高考物理一轮复习专题五实验五：探究动能定理课件.ppt

实验五：探究动能定理 一、基本原理与操作 二、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. 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 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. 考点 1 基本实验原理与实验操作的考查 【典题 1】(2017 年陕西西安高新一中一模)某学习小组做 探究“合力做功和物体速度变化关系”的实验如图 S5-1 所示， 图中小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮 筋对小车做的功记为 W.当用 2 条、3 条、…完全相同的橡皮筋 并在一起进行第 2 次、第 3 次、…实验时，使每次实验中橡皮 筋伸长的长度都保持一致.每次实验中小车获得的速度由打点 计时器所打的纸带测出. 图 S5-1 (1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度 尺和________(填“交流”或“直流”)电源. (2)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当 倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是________. A.放开小车，能够自由下滑即可 B.放开小车，能够匀速下滑即可 C.放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可 D.放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可 (3)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋的作用下运动，当 小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置， 下列说法正确的是________. A.橡皮筋处于原长状态 B.橡皮筋仍处于伸长状态 C.小车在两个铁钉的连线处 D.小车已过两个铁钉的连线 答案：(1)交流 (2)D (3)B 考点 2 基本实验数据处理与误差分析 【典题 2】如图 S5-2 所示是某研究性学习小组做探究“橡 皮筋做功和物体速度变化的关系”的实验，图中是小车在一条 橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形.这时，橡皮筋对小车做 的功记为 W.当我们把 2 条、3 条、…完全相同的橡皮筋并在一 起进行第 2 次、第 3 次、…实验时，每 次橡皮筋都拉伸到同一位置释放.小车 每次实验中获得的速度由打点计时器所 打点的纸带测出. 图 S5-2 (1)除了导线、开关及图 S5-2 中已给出的实验器材外，还需 要的器材有______________________. (2)平衡摩擦力后，每次实验得到的纸带上的点并不都是均 匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的________部分 进行测量. 项目 橡皮筋 做的功 10 个间距 的距离 x/m 10个间距的时间T/s 小车获得的速度vn 小车速度 的二次方 第 1 次 W 0.200 0.2 第 2 次 ______ 0.280 0.2 第 3 次 ______ 0.300 0.2 第 4 次 ______ 0.400 0.2 第 5 次 ______ 0.450 0.2 (3)下面是本实验的数据记录表，请将第 2 次、第 3 次、… 实验中橡皮筋做的功填写在对应的位置. (4)从理论上讲，橡皮筋做的功Wn和物体速度vn变化的关 系应是 Wn∝______，请你根据表中测定的数据在如图 S5-3 所 示的坐标系中作出相应的图象验证理论的正确性. 图 S5-3 解析：小车先加速后匀速，因为要测量小车最后获得的速 度，也就是最后做匀速运动的速度，故需要用刻度尺测出纸带 上点距均匀的间隔长度，然后除以时间间隔就是小车最后获得 的速度，本实验的原理就是根据橡皮筋条数成倍增加，橡皮筋 对小车做的功成倍增加，因为合力做的功等于小车获得的动能， 故小车获得的动能一定成倍增加，小车获得速度的二次方一定 成倍增加，可画出 W-v2 图象进行验证. 答案：(1)刻度尺 (2)点距均匀　(3)2W 3W 4W 5W (4) 如图 D34 所示. 图 D34 方法技巧：(1)利用图象探究物理量间的关系时，首先确定 横、纵坐标轴对应的物理量及单位. (2)根据表中数据确定横、纵坐标轴的标度. (3)认真描出各坐标点. (4)连线时要注意连线原则，偏离直线较远的点要舍去. 本实验可从多个角度进行创新，比如可以利