2021高考物理一轮复习 第五章 机械能 实验五 探究动能定理课件 新人教版.pptx

1.实验目的探究功与物体速度变化的关系.2.实验原理(如图1所示)(1)一根橡皮筋作用在小车上移动距离s——做功为W.(2)两根橡皮筋作用在小车上移动距离s——做功应为.(3)三根橡皮筋作用在小车上移动距离s——做功应为.(4)利用打点计时器求出小车离开橡皮筋时的速度，列表、作图，由图象可以确定功与速度变化的关系.3.实验器材、小车、木板、、纸带、铁钉、刻度尺等.4.实验步骤(1)垫高木板的一端，平衡.(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.(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.5.实验结论物体速度v与外力做功W间的关系W＝mv2.基本实验方法2.实验探究的技巧与方法(1)不直接计算W的数值，而只是看第2次、第3次……实验中的W是第1次的多少倍，简化数据的测量和处理.(2)作W－v图象，或W－v2、W－v3图象，直到作出的图象是一条倾斜的直线.教材原型实验解析实验时，由于小车与木板间有摩擦，需将长木板上有打点计时器的一端适当垫高，平衡摩擦力，故A正确；橡皮筋对小车做的功无法直接测量，所以是通过改变橡皮筋的条数的方法来改变功，为了让橡皮筋的功有倍数关系就要求将橡皮筋拉到同一位置处，故B、C错误；实验时先接通电源，再释放小车，故D正确；(2)在正确操作的情况下，该小组某次所打的纸带如图乙所示.为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度，应选用纸带上的________(填“AB”“BC”或“AC”)段进行测量；若使用的交流电的频率为50Hz，则小车最终获得的速度是________m/s.(2)在钉子上分别套上2条、3条、4条……同样的橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致，重复步骤(1)，小物块落点分别记为M2、M3、M4……；(3)测量相关数据，进行数据处理.①为求出小物块抛出时的动能，需要测量下列物理量中的________(填正确答案标号).A.小物块的质量mB.橡皮筋的原长xC.橡皮筋的伸长量ΔxD.桌面到地面的高度hE.小物块抛出点到落地点的水平距离L解析①小物块离开桌面后做平抛运动，由桌面到地面的高度h＝gt2，可计算出平抛运动的时间，再根据小物块抛出点到落地点的水平距离L＝v0t，可计算出小物块离开桌面时的速度，根据动能的表达式Ek＝mv02，还需要知道小物块的质量，故A、D、E正确，B、C错误.1.装置时代化例2(2020·河北邯郸市测试)某实验小组学生采用如图4甲所示的装置(实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面)用打点计时器得到一条纸带后，通过分析“小车位移与速度变化的对应关系”来研究“合外力对小车所做的功与速度变化的关系”.图乙是实验中得到的一条纸带，点O为纸带上的起始点，A、B、C是纸带上的三个连续的计数点，相邻两个计数点间均有4个点未画出，用刻度尺测得A、B、C到O的距离如图乙所示，已知所用交流电源的频率为50Hz，问：(1)打B点时刻，小车的瞬时速度vB＝________m/s(结果保留两位有效数字).(2)实验中，该小组同学画出小车位移x与速度v的关系图象如图丙所示，根据该图形状，某同学对合外力做的功W与v的关系作出的猜想，肯定不正确的是________.A.W∝v2B.W∝vC.W∝D.W∝v3(3)本实验中，若钩码下落高度为h1时合外力对小车所做的功为W0，则当钩码下落h2时，合外力对小车所做的功为________.(用h1、h2、W0表示)创新2实验装置的创新——利用光电门和气垫导轨(2)实验中需要的操作是________.A.调节螺钉，使气垫导轨水平B.调节定滑轮，使连接滑块的细线与气垫导轨平行C.滑块与遮光条的总质量M一定要远大于钩码的质量mD.使滑块释放的位置离光电门适当远一些(3)按图甲安装并调节好装置，开通气源，将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为Δt，则滑块通过光电门时的速度为v＝________(用测得的物理量字母表示).(4)若保持钩码质量不变，改变滑块开始释放的位置，测出每次释放的位置到光电门的距离x及每次实验时遮光条通过光电门的时间Δt，通过描点作出线性图象来反映合力的功与动能改变量的关系，则所作图象关系是________时才能符合实验要求.A.x－ΔtB.x－(Δt)2C.x－(Δt)－1D.x－(Δt)－2创新3实验装置的创新——利用传感器(1)小车从O位置运动到A位置过程中弹簧对小车所做的功W＝___________，小车的动能改变量ΔEk＝________.(用m、vA、FO、FA、xA中各相关物理量表示)(2)若将弹簧从小车上卸下，给小车一初速度v0，让小车