探究动能定理教学课件-2

1、高三物理复习课件：5.4 实验（一）：探究动能定理 二、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，可用如图5-4-1所示的装置进行实验，通过增加橡皮筋的条数使橡皮筋对小车做的功成倍增加。再通过打点计时器和纸带来测量每次实验后小车的末速度v。 图5-4-1学案4 实验(一)：探究动能定理 一、实验目的 探究外力对物体做功与物体动能变化的关系。 三、实验器材 小车(前面带小钩)、100 g200 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

2、6条等长的橡皮筋、刻度尺。 四、实验步骤 1.按上图将实验仪器安装好。同时平衡摩擦力。 2.先用一条橡皮筋做实验，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W1，将这一组数据记入表格。 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。 5.分析数据，得出结论。 (1)测量小车的速度：实验获得如图5-4-2所示的纸带，为探究橡皮筋弹力做功和小车速度的关系，需要测量弹力做功结束时小车的速度，即小车做匀速运动的速度，应在纸带上

3、测量的物理量是(用字母表示)：A1、A2间的距离x，小车速度的表达式是(用测量的物理量表示)v=x/T(T为打点计时器的时间间隔)。 (2)实验数据记录 (3)实验数据处理及分析：在坐标纸上(如图5-4-3)画出W-v或W-v2图线(“W”以一根橡皮筋做的功为单位)。 (4)实验结论：从图象可知功与物体速度变化的关系Wv2。图5-4-2图5-4-3橡皮筋条数位移x/ m时间t/s速度v/(ms-1)速度平方v2/(m2s-2) 五、注意事项 1.平衡摩擦力 实验中的小车不可避免地要受到摩擦力的作用，摩擦力对小车做负功，我们研究的是橡皮筋做的功与物体速度的关系，应设法排除摩擦力的影响，可采用将木

4、板一端垫高的方法来实现。将木板一端垫高，使重力沿斜面方向的分力与摩擦力相平衡，就能消除摩擦力的影响。判断是否已平衡掉摩擦力的方法是，轻推一下小车，观察小车不受其他力时能在木板上做匀速运动。 2.我们用2条，3条橡皮筋进行第2次、第3次实验时，每次实验时橡皮筋伸长的长度都应保持一致。 3.实验数据处理时，以橡皮筋对小车做的功W为纵坐标，小车获得的速度为横坐标，以第一次实验时的功W为单位，作出W-v图象，分析这条图线，可以得知橡皮筋对小车做的功W与小车获得的速度v的定量关系。 4.打点计时器打出的纸带上相邻各点的间距并不均匀，应选间距均匀的那一段纸带来计算小车的速度，因为这一段是橡皮筋对小车做功完

5、毕时的情形。 六、误差分析 误差是不可避免的，但我们可以尽量减小它。为减小本实验的实验误差，要注意以下几个方面的问题： 1.在长木板上，小车、铁钉、打点计时器的位置应调整适当，以保证打在纸带上的点便于处理，求出小车运动的速度。 2.平衡摩擦力时，可使木板略微倾斜，作为补偿，保证小车脱离橡皮筋后做匀速运动。 3.小车的质量较小，当用多条橡皮筋时，打出的点过少，应改用质量稍大的小车(或加砝码)，以保证打出的点便于处理。【例1】在用图5-4-4所示装置做“探究动能定理”的实验时，下列说法正确的 是 ( ) 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

6、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热点一 实验原理的考查 【解析】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A正确，B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，故C正确，D错误。A C图5-4-4 12009年高考安徽理综卷探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图5-4-5所示，实验主要过程如下：(1)设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、；(2)分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度v1、v2、v3、；(3)作出W-v草图；(4)分析W-v图象。

7、如果W-v图象是一条直线，表明Wv；如果不是直 线，可考虑是否存在Wv2、Wv3、W 等关系。 以下关于该试验的说法中有一项不正确，它是 _。 A.本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、。所采用的方法是选用同 样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当用1条橡皮筋进行实验 时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、 实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、。 B.小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜。 C.某同学在一次实验中，得到一条记录纸带。纸带上打出的点，两端密、中间疏。出现这 种情况的原因，可能是没有使木板

8、倾斜或倾角太小。 D.根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的 距离来进行计算的。D图5-4-5【例2】为了探究动能定理，现提供如图5-4-6所示的器材，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，请 思考探究思路并回答下列问题(打点计时器交流电频率为50 Hz) (1)为了消除摩擦力的影响应采取什么措施？ _. (2)当我们分别用同样的橡皮筋1条、2条、3条并起来进行 第1次、第2次、第3次实验时，每次实验中橡皮筋拉伸 的长度应都保持一致，我们把第1次实验时橡皮筋对小车做 的功记为W。 (3)由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出，

9、如图5-4-7所示是其中四次实 验打出的部分纸带。 (4)试根据第(2)、(3)项中的信息，填写下表。 从表中数据可得出结论：_。热点二 实验数据的处理 【解析】(1)将木板固定，有打点计时器的一端垫起适当的高度，使小车缓慢匀速下滑。 (4)由匀速运动的速度公式v=x/t，其中x从图上读出分别为2.00 cm，2.83 cm，3.46 cm、4.00 cm。t=T=1/f=0.02 s，即可求出小车的速度。 橡皮筋对小车所做的功与小车速度的平方成正比。图5-4-6图5-4-7橡皮筋条数1234橡皮筋对小车做功W小车速度v(m/s)v2(m2/s2)橡皮筋条数1234橡皮筋对小车做功2W3W4W

10、小车速度v( m/s)1.01.4151.732.0v2(m2/s2)1.02.03.04.0 22009年高考广东物理卷某试验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”。如图5-4-8，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。在水平桌面上相距50.0 cm的A、B两点各安装一个速度传感器，记录小车通过A、B时的速度大小。小车中可以放置砝码。(1)实验主要步骤如下：测量_和拉力传感器的总质量M1；把细线的一端固定在拉 力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路。将小车停在C点，_，小车在细线拉动下运动，记

11、录细线 拉力及小车通过A、B时的速度。在小车中增加砝码，或_，重复的操作。(2)下表是他们测得的一组数据，其中M是M1与小车中砝码质量之和，|v22-v12|是两个速度传感器 记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量E,F是拉力传感器受到的拉力，W是F在A、 B间所做的功。表格中的E3=_，W3=_。(结果保留三位有效数字) 数据记录表(3)根据上表，请在图5-4-9中的方格纸上作出E-W图线。图5-4-8图5-4-9小车、砝码然后释放小车减少砝码0.6000.610次数M/kg|v12-v22|/(m/s)2E/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4000.20020.500

12、1.650.4130.8400.42030.5002.40E31.220W341.0002.401.202.4201.2151.0002.841.422.8601.43都是“流星雨”惹的祸？ 家住北京朝阳区的14岁的女孩马雯和堂弟也兴致勃勃地加入了观赏流星雨的人群。凌晨3时40分，两个人都有了冷意，便想回家。走在半路，忽听后边有人大喝一声：“站住！”只见一男人手提黑色橡胶警棍，出现在姐弟面前。问他们是什么关系，要查看他们的学生证。姐弟俩以为此人是夜巡人员，放松了警惕。姐姐拿出了学生证，弟弟没有。“夜巡人”陪他们往家走。在离家还有300米的地方，“夜巡人”对堂弟说：“你回去取学生证，我和你姐在这

13、等。”当堂弟和家长从家跑出来时，前后仅15分钟的时间，姐姐和“夜巡人”都不见了。几天后，在一小树林中发现了马雯的尸体。 据庞犯交待，他将马雯带走的路上，曾不止一次地遇到行人，当时庞的心里很紧张，但马旻并没有呼喊求救。另外，罪犯遇到马旻姐弟的地方，离马雯的家不过米！距离凶案现场却有很长一段路程，庞犯还打了一辆出租车。事后据那位出租司机反映，当时马雯是自己打开车门上的车，一路上，她也一直没有向司机示警或求救。那位司机说，这个小姑娘死得太可惜，其实当时只要她有一点暗示，我肯定会帮助她。思考：悲剧是怎样造成的？ 青少年的身心健康需要法律给予特殊保护 青少年的健康成长关系重大,需要国家给予 特殊关注 请

14、同学们观察图片，然后回答 这些图片说明了什么？青少年的健康成长离不开法律未成年人自身的特点，决定了他们需要法律给予特殊的保护 1）未成年人，特别是青少年正处于长身体、长知识的重要时期。他们各方面都还不成熟，缺乏自我保护能力。2）现实生活中侵犯未成年人的合法权益和损害青少年身心健康的不良因素还存在着。1、青少年的身心健康需要法律给予特殊保护 由于青少年有着不同于成年人的特殊生 理和心理特征，具有很强的可塑性，也 容 易受到外界不良影响，加上一些不法之徒教唆、引诱青少年违法犯罪，造成近年来青少年犯罪率呈上升趋势，并出现年龄低龄化、手段智能化、团伙性和暴力性增多等特点。青少年犯罪已成为一个严重的社会

15、问题。预防和减少青少年犯罪，是一项非常繁重复杂的社会工程，必须动员全社会的力量进行综合治理。加强对青少年的思想道德教育固然是一个重要方面，但制定保护青少年的专门法律，用法律维护青少年的正当权益，约束青少年的行为，显得越来越重要。事实了解法律对于青少年的作用：法律作为调整人们行为的一种社会规范，它可以约束青少年的行为，优化青少年成长的环境，对青少年的健康成长起着特殊的保护作用。党和政府历来重视对青少年的教育、引导和保护，并为青少年的健康成长创造良好的条件和环境。国家兴办了大量的幼儿园、学校，花大力气普及九年义务教育，还建立了不少少年之家、少年宫、儿童剧场、儿童医院，出版了大量青少年图书、报纸、杂

16、志。同时，国家还组织千千万万的社会工作者专门从事青少年服务的工作。具体事例2、 青少年的健康成长 需要国家给予特殊关注未成年人是国家的未来、民族的希望。他们是社会主义现代化建设事业的接班人，是21世纪振兴中华的主力军。他们素质的高低，将决定国家的存亡、民族的兴衰。为什么青少年的健康成长需要国家给予特殊的关注？为了防止青少年的合法权益受到侵害，就要动员社会各方面的力量，运用各种手段进行有效的保护。其中一个重要的保护手段便是立法，制定专门法律来明确社会各界的职责，强化社会对青少年的教育和保护。讨论 你身边有没有侵犯青少年合法权益的现象？中华人民共和国未成年人保护法通过时间：1991年9月4日，第七

17、届全国人民代表大会常务委员会第二十一次会议施行时间：1992年1月1日性质：我国第一部保护未成年人身心健康、保障未成年人 合法权益的专门法律。中华人民共和国预防未成年人犯罪法通过时间：1999年6月28日，第九届全国人民代表大会常务委员会第十次会议 施行时间：1999年11月1日 实施目的：创造和维护有利于未成年人健康 成长的社会环境，预防未成年人的违法行为，培养未成年人成为社会主义事业的建设者。未满18周岁的公民 我今年15岁，因抢劫，被判刑两年请判断以下哪些人属于未成年人保护法保护的对象？ 我今年13岁，但我有三个姐姐，我可以说是属于“超生”之列，未进行户口登记。 我今年12岁，来自日本，

18、我到中国来旅游 我今年10岁，妈妈没结婚就生下了我在我国，具有中华人民共和国国籍的婴儿、幼儿、儿童、少年和未满18周岁的青年，不论男性、女性，健康的还是有残疾的，在校的与不在校的，婚生的还是非婚生的，甚至有违法行为的未成年人，都属于未成年人保护的保护对象。3、 保护未成年人工作的基本原则第一，保障未成年人的合法权益。第二，尊重未成年人的人格尊严。 做好保护未成年人工作的首要原则，也是制定未成年人保护法和做好保护未成年人工作的目的。第三，适应未成年人身心发展的特点。 力戒成人化和“一刀切”现象。第四，教育与保护相结合。 教育和保护是相辅相成的。未成年人的合法权益：指未成年人应当实际享有的、符合法律规定的权利和利益。人格尊严：指公民所具有的自尊心和应当受到社会和他人尊重的权利。它包括名誉、姓名、肖像及个人隐私等权利。 我国未成年人保护法第五条规定：“国家保障未成年人的人 身、财产和其他合法权益不受侵害我国宪法、未成年人保护法是如何规定的？教育和保护的关系：教育和保护是相辅相成的。保护未成年人的身心健康和合法权益，是为了更好地培养他们，