高考物理一轮复习 实验增分 专题5 探究动能定理课件-人教版高三全册物理课件.ppt

考纲要求知识梳理·夯实基础一、实验目的、原理、器材二、实验步骤1．垫高木板的一端平衡摩擦力．2．拉伸的橡皮筋对小车做功：(1)用一条橡皮筋拉小车——做功W；(2)用两条橡皮筋拉小车——做功2W；(3)用三条橡皮筋拉小车——做功3W.3．测出每次做功后小车获得的速度v.4．分别用各次实验测得的v和W绘制W－v或W－v2、W－v3……图象直到明确得出W和v的关系．五、注意事项1．平衡摩擦力的方法是轻推小车由打在纸带上的点是否均匀判断小车是否匀速运动．2．测小车速度时应选纸带上点均匀分布的部分．3．橡皮筋应选规格一样的．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．4．小车质量应大一些使纸带上打的点多一些．考点1实验原理和实验操作[例1]某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上将细绳一端拴在小车上另一端绕过定滑轮挂上适当的钩码使小车在钩码的牵引下运动以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系．此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等．组装的实验装置如图所示．(2)实验开始时他先调节木板上定滑轮的高度使牵引小车的细绳与木板平行．他这样做的目的是下列的哪个____________.(选填字母代号)A．避免小车在运动过程中发生抖动B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力(3)平衡摩擦力后当他用多个钩码牵引小车时发现小车运动过快致使打出的纸带上点数较少难以选到合适的点计算小车速度．在保证所挂钩码数目不变的条件下请你利用本实验的器材提出一个解决方法：_____________________________________.(4)他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些．这一情况可能是下列哪些原因造成的__________.(选填字母代号)A．在接通电源的同时释放了小车B．小车释放时离打点计时器太近C．阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D．钩码做匀加速运动钩码重力大于细绳拉力解析(1)实验要处理纸带测小车的瞬时速度需要刻度尺要分析动能的变化必须要测出小车的质量因此还需要天平．(2)实验中调节定滑轮高度使细绳与木板平行可在平衡摩擦力后使细绳的拉力等于小车所受的合力如果不平行细绳的拉力在垂直于木板的方向上就有分力改变了摩擦力就不能使细绳拉力等于小车所受的合力选项D正确．(3)在所挂钩码个数不变的情况下要减小小车运动的加速度可以增大小车的质量即可在小车上加适量的砝码(或钩码)．(4)如果用钩码重力做的功当作细绳拉力做的功发现拉力做的功总比小车动能的增量大原因可能是阻力未被完全平衡掉因此拉力做功一部分用来增大小车动能一部分用来克服阻力做功；也可能是钩码做加速运动因此细绳的拉力小于钩码的重力钩码的重力做的功大于细绳的拉力做的功此同学将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功则拉力做的功大于小车动能的增量选项C、D正确．考点2实验数据处理[例2](2017·江苏卷)利用如图所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系．小车的质量为M＝200.0g钩码的质量为m＝10.0g打点计时器的电源为50Hz的交流电．(2)挂上钩码按实验要求打出的一条纸带如图所示．选择某一点为O依次每隔4个计时点取一个计数点(图中间隔点未画出)．用刻度尺量出相邻计数点间的距离Δx记录在纸带上．计算打出各计数点时小车的速度v其中打出计数点“1”时小车的速度v1＝____________m/s.答案(3)见图考点3实验创新设计本实验可从下列两个方面改进创新1．实验器材的改进：用拉力传感器测量拉力用速度传感器测量速度．2．实验方案的创新(1)利用自由落体运动探究功和动能的关系．(2)研究小车以不同的初速度沿粗糙水平面滑动的距离得出小车的初动能大小与克服摩擦力做功的情况也可探究动能定理．(3)让小球从斜面上某高处滚下然后做平抛运动等．[例3](2018·江西南昌模拟)如图甲所示为验证动能定理的实验装置较长的小车的前端固定有力传感器能测出小车所受的拉力小车上固定两个完全相同的遮光条A、B小车、传感器及遮光条的总质量为M小车放在安装有定滑轮和光电门的光滑轨道D上光电门可记录遮光条A、B通过它的挡光时间．用不可伸长的细线将小车与质量为m的重物相连轨道放在水平桌面上细线与轨道平行．(滑轮质量、摩擦不计)(1)用螺旋测微器测遮光条的宽度如图乙所示则遮光条的宽度d＝________________________mm.(2)实验过程中____________(选填“需要”或“不需要”)满足M远大于m.(3)实验主要步骤如下：①测量小车、传感器及遮光条的总质量M测量两遮光条间的距离L按图甲正确连接器材．②由静止释放小车小