【優(yōu)化方案】浙江省高考物理總復(fù)習(xí) 第5章 實(shí)驗(yàn)五探究功與速度變化的關(guān)系課件 大綱人教

實(shí)驗(yàn)五探究功與速度變化的關(guān)系

過程分析導(dǎo)引實(shí)驗(yàn)典例精析知能優(yōu)化演練實(shí)驗(yàn)五探究功與速度變化的關(guān)系知識(shí)要點(diǎn)歸納知識(shí)要點(diǎn)歸納實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．通過實(shí)驗(yàn)探究外力對物體做功與物體速度的關(guān)系．2．通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，總結(jié)出做功與物體速度平方的正比關(guān)系．實(shí)驗(yàn)原理1．不是直接測量對小車做功，而是通過改變橡皮筋條數(shù)確定對小車做功W、2W、3W、….2．由于橡皮筋做功而使小車獲得的速度可以由紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測出，也可以用其他方法測出．這樣，進(jìn)行若干次測量，就得到若干組功和速度的數(shù)據(jù)．3．以橡皮筋對小車做的功為縱坐標(biāo)，小車獲得的速度為橫坐標(biāo)，作出W－v曲線，分析這條曲線，可以得知橡皮筋對小車做的功與小車獲得的速度的定量關(guān)系．實(shí)驗(yàn)器材小車(前面帶小鉤)、100g～200g砝碼、長木板，兩側(cè)適當(dāng)?shù)膶ΨQ位置釘兩個(gè)鐵釘、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及紙帶、學(xué)生電源及導(dǎo)線(使用電火花計(jì)時(shí)器不用學(xué)生電源)、5～6條等長的橡皮筋、刻度尺．過程分析導(dǎo)引一、實(shí)驗(yàn)步驟1．按圖5－5－1所示將實(shí)驗(yàn)儀器安裝好．同時(shí)平衡摩擦力．圖5－5－12．先用一條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測出小車獲得的速度v1，設(shè)此時(shí)橡皮筋對小車做功為W1，將這一組數(shù)據(jù)記入表格．3．用2條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長度與第一次相同，這樣橡皮筋對小車做的功為W2，測出小車獲得的速度v2，將數(shù)據(jù)記入表格．4．用3條、4條…橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用同樣的方法測出功和速度，記入表格.橡皮筋條數(shù)位移x/m時(shí)間t/s速度v/(m·s－1)速度平方v2/(m2·s－2)二、實(shí)驗(yàn)分析1．?dāng)?shù)據(jù)采集(1)求小車的速度：利用紙帶上點(diǎn)跡均勻的一段測出兩點(diǎn)間的距離x，則v＝(其中T為打點(diǎn)周期)．如圖5－5－2所示中測出AB兩點(diǎn)間距離．圖5－5－2(2)數(shù)據(jù)記錄：把計(jì)算出的速度填入上表中并算出v2值．(3)數(shù)據(jù)處理：在坐標(biāo)紙上(如圖5－5－3)畫出W－v和W－v2圖線(“W”以一根橡皮筋做的功為單位)．圖5－5－32．實(shí)驗(yàn)結(jié)論：：從圖象可知知功與物體速速度變化的關(guān)關(guān)系W∝v2.三、誤差分析析1．誤差的主要要來源是橡皮皮筋的長度、、粗細(xì)不一，，使橡皮筋的的拉力做功W與橡皮筋的條條數(shù)不成正比比．2．沒有完全平平衡摩擦力或或平衡摩擦力力時(shí)傾角過大大也會(huì)造成誤誤差．3．利用打上點(diǎn)點(diǎn)的紙帶計(jì)算算小車的速度度時(shí)，測量不不準(zhǔn)帶來誤差差．四、注意事項(xiàng)項(xiàng)1．平衡摩擦力力很關(guān)鍵，將將木板一端墊墊高，使小車車重力沿斜面面向下的分力力與摩擦阻力力平衡．方法法是輕推小車車，由打點(diǎn)計(jì)計(jì)時(shí)器打在紙紙帶上的點(diǎn)的的均勻程度判判斷小車是否否勻速運(yùn)動(dòng)，，找到木板一一個(gè)合適的傾傾角．2．測小車速度度時(shí)，紙帶上上的點(diǎn)應(yīng)選均均勻部分的，，也就是選小小車做勻速運(yùn)運(yùn)動(dòng)的部分．．3．橡皮筋應(yīng)選選規(guī)格一樣的的．力對小車車做的功以一一條橡皮筋做做的功為單位位即可，不必必計(jì)算出具體體數(shù)值．4．小車質(zhì)量應(yīng)應(yīng)大一些，使使紙帶上打的的點(diǎn)多一些．．五、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)進(jìn)本實(shí)驗(yàn)中物體體運(yùn)動(dòng)速度可可以使用速度度傳感器直接接采集，比用用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器器方便快捷且且誤差較?。?；小車受到的的外力也可以以用拉力傳感感器采集以便便于直接計(jì)算算出合外力做做功的大小；；另外可以把把長木板換成成氣墊導(dǎo)軌，，省略平衡摩摩擦力的操作作步驟，達(dá)到到簡化實(shí)驗(yàn)過過程的目的．．實(shí)驗(yàn)典例精析題型一實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題例1(2009年高考安徽卷卷)探究力對原來來靜止的物體體做的功與物物體獲得的速速度的關(guān)系的的實(shí)驗(yàn)裝置如如圖5－5－4所示，實(shí)驗(yàn)主主要過程如下下：圖5－5－4A．本實(shí)驗(yàn)設(shè)法法讓橡皮筋對對小車做的功功分別為W、2W、3W….所采用的方法法是選用同樣樣的橡皮筋，，并在每次實(shí)實(shí)驗(yàn)中使橡皮皮筋拉伸的長長度保持一致致．當(dāng)用1條橡皮筋進(jìn)行行實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡橡皮筋對小車車做的功為W，用2條、3條、…橡皮筋并在一一起進(jìn)行第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮皮筋對小車做做的功分別是是2W、3W…B．小車運(yùn)動(dòng)中中會(huì)受到阻力力，補(bǔ)償?shù)姆椒椒?，可以使使木板適當(dāng)傾傾斜C．某同學(xué)在一一次實(shí)驗(yàn)中得得到一條記錄錄紙帶．紙帶帶上打出的點(diǎn)點(diǎn)，兩端密、、中間疏．出出現(xiàn)這種情況況的原因可能能是沒有使木木板傾斜或傾傾角太小D．根據(jù)記錄紙紙帶上打出的的點(diǎn)，求小車車獲得的速度度的方法是以以紙帶上第一一點(diǎn)到最后一一點(diǎn)的距離來來進(jìn)行計(jì)算．．【解析】由于橡皮筋松松弛后，小車車做勻速運(yùn)動(dòng)動(dòng)，此時(shí)的速速度是小車的的最大速度，，也是做功后后的最終速度度，故求此速速度應(yīng)用勻速速那一段的數(shù)數(shù)據(jù)，而不應(yīng)應(yīng)該使用從第第一點(diǎn)到最后后一點(diǎn)的數(shù)據(jù)據(jù)來算．D不正確．【答案】D(2009年高考廣東卷卷)某實(shí)驗(yàn)小組利利用拉力傳感感器和速度傳傳感器探究“動(dòng)能定理”．如圖5－5－5所示，他們將將拉力傳感器器固定在小車車上，用不可可伸長的細(xì)線線將其通過一一個(gè)定滑輪與與鉤碼相連，，用拉力傳感感器記錄小車車受到拉力的的大小．在水水平桌面上相相距50.0cm的A、B兩點(diǎn)各各安裝裝一個(gè)個(gè)速度度傳感感器，，記錄錄小車車通過過A、B時(shí)的速速度大大小，，小車車中可可以放放置砝砝碼．．題型二實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新及數(shù)據(jù)處理例2(1)實(shí)驗(yàn)主主要步步驟如如下：：①測量量________和拉力力傳感感器的的總質(zhì)質(zhì)量M1；把細(xì)細(xì)線的的一端端固定定在拉拉力傳傳感器器上，，另一一端通通過定定滑輪輪與鉤鉤碼相相連；；正確確連接接所需需電路路；圖5－5－5②將小小車停停在C點(diǎn)，________，小車車在細(xì)細(xì)線拉拉動(dòng)下下運(yùn)動(dòng)動(dòng)，記記錄細(xì)細(xì)線拉拉力及及小車車通過過A、B時(shí)的速速度；；③在小小車中中增加加砝碼碼，或或________，重復(fù)復(fù)②的的操作作．(2)下表是是他們們測得得的一一組數(shù)數(shù)據(jù)，，其中中M是M1與小車車中砝砝碼質(zhì)質(zhì)量之之和，，||是兩個(gè)個(gè)速度度傳感感器記記錄速速度的的平方方差的的絕對對值，，可以以據(jù)此此計(jì)算算出動(dòng)動(dòng)能變變化量量ΔE，F(xiàn)是拉力力傳感感器受受到的的拉力力，W是F在A、B間所做做的功功．表表格中中的ΔE3＝________，W3＝________.(結(jié)果保保留三三位有有效數(shù)數(shù)字)(3)根據(jù)下下表，，請?jiān)谠趫D5－5－6中的方方格紙紙上作作出ΔE－W圖線．．?dāng)?shù)據(jù)記記錄表表圖5－5－6【解析】(1)①在實(shí)實(shí)驗(yàn)過過程中中拉力力對小小車和和傳感感器做做功使使小車車和傳傳感器器的動(dòng)動(dòng)能增增加，