v2 2、 探究做功与获得速度的几次方成正比探究做功与获得速度的几次方成正比(2)(2)用图象法处理实验数据用图象法处理实验数据我们也可根据实验测得的数据我们也可根据实验测得的数据, ,分别作出分别作出W Wv v图象、图象、W Wv v2 2图象、图象、W Wv v3 3图象图象如果哪一种图象接近于过原点的倾斜直线，则说明功与速如果哪一种图象接近于过原点的倾斜直线，则说明功与速度的该指数函数成正比度的该指数函数成正比用图象法处理数据，要比计算法更简捷、直观用图象法处理数据，要比计算法更简捷、直观http:/ 教教 物物 理理

10、六、实验注意事项与误差分析六、实验注意事项与误差分析1 1本实验是为了探究橡皮筋对小车做的功与小车获得的速度间本实验是为了探究橡皮筋对小车做的功与小车获得的速度间的关系，为此，必须排除摩擦力的干扰，所以要平衡摩擦力的关系，为此，必须排除摩擦力的干扰，所以要平衡摩擦力2 2误差分析误差分析(1)(1)橡皮筋的长度、粗细不一，使橡皮筋的拉力与橡皮筋的条数橡皮筋的长度、粗细不一，使橡皮筋的拉力与橡皮筋的条数不成正比；不成正比；(2)(2)纸带的测量及交流电的频率不稳定也可引起误差纸带的测量及交流电的频率不稳定也可引起误差(3)(3)平衡摩擦力不恰当及小车释放位置不精确也可带来误差由平衡摩擦力不恰当及

11、小车释放位置不精确也可带来误差由于小车不受拉力的位置不一定在设定点，这就使拉力做的功于小车不受拉力的位置不一定在设定点，这就使拉力做的功W W与橡皮与橡皮筋的条数不成正比，而作图象时纵坐标的单位长度依然将功与橡皮筋筋的条数不成正比，而作图象时纵坐标的单位长度依然将功与橡皮筋的条数按正比关系取值，这样使作出的的条数按正比关系取值，这样使作出的W W、v v各对应点的分布与函数图各对应点的分布与函数图象发生偏离象发生偏离http:/ 教教 物物 理理 在用如图所示的装置做在用如图所示的装置做“探究动能定理探究动能定理”的实验的实验时，下列说法正确的是时，下列说法正确的是( () )A A通过改变橡

12、皮筋的条数改变拉力做功的数值通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值B B通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值C 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最大速度D 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平均速度http:/ 1人人 教教 物物 理理【解析解析】本题主要考查本实验的实验原理本题主要考查本实验的实验原理, ,考查考生的理解能力考查考生的理解能力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，故实

13、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，故A A项项正确正确, ,B B项错误项错误, ,小车的速度对应的是橡皮筋对小车做功完毕时的情形，小车的速度对应的是橡皮筋对小车做功完毕时的情形，故故C C正确，正确，D D错误错误【答案答案】ACAC 实验中小车会受到阻力，可以使木板倾斜作为补偿，实验中小车会受到阻力，可以使木板倾斜作为补偿，则下列操作正确的是则下列操作正确的是( () )A A使拖着纸带的小车由静止释放，小车不下滑即可使拖着纸带的小车由静止释放，小车不下滑即可B B使拖着纸带的小车由静止释放，小车能下滑即可使拖着纸带的小车由静止释放，小车能下滑即可C C沿木板向下推着带

14、纸带的小车，放手后打点计时器在纸带上打沿木板向下推着带纸带的小车，放手后打点计时器在纸带上打下的点距均匀即可下的点距均匀即可D D不用挂纸带，轻推小车，小车能匀速下滑即可不用挂纸带，轻推小车，小车能匀速下滑即可http:/ 2人人 教教 物物 理理【答案答案】C C( (二二) )验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律本实验通过自由落体运动来验证机械能守恒定律，在本实验本实验通过自由落体运动来验证机械能守恒定律，在本实验中若取初始点与另一点数据来验证时要特别注意以下两方面：中若取初始点与另一点数据来验证时要特别注意以下两方面：(1)(1)若纸带上的第若纸带上的第1 1点与第点与第2 2点之间的距

15、离大于点之间的距离大于2 mm2 mm，说明选，说明选取的纸带在打第取的纸带在打第1 1点时重物已有速度；点时重物已有速度；(2)(2)测出测出h h后不能用公式后不能用公式v v 来计算另一点的速度来计算另一点的速度验证机械能守恒定律是考纲中规定的力学实验之一，是高考验证机械能守恒定律是考纲中规定的力学实验之一，是高考的重点和热点，从器材的选择、使用、数据分析、图象等问题的重点和热点，从器材的选择、使用、数据分析、图象等问题在历年的高考中都曾出现，所以复习时要细致在历年的高考中都曾出现，所以复习时要细致http:/ 教教 物物 理理一、实验原理一、实验原理通过重物的自由落体运动来验证机械能守

16、恒定律通过重物的自由落体运动来验证机械能守恒定律先用纸带记录重物的运动，并得到下落高度为先用纸带记录重物的运动，并得到下落高度为h h时重物的瞬时速时重物的瞬时速度度v v；然后比较减少的重力势能；然后比较减少的重力势能mghmgh和增加的动能和增加的动能 mv2mv2，看它们在实，看它们在实验误差允许的范围内是否相等，若相等，则验证了机械能守恒定律验误差允许的范围内是否相等，若相等，则验证了机械能守恒定律http:/ 教教 物物 理理二、实验器材二、实验器材铁架台铁架台( (含铁夹含铁夹) )、打点计时器、学生电源、纸带及复写纸片、打点计时器、学生电源、纸带及复写纸片、导线、毫米刻度尺、重物

17、导线、毫米刻度尺、重物( (带纸带夹带纸带夹) )三、实验步骤三、实验步骤1 1把打点计时器按图所示安装在铁架台上，把打点计时器按图所示安装在铁架台上，用导线把打点计时器与学生电源连接好用导线把打点计时器与学生电源连接好2 2把纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器把纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手竖直提起纸带使重物停靠在打点计时器附近的限位孔，用手竖直提起纸带使重物停靠在打点计时器附近3 3先接通电源，待计时器打点稳定后再松开纸带，让重物自由先接通电源，待计时器打点稳定后再松开纸带，让重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点下落，打点计时器在

18、纸带上打出一系列的点http:/ 教教 物物 理理http:/ 教教 物物 理理http:/ 教教 物物 理理 3选取纸带时，应本着点迹清晰且第选取纸带时，应本着点迹清晰且第1、2两点间的距离小于两点间的距离小于或接近或接近2 mm的原则的原则4为减小测量为减小测量h值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点远值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点远些，纸带也不宜过长，约些，纸带也不宜过长，约60 cm即可即可5无需测量物体的质量无需测量物体的质量五、误差分析五、误差分析1本实验的主要误差来源有：纸带与打点计时器间摩擦力的作本实验的主要误差来源有：纸带与打点计时器间摩擦力的作用，测量时的测量误

19、差，空气阻力产生的影响用，测量时的测量误差，空气阻力产生的影响2本实验中的重力加速度本实验中的重力加速度g必须是当地的重力加速度，而不是纸必须是当地的重力加速度，而不是纸带的加速度带的加速度a.http:/ 教教 物物 理理http:/ 3 用落体法验证机械能守恒定律，下列关于实验误用落体法验证机械能守恒定律，下列关于实验误差的说法中，正确的是差的说法中，正确的是()A重物的质量称量不准，会造成较大误差重物的质量称量不准，会造成较大误差B重物的质量选用大些，有利于减小误差重物的质量选用大些，有利于减小误差C重物的质量选用小些，有利于减小误差重物的质量选用小些，有利于减小误差D释放纸带与接通电源

20、开始打点不同步会造成较大误差释放纸带与接通电源开始打点不同步会造成较大误差【解析解析】本实验中不需要知道重物的质量来验证定律，故选项本实验中不需要知道重物的质量来验证定律，故选项A错错误；本实验中空气阻力以及装置对纸带的阻力都会误；本实验中空气阻力以及装置对纸带的阻力都会人人 教教 物物 理理带来误差，故重物的质量大些可以减小相对误差，选项带来误差，故重物的质量大些可以减小相对误差，选项B正确、正确、C错误；实验中一般要求先接通电源再释放纸带，选项错误；实验中一般要求先接通电源再释放纸带，选项D错误错误【答案答案】B 利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中，下利用重锤下落验证机械能守恒定律的实

21、验中，下 面叙述正确的是面叙述正确的是( () )A A应该用天平称出物体的质量应该用天平称出物体的质量B B应该选用点迹清晰、特别是第一点没有拉成长条的纸带应该选用点迹清晰、特别是第一点没有拉成长条的纸带C C操作时应在接通电源的同时放开纸带操作时应在接通电源的同时放开纸带D D打点计时器应接在电压为打点计时器应接在电压为4 46 V6 V的直流电源上的直流电源上【答案答案】B Bhttp:/ 4人人 教教 物物 理理题型一：对实验原理的考查题型一：对实验原理的考查 用如图所示的装置探究功用如图所示的装置探究功与物体速度变化的关系实验时，先适当垫高木板使小车获得一与物体速度变化的关系实验时，

22、先适当垫高木板使小车获得一很小的向下初速度后恰能匀速下滑；然后使小车在橡皮条弹力的作用很小的向下初速度后恰能匀速下滑；然后使小车在橡皮条弹力的作用下从某一位置由静止被弹出，沿木板滑行小车滑行过程中带动通过下从某一位置由静止被弹出，沿木板滑行小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带，记录其运动情况观察发现纸带前面部分的点迹打点计时器的纸带，记录其运动情况观察发现纸带前面部分的点迹疏密不均，后面部分的点迹比较均匀，回答下列问题：疏密不均，后面部分的点迹比较均匀，回答下列问题：http:/ 方法探究方法探究题题 型型 方方 法法例题1人人 教教 物物 理理(1)(1)适当垫高木板是为了适当垫高木板是为

23、了_(2)(2)通过纸带求小车速度时，应使用纸带的通过纸带求小车速度时，应使用纸带的_的点迹的点迹( (填填“全部全部”、“前面部分前面部分”或或“后面部分后面部分”)”)(3)(3)若实验做了若实验做了n n次，所用橡皮条分别为次，所用橡皮条分别为1 1根、根、2 2根根nn根，通过根，通过纸带求出小车的速度分别为纸带求出小车的速度分别为v v1 1、v v2 2vvn n，用，用W W0 0表示一根橡皮条对小表示一根橡皮条对小车所做的功，则车所做的功，则n n根橡皮条对小车做的功根橡皮条对小车做的功W WnWnW0 0. .作出的作出的W Wv v2 2图线是一图线是一条过坐标原点的直线，

24、这说明条过坐标原点的直线，这说明_ 思维点拨思维点拨 本实验要本实验要“消除消除”摩擦力，怎样消除呢？采用平衡摩摩擦力，怎样消除呢？采用平衡摩擦力的方法根据动能定理，弹力做功等于小车动能的变化量，而小擦力的方法根据动能定理，弹力做功等于小车动能的变化量，而小车的初动能为车的初动能为0 0，所以要知道末动能，必须测量出末速度，末速度的，所以要知道末动能，必须测量出末速度，末速度的测量以小车匀速运动对应的速度为准测量以小车匀速运动对应的速度为准http:/ 教教 物物 理理【答案答案】(1)(1)平衡摩擦力平衡摩擦力(2)(2)后面部分后面部分(3)(3)外力对物体做的外力对物体做的功与物体获得速

25、度的平方成正比功与物体获得速度的平方成正比本实验可以通过作本实验可以通过作W Wv v、W Wv v2 2、W W 的图象来探究做功与速的图象来探究做功与速度变化的关系度变化的关系 在做在做“验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律”的实验中，某同学按以下的实验中，某同学按以下步骤进行实验操作：步骤进行实验操作：a a用天平称出重物和夹子的质量；用天平称出重物和夹子的质量；b b固定好打点计时器，将连着重物的纸带穿过限位孔，用手固定好打点计时器，将连着重物的纸带穿过限位孔，用手提住且让手尽量靠近打点计时器；提住且让手尽量靠近打点计时器；http:/ 教教 物物 理理c c松开纸带，接通电源，开始打

26、点，并如此重复多次，得到松开纸带，接通电源，开始打点，并如此重复多次，得到几条打了点的纸带；几条打了点的纸带；d d取下纸带，挑选点迹清晰的纸带，记下起始点取下纸带，挑选点迹清晰的纸带，记下起始点O O，在距离，在距离O O点较近处选择几个连续计数点点较近处选择几个连续计数点( (或计时点或计时点) )，并计算出打各点时的瞬，并计算出打各点时的瞬时速度；时速度；e e测出各点到测出各点到O O点的距离，即得到重物下落的高度；点的距离，即得到重物下落的高度；在以上步骤中不必要的步骤是在以上步骤中不必要的步骤是_；有错误或不妥的步骤；有错误或不妥的步骤是是_(_(填写代表字母填写代表字母) )更正

27、情况是：更正情况是：_；_；http:/ 教教 物物 理理_；_._. 思维点拨思维点拨 验证机械能守恒定律只要比较验证机械能守恒定律只要比较mghmgh和和 mvmv2 2，所以本，所以本实验要测量的数据有实验要测量的数据有h h、v.v. 规范解析规范解析 本题主要考查本题主要考查“验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律”实验的实验实验的实验原理、步骤和实验器材的选取因为本实验是通过比较重力势能的原理、步骤和实验器材的选取因为本实验是通过比较重力势能的减少量减少量EpEp是否等于动能的增加量是否等于动能的增加量EkEk来验证机械能守恒的，不需来验证机械能守恒的，不需要知道动能的具体数值，因而

28、不需要测出重物和夹子的质量，故步要知道动能的具体数值，因而不需要测出重物和夹子的质量，故步骤骤a a是多余的是多余的有错误或不妥的步骤是有错误或不妥的步骤是b b、c c、d d、f.f.更正办法和原因分别是：更正办法和原因分别是：http:/ 教教 物物 理理b b中，中，“让手尽量靠近让手尽量靠近”改为改为“让重物尽量靠近让重物尽量靠近”，因打点计时，因打点计时器开始工作应从与重物靠近的纸带开始打点，不致留下过长的空白器开始工作应从与重物靠近的纸带开始打点，不致留下过长的空白纸带，纸带也不宜过长，约纸带，纸带也不宜过长，约60 cm60 cm即可，手应提住纸带的另一端即可，手应提住纸带的另

29、一端c c中，应先接通电源，后松开纸带因为只有当打点计时器工作中，应先接通电源，后松开纸带因为只有当打点计时器工作正常后再让重物下落，才可保证打第一个点时重物的初速度为零，正常后再让重物下落，才可保证打第一个点时重物的初速度为零，并且使纸带上的第一个点是清晰的小点并且使纸带上的第一个点是清晰的小点d d中，应将中，应将“距离距离O O点较近处点较近处”改为改为“距离距离O O点较远处点较远处”，因为开，因为开始的几个点比较密集，会增大长度测量的误差始的几个点比较密集，会增大长度测量的误差http:/ 教教 物物 理理http:/ 教教 物物 理理题型二：数据处理与误差分析题型二：数据处理与误差

30、分析 科学规律的发现离不开科学探究，而科学探究可以分科学规律的发现离不开科学探究，而科学探究可以分为理论探究和实验探究下面我们用如图甲所示的实验装置来探究为理论探究和实验探究下面我们用如图甲所示的实验装置来探究恒力做功和物体动能变化间的关系恒力做功和物体动能变化间的关系(1)(1)某同学的实验装置如图甲所示，他想用钩码的重力某同学的实验装置如图甲所示，他想用钩码的重力( (图中用图中用到的钩码和砝码的重力和质量已知到的钩码和砝码的重力和质量已知) )表示小车受到的合外力，为了表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在实验中还应该采取的两项减小这种做法带来的实验误差，你认为在

31、实验中还应该采取的两项措施是：措施是：http:/ 教教 物物 理理_；_._.(2)(2)图乙是某次实验中得到的一条纸带，其中图乙是某次实验中得到的一条纸带，其中A A、B B、C C、D D、E E、F F为计数点，相邻计数点间的时间间隔为为计数点，相邻计数点间的时间间隔为T T，则打，则打C C点时小车的速度点时小车的速度为为_；要验证合外力的功与动能变化间的关系，除；要验证合外力的功与动能变化间的关系，除测出位移、速度外，还需测出的物理量有测出位移、速度外，还需测出的物理量有_(3)(3)这个实验所探究的规律实际上就是我们所学过的这个实验所探究的规律实际上就是我们所学过的_定理，定理，

32、它的表达式是：它的表达式是：_._.http:/ 教教 物物 理理http:/ 教教 物物 理理 在在“验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律”的实验中，采用的是使重物的实验中，采用的是使重物自由下落的方法自由下落的方法(1)(1)若实验中所用重物的质量若实验中所用重物的质量m m1 kg1 kg，打点纸带如图甲所示，打点纸带如图甲所示，O O点为起始点，点为起始点，A A、B B、C C、D D为纸带上为纸带上4 4个连续点，它们到个连续点，它们到O O点的距离点的距离已标出已知打点的时间间隔为已标出已知打点的时间间隔为0.02 s0.02 s，取，取g g9.8 m/s29.8 m/s2，则

33、记录，则记录B B点时，重物的速度点时，重物的速度vBvB_ m/s_ m/s，重物的动能，重物的动能EkBEkB_ _ J J；从开始下落至；从开始下落至B B点，重物重力势能的减少量是点，重物重力势能的减少量是_ J_ J由此由此可得出的结论是：可得出的结论是：_._.http:/ 教教 物物 理理http:/ 思维点拨思维点拨 速度的求解利用平均速度和瞬时速度的关系，在数据速度的求解利用平均速度和瞬时速度的关系，在数据处理时尽可能用最简洁的直线来反映规律，所以描点画出曲线最好做处理时尽可能用最简洁的直线来反映规律，所以描点画出曲线最好做“技术处理技术处理”将其转换为直线将其转换为直线人人

34、 教教 物物 理理http:/ 教教 物物 理理高考排雷高考排雷http:/ 2010年高考年高考安徽理综卷安徽理综卷利用图示装置进行验证机械能利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度时速度v和下落高度和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：测量方案：人人 教教 物物 理理http:/ 教教 物物 理理【剖析剖析】上述解法中对于上述解法中对于a、b、c项主要问题是忽视了验证机项主要问题是忽视了验证机械能守恒的本质也是

35、验证自由落体运动，所以不能用自由落体运动械能守恒的本质也是验证自由落体运动，所以不能用自由落体运动的相关公式来计算的相关公式来计算v和和h.【正解正解】由于是验证机械能守恒，而自由落体运动过程肯定机由于是验证机械能守恒，而自由落体运动过程肯定机械能守恒，所以不能用械能守恒，所以不能用a、b、c选项中的方法测选项中的方法测v和和h.d项为验证机项为验证机械能守恒定律的实验测量方案，械能守恒定律的实验测量方案，d正确正确【答案答案】d1 120102010年高考年高考宁夏理综卷宁夏理综卷 图示为验证机械能守恒定律的图示为验证机械能守恒定律的实验装置示意图现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时实

36、验装置示意图现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平回答下列问题：器、纸带、带铁夹的重锤、天平回答下列问题：http:/ 教教 物物 理理(1)(1)为完成此实验，除了所给的器材为完成此实验，除了所给的器材, ,还需要的器材有还需要的器材有_( (填入正确选项前的字母填入正确选项前的字母) )A A米尺米尺B B秒表秒表C C0 012 V12 V的直流电源的直流电源 D D0 012 V12 V的交流电源的交流电源(2)(2)实验中误差产生的原因有实验中误差产生的原因有_( (写出两个原因写出两个原因) ) 命题分析命题分析 会使用实验仪器，会观察、分析实验现象

37、，会记录、会使用实验仪器，会观察、分析实验现象，会记录、处理实验数据，并得出结论，对结论进行一定的分析和评价是高考考处理实验数据，并得出结论，对结论进行一定的分析和评价是高考考纲规定的能力目标每年新课标各卷在这方面都体现得较好纲规定的能力目标每年新课标各卷在这方面都体现得较好 规范全解规范全解 (1)(1)用用A A项米尺测量长度，用项米尺测量长度，用D D项交流电源供打点计时器项交流电源供打点计时器使用使用http:/ 教教 物物 理理(2)(2)纸带与打点计时器之间有摩擦，用米尺测量纸带上点的位置纸带与打点计时器之间有摩擦，用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差，计算势能变化时，选取始末两点

38、距离过近，交流电时读数有误差，计算势能变化时，选取始末两点距离过近，交流电频率不稳定频率不稳定【答案答案】(1)AD(1)AD(2)(2)重锤下落过程受空气阻力；纸带和打点计时器之间有摩擦；重锤下落过程受空气阻力；纸带和打点计时器之间有摩擦；用米尺测量纸带上的点的位置时读数有误差等用米尺测量纸带上的点的位置时读数有误差等( (写出两个合理的原因写出两个合理的原因即可即可) )2 220102010年高考年高考海南卷海南卷 利用气垫导轨验证机械能守恒定律，利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图实验装置示意图如图甲所示：如图甲所示：http:/ 教教 物物 理理(1)(1)实验步骤：实验步

39、骤：将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m1 m，将导轨，将导轨调至水平调至水平用游标卡尺测量挡光条的宽度用游标卡尺测量挡光条的宽度l l，结果如图乙所示，由此读，结果如图乙所示，由此读出出l l_mm._mm.由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s s_cm._cm.将滑块移至光电门将滑块移至光电门1 1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2.2.从数字计时器从数字计时器( (图甲中未画出图甲中未画出) )

40、上分别读出挡光条通过光电门上分别读出挡光条通过光电门1 1和光电门和光电门2 2所用的时间所用的时间t t1 1和和t t2 2. .http:/ 教教 物物 理理用天平称出滑块和挡光条的总质量用天平称出滑块和挡光条的总质量M M，再称出托盘和砝码的总，再称出托盘和砝码的总质量质量m.m.(2)(2)用测量量的字母表示出下列所求物理量的表达式：用测量量的字母表示出下列所求物理量的表达式：滑块通过光电门滑块通过光电门1 1和光电门和光电门2 2时瞬时速度分别为时瞬时速度分别为v v1 1_和和v v2 2_._.当滑块通过光电门当滑块通过光电门1 1和光电门和光电门2 2时，系统时，系统( (包

41、括滑块、挡光条、包括滑块、挡光条、托盘和砝码托盘和砝码) )的总动能分别为的总动能分别为E Ek1k1_和和E Ek2k2_._.在滑块从光电门在滑块从光电门1 1运动到光电门运动到光电门2 2的过程中，系统势能的减少的过程中，系统势能的减少EpEp_(_(重力加速度为重力加速度为g)g)(3)(3)如果如果Ep_Ep_，则可认为验证了机械能守恒定律，则可认为验证了机械能守恒定律http:/ 教教 物物 理理 命题分析命题分析 能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去解决问题，包括简单的设计性实验这种要求十分显著的体现在去解决问题，包括简单的设计性

42、实验这种要求十分显著的体现在时下的创新实验中时下的创新实验中 规范全解规范全解 (1)(1)游标卡尺读出读数为游标卡尺读出读数为9.309.30，读数时要注意最，读数时要注意最小分度为小分度为0.05 mm.0.05 mm.由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s s60.00 cm(60.00 cm(答答案在案在59.9659.9660.0460.04之间的，也可之间的，也可) )http:/ 教教 物物 理理http:/ 教教 物物 理理(1)(1)若轨道完全光滑，若轨道完全光滑，s2s2与与h h的理论关系应满足的理论关系应满足s2s2_ (_ (用用H

43、 H、h h表示表示) )(2)(2)该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：请在坐标纸上作出请在坐标纸上作出s s2 2h h关系图关系图(3)(3)对比实验结果与理论计算得到的对比实验结果与理论计算得到的s s2 2h h关系图线关系图线( (图乙中已图乙中已画出画出) )，自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率，自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率_ (_ (填填“小于小于”或或“大于大于”) )理论值理论值http:/ m)2.003.004.005.006.00s2(101 m2)2.623.895.206.537.78人人 教教 物物 理理http:/ 教教 物物 理理http:/ 教教 物物 理理4 420082008年高考年高考广东物理卷广东物理卷 某实验小组采用如图甲所示的装某实验小组采用如图甲所示的装置探究置探究“动能定理动能定理”图中小车中可放置砝码实验中，小车碰到制图中小车中可放置砝码实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面打点计时器工作频率为动装置时，钩码尚未到达地面打点计时器工作频率为50 Hz.50 Hz.(1)(1)实验的部分步骤如下：实验的部分步骤如下：在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，在小车中放入砝码，把