2018年版高考物理一輪復(fù)習(xí)第5章機(jī)械能實(shí)驗(yàn)5探究動能定理課件

2018年版高考物理一輪復(fù)習(xí)第5章機(jī)械能實(shí)驗(yàn)5探究動能定理課件第一頁，共34頁。物理人教版精準(zhǔn)高考第二頁，共34頁。第五章機(jī)械能必修二實(shí)驗(yàn)五探究動能定理第三頁，共34頁。1基礎(chǔ)知識梳理2核心考點(diǎn)突破32年高考模擬第四頁，共34頁?；A(chǔ)知識梳理第五頁，共34頁。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．探究外力對物體做功與物體速度變化的關(guān)系。2．通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，總結(jié)出做功與物體速度二次方的正比關(guān)系。二、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。第六頁，共34頁。三、實(shí)驗(yàn)器材小車(前面帶小鉤)、100～200g砝碼、長木板(兩側(cè)適當(dāng)?shù)膶ΨQ位置釘兩個鐵釘)、打點(diǎn)計(jì)時器及紙帶、學(xué)生電源及導(dǎo)線(使用電火花計(jì)時器不用學(xué)生電源)、5～6條等長的橡皮筋、刻度尺。四、實(shí)驗(yàn)步驟1．按圖所示將實(shí)驗(yàn)儀器安裝好，同時平衡摩擦力。第七頁，共34頁。2．先用1條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用打點(diǎn)計(jì)時器和紙帶測出小車獲得的速度v1，設(shè)此時橡皮筋對小車做的功為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，這時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。第八頁，共34頁。五、數(shù)據(jù)處理1．測量小車的速度：實(shí)驗(yàn)獲得如圖所示的紙帶，為探究橡皮筋彈力做的功和小車速度的關(guān)系，需要測量彈力做功結(jié)束時小車的速度，即小車做勻速運(yùn)動的速度，應(yīng)在紙帶上測量的物理量：A1、A2間的距離x，小車速度的表達(dá)式是v＝(T為打點(diǎn)計(jì)時器打點(diǎn)的時間間隔)。第九頁，共34頁。2．記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：把計(jì)算出的速度填入表格中并算出v2的值。橡皮筋條數(shù)位移x/m時間t/s速度v/(m·s－1)速度二次方v2/(m2·s－2)第十頁，共34頁。3.數(shù)據(jù)處理：在坐標(biāo)紙上畫出W－v或W－v2圖線(“W”以一條橡皮筋做的功為單位)。4．實(shí)驗(yàn)結(jié)論：從圖象分析外力對物體做功與物體速度變化的關(guān)系為W∝v2。第十一頁，共34頁。六、誤差分析1．誤差的主要來源是橡皮筋的長度、粗細(xì)不一，使橡皮筋的拉力做功W與橡皮筋的條數(shù)不成正比。2．沒有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力時傾角過大也會造成誤差。3．利用打點(diǎn)的紙帶計(jì)算小車的速度時，測量不準(zhǔn)帶來誤差。第十二頁，共34頁。七、注意事項(xiàng)1．平衡摩擦力很關(guān)鍵，將木板一端墊高，使小車重力沿斜面向下的分力與摩擦阻力平衡。方法是輕推小車，由打點(diǎn)計(jì)時器打在紙帶上的點(diǎn)的均勻程度判斷小車是否做勻速運(yùn)動，找到木板一個合適的傾角。2．測小車速度時，應(yīng)選紙帶上點(diǎn)距均勻的部分，也就是選小車做勻速運(yùn)動時打在紙帶上的點(diǎn)。3．橡皮筋應(yīng)選規(guī)格一樣的。力對小車做的功以一條橡皮筋做的功為單位即可，不必計(jì)算出具體數(shù)值。這是本實(shí)驗(yàn)的技巧之一，這里通過轉(zhuǎn)換單位的方法巧妙地解決了這一難題，這也是物理實(shí)驗(yàn)中常用的一種思想和手段。第十三頁，共34頁。核心考點(diǎn)突破第十四頁，共34頁。實(shí)驗(yàn)原理與數(shù)據(jù)處理第十五頁，共34頁。(1)除了圖中的已給出的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要的器材有________；(2)平衡摩擦后，每次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的__________部分進(jìn)行測量；(3)下面是本實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)記錄表，請將第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)中橡皮筋做的功填寫在對應(yīng)的位置；刻度尺點(diǎn)距均勻112W

1.41.963W

1.52.254W

245W

2.255.06第十六頁，共34頁。(4)從理論上講，橡皮筋做的功Wn和物體速度vn變化的關(guān)系應(yīng)是Wn∝__________，請你根據(jù)表中測定的數(shù)據(jù)在如圖所示的坐標(biāo)系中作出相應(yīng)的圖象驗(yàn)證理論的正確性。解題探究：平衡摩擦力后，小車做什么運(yùn)動？答案：小車先做初速度為零的變加速直線運(yùn)動，最后做勻速運(yùn)動。第十七頁，共34頁。[解析]

(1)只要應(yīng)用電磁打點(diǎn)計(jì)時器打紙帶的實(shí)驗(yàn)，與打點(diǎn)計(jì)時器相關(guān)的器材，如：學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶必須有，處理紙帶時，為測量計(jì)時點(diǎn)間距，還應(yīng)有刻度尺。(2)紙帶上點(diǎn)間距相等部分對應(yīng)橡皮筋松弛后小車獲得的末速度。(3)因完全相同的橡皮筋，拉伸相同的長度，故橡皮筋對小車做的總功與橡皮筋條數(shù)成正比。(4)①利用圖象探究物理量間的關(guān)系時，首先確定橫、縱坐標(biāo)軸對應(yīng)的物理量及單位。②根據(jù)表中數(shù)據(jù)確定橫、縱坐標(biāo)軸的標(biāo)度。③認(rèn)真描寫各坐標(biāo)點(diǎn)。④連線時要注意連線原則，偏離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)要舍去。第十八頁，共34頁。[答案]

(4)如圖所示第十九頁，共34頁?！差愵}演練1〕第二十頁，共34頁。(1)實(shí)驗(yàn)時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量m、滑塊的質(zhì)量M兩者應(yīng)滿足的條件是________，而且實(shí)驗(yàn)時還需要有的步驟是____________。M?m

平衡摩擦力第二十一頁，共34頁。第二十二頁，共34頁。實(shí)驗(yàn)拓展與創(chuàng)新第二十三頁，共34頁。第二十四頁，共34頁。方案3：研究小車以不同的初速度沿粗糙水平面滑動的距離，得出小車的初動能大小與克服摩擦力做功的情況，也可探究動能定理。這時必須保證小車與水平面上各處之間的動摩擦因數(shù)相同。第二十五頁，共34頁。第二十六頁，共34頁。A第二十七頁，共34頁。解題探究：(1)物體從斜面滑下，合力做功與動能增量表達(dá)式分別是怎樣的？(2)做實(shí)驗(yàn)研究問題，從理論上來說，畫出的圖線最好是直線還是曲線？第二十八頁，共34頁。[答案]

(1)見解析(3)不會第二十九頁，共34頁?！差愵}演練2〕第三十頁，共34頁。(1)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了如下操作。①用天平測定小鋼球的質(zhì)量為m＝0.25kg；②用游標(biāo)卡尺測出小鋼球的直徑為d＝10.0mm；③用刻度尺測出電磁鐵下端到光電門的距離為L＝80.40cm；④實(shí)驗(yàn)時，電磁鐵先通電，讓小鋼球____________________；⑤然后__________________，小鋼球自由下落；⑥在小鋼球經(jīng)過光電門的時間內(nèi)，計(jì)時裝置記下小鋼球經(jīng)過光電門所用時間為t＝2.50×10－3s，則小鋼球經(jīng)過光電門時的速度可利用表達(dá)式v＝d/t進(jìn)行計(jì)算，此計(jì)算結(jié)果比小鋼球的實(shí)際速度____(填“大”或“小”)；吸附在電磁鐵的下端斷開電磁鐵的電源小第三十一頁，共34頁。⑦計(jì)算得出重力做的功為_______J，小鋼球動能變化量為_______J。(g取10m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(2)在本實(shí)驗(yàn)中的誤差來源：______________________