[精品]高考物理轮复习专题实验：探究动能定理实验：验证机械能守恒定律[配套课件].ppt

热点 纸带数据处理 【例 1】(2010 年湛江二模)在用打点计时器验证机械能守恒 定律的实验中，质量 m＝1.00 kg 的重物自由下落，打点计时器 在纸带上打出一系列点．如图 5－5－9 所示为选取的一条符合 实验要求的纸带，O 为第一个点，A、B、C 为从合适位置开始 选取的三个连续点(其他点未画出)．已知打点计时器每隔 0.02 s 打一次点，当地的重力加速度 g＝9.80 m/s2.那么： (1)纸带的______端(选填“左”或“右’)与重物相连； (2)根据图上所得的数据，应取图中 O 点和______点来验证 机械能守恒定律； (3)从 O 点到所取点，重物重力势能减少量ΔEp＝________J， 动能增加量ΔEk＝________J；(结果取 3 位有效数字) (4)实验的结论是__________________________________． 图 5－5－9 1．(2010 年揭阳梅州三校联考)某实验小组想测量木板对木 块的摩擦力所做的功．装置如图 5－5－10，一木块放在粗糙的 水平长木板上，右侧栓有一细线，跨过固定在木板边缘的滑轮 与重物连接，木块左侧与穿过打点计时器的纸带相连，长木板 固定在水平实验台上．实验时，木块在重物牵引下向右运动， 重物落地后，木块继续向右做匀减速运动，图 5－5－11 给出了 重物落地后打点计时器打出的纸带，系列小黑点是计数点，每 相邻两计数点间还有 4 个打点(图中未标出)，计数点间的距离如 图所示．打点计时器所用交流电频率为 50 Hz，不计纸带与木块 间的拉力． 图 5－5－10 图 5－5－11 (1)可以判断纸带的__________(左或右端)与木块连接．根 据纸带提供的数据计算打点计时器在打下 A 点和 B 点时木块的 速度 vA＝_______m/s，vB＝_______m/s.(结果保留两位有效数字) (2)要测量在 AB 段木板对木块的摩擦力所做的功 WAB，还需 要 的 实 验 器 材 是 ________________ ， 还 应 测 量 的 物 理 量 是 ______________．(填入所选实验器材和物理量前的字母) B．木块的质量 m1 D．重物质量 m3 F．AB 段的距离 lAB H．秒表 A．木板的长度 l C．木板的质量 m2 E．木块运动的时间 t G．天平 J．弹簧测力计 答案：(1)右端 0.72 0.97 (2)G B 第 5 讲 实验：探究动能定理 实验：验证机械能守恒定律 考点 1 探究动能定理 1．实验目的：探究外力做功与物体速度变化的关系． 2．实验原理 探究功与物体动能变化的关系，可通过改变力对物体做的 功，测出力与物体做不同功时物体的速度，为简化实验可将物 体初速度设置为零，可用图 5－5－1 所示的装置进行实验，通 过增加橡皮筋的条数使橡皮筋对小车做的功成倍增加．再通过 打点计时器和纸带来测量每次实验后小车的末速度 v. 图 5－5－1 3．实验器材：打点记时器(纸带、复写纸)、小车(前有小钩)、 电源及导线，砝码、5～6 条等长橡皮筋、刻度尺、长木板、铁 钉等． 4．实验步骤 (1)按图 5－5－1 所示将实验仪器安装好，同时平衡摩擦力． (2)先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车 获得的速度 v1，设此时橡皮筋对小车做的功为 W1，将这一组数 据记入表格． (3)用 2 条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一 次相同，这样橡皮筋对小车做的功为 W2，测出小车获得的速度 v2，将数据记入表格． (4)用 3 条、4 条…做实验，用同样的方法测出功和速度， 记入表格． 5．实验分析 (1)数据分析 橡皮筋条数 位移 x/m 时间 t/s 速度 v/(m·s )-1 速度平方 v2 (m2 ·s-2) 图 5－5－3 ②实验数据记录：建立上述表格．求出 v2 值． ③在坐标纸上分别作出 W－v 和 W－v2 图线，以一条橡皮 筋做的功为单位． (2)实验结论：从实验结果看出，功 W 与速度 v 的平方成正 比，即 W∝v2. (3)误差分析：①橡皮筋的粗细不一致，导致做的功与条数 不成正比；②平衡摩擦力时，木板倾角过大或过小；③测量纸 带上的各点之间间距时有误差；④纸带上的点没有对应小车匀 速运动时刻． 6．注意事项 (1)平衡摩擦力很关键，将木板一端垫高，使小车的重力沿 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)测小车速度时，纸带