高考物理复习实验05探究动能定市赛课公开课一等奖省课获奖课件

机械能第五章试验五探究动能定理1/2602实验能力03实验创新栏目导航01实验基础04模拟演练2/2601实验基础一、试验目标1．探究外力对物体做功与物体速度关系．2．会用图象法处理试验数据，经过对试验数据分析，总结出做功与物体速度平方关系．3/26二、试验原理一根橡皮筋作用在小车上移动距离s—做功为W两根橡皮筋作用在小车上移动距离s—做功应为2W三根橡皮筋作用在小车上移动距离s—做功应为3W利用打点计时器求出小车离开橡皮筋速度列表作图，即可求出v－W关系4/26三、试验器材橡皮筋、小车、木板、打点计时器、纸带、铁钉等5/26四、试验步骤1．按原理图将仪器安装好2．平衡摩擦力3．用一条橡皮筋拉小车—做功W4．用两条橡皮筋拉小车—做功2W5．用三条橡皮筋拉小车—做功3W6/26 “探究功与速度改变关系”试验装置如图所表示，当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做功记为W；当用2条、3条、4条……完全相同橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次……试验时，橡皮筋对小车做功记为2W、3W、4W……每次试验中小车取得最大速度可由打点计时器所打出纸带测出．7/268/26(2)如图所表示，给出了某次试验打出纸带，从中截取了测量小车最大速度所用一段纸带，测得A、B、C、D、E相邻两点间距离分别为AB＝1.48cm，BC＝1.60cm，CD＝1.62cm，DE＝1.62cm；已知相邻两点打点时间间隔为0.02s，则小车取得最大速度vm＝________________________m/s.(结果保留两位有效数字)答案：(1)CD(2)0.819/2610/2602实验能力11/26二、误差分析1．误差主要起源是橡皮筋长度、粗细不一，使橡皮筋拉力做功W与橡皮筋条数不成正比．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．利用打上点纸带计算小车速度时，测量不准带来误差．12/26三、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点均匀程度判断小车是否匀速运动，打到木板一个适当倾角．2．选点测速：测小车速度时，纸带上点应选均匀部分，也就是选小车做匀速运动状态．3．规格相同：橡皮筋规格相同时，力对小车做功以一条橡皮筋做功为单位即可，无须计算出详细数值．13/26 某同学为探究“协力做功与物体动能改变关系”设计了以下试验，他操作步骤以下：(1)按如图1所表示安装好试验装置，其中小车质量M＝0.20kg，钩码总质量m＝0.05kg.(2)释放小车，然后接通打点计时器电源(电源频率f＝50Hz)，打出一条纸带．图1

14/26(3)他在屡次重复试验得到纸带中取出自认为满意一条，如图2所表示．把打下第一个点记作0，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为d1＝0.041m，d2＝0.055m，d3＝0.167m，d4＝0.256m，d5＝0.360m，d6＝0.480m……，他把钩码重力(当地重力加速度g＝10m/s2)作为小车所受协力，算出打下0点到打下第5点协力做功W＝________________________J(结果保留三位有效数字，重力加速度g取10m/s2)，打第5点时小车动能Ek＝________________________(用相关数据前字母列式)，把打下第5点时小车动能作为小车动能改变量，算得Ek＝0.125J.图2

15/26(4)此次试验探究结果，他没能得到“协力对物体做功等于物体动能增量”，且误差很大．经过反思，他认为产生误差原因以下，其中正确是________________________.A．钩码质量太大，使得协力对物体做功测量值比真实值偏大太多B．没有平衡摩擦力，使得协力对物体做功测量值比真实值偏大太多C．释放小车和接通电源次序有误，使得动能增量测量值比真实值偏小D．没有使用最小刻度为毫米刻度尺测距离也是产生此误差主要原因16/2617/2603实验创新一、装置时代化18/2619/2620/2621/2622/26 (·全国新课标卷Ⅱ)某物理小组对轻弹簧弹性势能进行探究，试验装置如图(a)所表示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接．向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，经过测量和计算，可求得弹簧被压缩后弹性势能．图(a)

(1)试验中包括以下操作步骤：①把纸带向左拉直②松手释放物块③接通打点计时器电源④向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量上述步骤正确操作次序是_____________(填入代表步骤序号)．23/26(2)图(b)中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不一样位置后所得到实际打点结果．打点计时器所用交流电频率为50Hz.由M纸带所给数据，可求出在该纸带对应试验中物块脱离弹簧时速度为_________________