物理實(shí)驗(yàn)05 探究動(dòng)能定理 新人教版

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1、機(jī)械能機(jī)械能第第 五五 章章實(shí)驗(yàn)五探究動(dòng)能定理實(shí)驗(yàn)五探究動(dòng)能定理0202實(shí) 驗(yàn) 能 力0303實(shí) 驗(yàn) 創(chuàng) 新欄目導(dǎo)航0101實(shí) 驗(yàn) 基 礎(chǔ)0404模 擬 演 練0101實(shí) 驗(yàn) 基 礎(chǔ)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?探究外力對(duì)物體做功與物體速度的關(guān)系探究外力對(duì)物體做功與物體速度的關(guān)系2會(huì)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，總結(jié)出做功與物體速度會(huì)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，總結(jié)出做功與物體速度平方的關(guān)系平方的關(guān)系二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理一根橡皮筋作用在小車上移動(dòng)距離一根橡皮筋作用在小車上移動(dòng)距離s做功為做功為W兩根橡皮筋作用在小車上移動(dòng)距離兩根橡皮筋作用在小車上移動(dòng)距離s做功應(yīng)為做功

2、應(yīng)為2W三根橡皮筋作用在小車上移動(dòng)距離三根橡皮筋作用在小車上移動(dòng)距離s做功應(yīng)為做功應(yīng)為3W利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器求出小車離開(kāi)橡皮筋的速度列表作圖，即可求出利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器求出小車離開(kāi)橡皮筋的速度列表作圖，即可求出vW關(guān)系關(guān)系三、實(shí)驗(yàn)器材三、實(shí)驗(yàn)器材橡皮筋、小車、木板、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、鐵釘?shù)认鹌そ睢⑿≤?、木板、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、鐵釘?shù)人摹?shí)驗(yàn)步驟四、實(shí)驗(yàn)步驟1按原理圖將儀器安裝好按原理圖將儀器安裝好2平衡摩擦力平衡摩擦力3用一條橡皮筋拉小車用一條橡皮筋拉小車做功做功W4用兩條橡皮筋拉小車用兩條橡皮筋拉小車做功做功2W5用三條橡皮筋拉小車用三條橡皮筋拉小車做功做功3W“探究功與速度變化的關(guān)系探究功與速度變

3、化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，當(dāng)小車在一條橡皮的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，當(dāng)小車在一條橡皮筋作用下彈出時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為筋作用下彈出時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為W；當(dāng)用；當(dāng)用2條、條、3條、條、4條條完全相同完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第次、第3次、第次、第4次次實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為為2W、3W、4W每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的最大速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打出的紙帶每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的最大速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打出的紙帶測(cè)出測(cè)出(2)如圖所示，給出了某次實(shí)驗(yàn)打出的紙帶，從中截取了測(cè)量小車最大速度所用如圖所示，給出了某次實(shí)驗(yàn)打出的紙帶，從中截取

4、了測(cè)量小車最大速度所用的一段紙帶，測(cè)得的一段紙帶，測(cè)得A、B、C、D、E相鄰兩點(diǎn)間的距離分別為相鄰兩點(diǎn)間的距離分別為AB1.48 cm，BC1.60 cm，CD1.62 cm，DE1.62 cm；已知相鄰兩點(diǎn)打點(diǎn)時(shí)間間隔為；已知相鄰兩點(diǎn)打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02 s，則小，則小車獲得的最大速度車獲得的最大速度vm_m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)答案：答案：(1)CD(2)0.810202實(shí) 驗(yàn) 能 力二、誤差分析二、誤差分析1誤差的主要來(lái)源是橡皮筋的長(zhǎng)度、粗細(xì)不一，使橡皮筋的拉力做功誤差的主要來(lái)源是橡皮筋的長(zhǎng)度、粗細(xì)不一，使橡皮筋的拉力做功W與橡與橡皮筋的條數(shù)不成正比皮筋的條

5、數(shù)不成正比2沒(méi)有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力時(shí)傾角過(guò)大也會(huì)造成誤差沒(méi)有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力時(shí)傾角過(guò)大也會(huì)造成誤差3利用打上點(diǎn)的紙帶計(jì)算小車的速度時(shí)，測(cè)量不準(zhǔn)帶來(lái)誤差利用打上點(diǎn)的紙帶計(jì)算小車的速度時(shí)，測(cè)量不準(zhǔn)帶來(lái)誤差三、注意事項(xiàng)三、注意事項(xiàng)1平衡摩擦力：將木板一端墊高，使小車重力沿斜面向下的分力與摩擦阻力平衡摩擦力：將木板一端墊高，使小車重力沿斜面向下的分力與摩擦阻力平衡方法是輕推小車，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打在紙帶上的點(diǎn)均勻程度判斷小車是否勻速平衡方法是輕推小車，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打在紙帶上的點(diǎn)均勻程度判斷小車是否勻速運(yùn)動(dòng)，打到木板一個(gè)合適的傾角運(yùn)動(dòng)，打到木板一個(gè)合適的傾角2選點(diǎn)測(cè)速：測(cè)小車速度時(shí)，紙帶上

6、的點(diǎn)應(yīng)選均勻部分的，也就是選小車做選點(diǎn)測(cè)速：測(cè)小車速度時(shí)，紙帶上的點(diǎn)應(yīng)選均勻部分的，也就是選小車做勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的3規(guī)格相同：橡皮筋規(guī)格相同時(shí)，力對(duì)小車做的功以一條橡皮筋做的功為單規(guī)格相同：橡皮筋規(guī)格相同時(shí)，力對(duì)小車做的功以一條橡皮筋做的功為單位即可，不必計(jì)算出具體數(shù)值位即可，不必計(jì)算出具體數(shù)值某同學(xué)為探究某同學(xué)為探究“合力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系合力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，他的操作步驟如下：他的操作步驟如下：(1)按如圖按如圖1所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，其中小車質(zhì)量所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，其中小車質(zhì)量M0.20 kg ，鉤碼總質(zhì)量，鉤碼總質(zhì)量m0.05 k

7、g.(2)釋放小車，然后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源釋放小車，然后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源(電源頻率電源頻率f50 Hz)，打出一條紙，打出一條紙帶帶圖圖1 (3)他在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條，如圖他在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條，如圖2所示把打所示把打下的第一個(gè)點(diǎn)記作下的第一個(gè)點(diǎn)記作0，然后依次取若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有，然后依次取若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，個(gè)點(diǎn)未畫出，用厘米刻度尺測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到用厘米刻度尺測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離分別為點(diǎn)的距離分別為d10.041 m，d20.055 m，d30.167 m，d40.256 m，d50.360

8、m，d60.480 m，他把鉤碼的重力，他把鉤碼的重力(當(dāng)?shù)刂亓Ξ?dāng)?shù)刂亓铀俣燃铀俣萭10 m/s /s2 2) )作為小車所受合力，算出打下作為小車所受合力，算出打下0 0點(diǎn)到打下第點(diǎn)到打下第5 5點(diǎn)合力做功點(diǎn)合力做功WW_J(_J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字，重力加速度結(jié)果保留三位有效數(shù)字，重力加速度g g取取10 m/10 m/s2)，打第，打第5點(diǎn)時(shí)小點(diǎn)時(shí)小車的動(dòng)能車的動(dòng)能Ek_(用相關(guān)數(shù)據(jù)前字母列式用相關(guān)數(shù)據(jù)前字母列式)，把打下第，把打下第5點(diǎn)時(shí)點(diǎn)時(shí)小車的動(dòng)能作為小車動(dòng)能的改變量，算得小車的動(dòng)能作為小車動(dòng)能的改變量，算得Ek0.125 J.圖圖2 (4)此次實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果，他沒(méi)能得到此次實(shí)

9、驗(yàn)探究的結(jié)果，他沒(méi)能得到“合力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增合力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增量量”，且誤差很大通過(guò)反思，他認(rèn)為產(chǎn)生誤差的原因如下，其中正確的是，且誤差很大通過(guò)反思，他認(rèn)為產(chǎn)生誤差的原因如下，其中正確的是_.A鉤碼質(zhì)量太大，使得合力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多鉤碼質(zhì)量太大，使得合力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多B沒(méi)有平衡摩擦力，使得合力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多沒(méi)有平衡摩擦力，使得合力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多C釋放小車和接通電源的順序有誤，使得動(dòng)能增量的測(cè)量值比真實(shí)值偏小釋放小車和接通電源的順序有誤，使得動(dòng)能增量的測(cè)量值比真實(shí)值偏小D沒(méi)有使用最小刻度為毫

10、米的刻度尺測(cè)距離也是產(chǎn)生此誤差的重要原因沒(méi)有使用最小刻度為毫米的刻度尺測(cè)距離也是產(chǎn)生此誤差的重要原因0303實(shí) 驗(yàn) 創(chuàng) 新一、裝置時(shí)代化一、裝置時(shí)代化(2016全國(guó)新課標(biāo)卷全國(guó)新課標(biāo)卷)某物理小組對(duì)輕彈簧的彈性勢(shì)能進(jìn)行探究，實(shí)某物理小組對(duì)輕彈簧的彈性勢(shì)能進(jìn)行探究，實(shí)驗(yàn)裝置如圖驗(yàn)裝置如圖(a)所示：輕彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一物塊所示：輕彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一物塊接觸而不連接，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并與物塊連接向左推物塊使彈簧壓縮一段距接觸而不連接，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并與物塊連接向左推物塊使彈簧壓縮一段距離，由靜止釋放物塊，通過(guò)測(cè)量和計(jì)算，可求得彈簧被

11、壓縮后的彈性勢(shì)能離，由靜止釋放物塊，通過(guò)測(cè)量和計(jì)算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能圖圖(a) (1)試驗(yàn)中涉及下列操作步驟：試驗(yàn)中涉及下列操作步驟：把紙帶向左拉直把紙帶向左拉直松手釋放物塊松手釋放物塊接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源向左推物塊使彈簧壓縮，并測(cè)量彈簧壓縮量向左推物塊使彈簧壓縮，并測(cè)量彈簧壓縮量上述步驟正確的操作順序是上述步驟正確的操作順序是_(填填入代表步驟的序號(hào)入代表步驟的序號(hào))(2)圖圖(b)中中M和和L紙帶是分別把彈簧壓縮到不同位置后所得到的實(shí)際打點(diǎn)結(jié)紙帶是分別把彈簧壓縮到不同位置后所得到的實(shí)際打點(diǎn)結(jié)果打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為果打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50 Hz.由由M紙帶所給的數(shù)據(jù)，可求出在該紙帶紙帶所給的數(shù)據(jù)，可求出在該紙帶對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)中物塊脫離彈簧時(shí)的速度為對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)中物塊脫離彈簧時(shí)的速度為_(kāi)m/s.比較兩紙帶比較兩紙帶可知，可知，_(填填“M”或或“L”)紙帶對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)中彈簧被壓縮后紙帶對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)中彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能大的彈性勢(shì)能大圖圖(b) 答案：答案：(1) (2)1.29M謝謝觀看