探究動能定理實(shí)驗(yàn)課件

探究動能定理探究動能定理1一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．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．一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?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．二、實(shí)驗(yàn)原理3三、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位置釘兩個鐵釘、打點(diǎn)計時器及紙帶、學(xué)生電源及導(dǎo)線(使用電火花計時器不用學(xué)生電源)、5～6條等長的橡皮筋、刻度尺．三、實(shí)驗(yàn)器材4四、實(shí)驗(yàn)步驟1．按如圖實(shí)－1－1所示將實(shí)驗(yàn)儀器安裝好，同時平衡摩

擦力．四、實(shí)驗(yàn)步驟52．先用一條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用打點(diǎn)計時器和紙帶測出小

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．2．先用一條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用打點(diǎn)計時器和紙帶測出小6五、數(shù)據(jù)處理1．測量小車的速度：實(shí)驗(yàn)獲得如圖

實(shí)－1－2所示的紙帶，為探究橡皮筋彈力做功和小車速度的關(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A1、A2間的距離s，則小車速度的表達(dá)式為v＝(T為打點(diǎn)計時器打點(diǎn)的時間間隔)．五、數(shù)據(jù)處理72．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄2．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄8

3．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及分析：在坐標(biāo)紙上(圖實(shí)－1－3)畫出W－v和W－v2圖線(“W”以一根橡皮筋做的功為單位)．

4．實(shí)驗(yàn)結(jié)論：從圖象可知功與物體速度變化的關(guān)系為W∝v2.

3．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及分析：在坐標(biāo)紙上(圖實(shí)－1－3)畫出9六、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)計時器打在紙帶上的點(diǎn)的均勻程度判斷小車是

否勻速運(yùn)動，找到木板一個合適的傾角．2．測小車速度時，紙帶上的點(diǎn)應(yīng)選均勻部分的，也就是

選小車做勻速運(yùn)動狀態(tài)的．六、注意事項(xiàng)103．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，不必計算出具體數(shù)值．4．小車質(zhì)量應(yīng)大一些，使紙帶上打的點(diǎn)多一些．3．橡皮筋應(yīng)選規(guī)格一樣的．力對小車做的功以一條橡11七、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．3．利用打上點(diǎn)的紙帶計算小車的速度時，測量不準(zhǔn)帶來

誤差．七、誤差分析12八、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)本實(shí)驗(yàn)中物體運(yùn)動的速度可以使用速度傳感器直接采集，比用打點(diǎn)計時器方便快捷且誤差較?。粚?shí)驗(yàn)情景也可加以改進(jìn)，如研究物體以不同的初速度沿粗糙水平面滑動的距離，得出物體的初動能大小與克服摩擦力做功的情況，這時必須保證物體與水平面上各處的動摩擦因數(shù)相同．八、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)131、彈簧的長度2、勁度系數(shù)1、彈性勢能的表達(dá)式可能與哪幾個物理量有關(guān)？（類比、猜想）2、彈簧的彈性勢能與拉力所做的功有什么關(guān)系？（類比、進(jìn)一步建構(gòu)功能關(guān)系思想）二、探究彈性勢能的表達(dá)式W外→E彈1、彈簧的長度1、彈性勢能的表達(dá)式可能與哪幾個物理量有關(guān)？（143、怎樣計算拉力所做的功？F為變力，如何求其做的功？微元法3、怎樣計算拉力所做的功？F為變力，如何求其做的功？微元法15W1=F1ΔL1W2=F2ΔL2W3=F3ΔL3…W=W1+W2+W3+…=F1ΔL1+F2ΔL2+F3ΔL3+…W1=F1ΔL116回憶：怎樣計算這個求和式？聯(lián)想otvvootvvootvvootvvo回憶：怎樣計算這個求和式？聯(lián)想otvvootvvootvvo17拉力做功的計算方法olFolFolFolF求變力做功的方法：=拉力做功的計算方法olFolFolFolF求變力做功的方法：184、彈簧的彈性勢能的表達(dá)式說明：(1)一般規(guī)定彈簧在原長時，彈簧的彈性勢能為零(2)L為彈簧的伸長量或壓縮量(3)L,EP具有相對性

EP=4、彈簧的彈性勢能的表達(dá)式說明：EP=19三、彈簧彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系1、彈簧彈力做正功，彈性勢能減少

彈簧彈力做負(fù)功，彈性勢能增加2、表達(dá)式三、彈簧彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系1、彈簧彈力做正功，彈性201、我們的探究過程是怎樣的？（1）提出問題：彈簧的彈性勢能的表達(dá)式是怎樣的？（2）猜想:彈性勢能可能與哪些因素有關(guān)？（3）彈性勢能與做功有什么關(guān)系？（4）怎樣計算拉力的功？（5）得出探究結(jié)果2、探究方法猜想與假設(shè).類比.遷移.微元.圖象.數(shù)學(xué)推理等,這些都是科學(xué)探究的一般研究方法1、我們的探究過程是怎樣的？（1）提出問題：彈簧的彈性勢能的21實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律課前自主學(xué)案一、實(shí)驗(yàn)原理1．機(jī)械能守恒定律(1)當(dāng)只有重力做功時，物體的動能和重力勢能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變．(2)做自由落體運(yùn)動的物體，只受重力作用，其機(jī)械能是守恒的．課前自主學(xué)案一、實(shí)驗(yàn)原理2．實(shí)驗(yàn)原理(1)如圖7－9－1所示，借助打點(diǎn)計時器打出的紙帶，測出物體自由下落的高度h和該時刻的速度v，以紙帶上的第n個點(diǎn)為例，圖7－9－12．實(shí)驗(yàn)原理探究動能定理實(shí)驗(yàn)ppt課件探究動能定理實(shí)驗(yàn)ppt課件二、實(shí)驗(yàn)器材鐵架臺(帶鐵夾)，打點(diǎn)計時器，重物(帶紙帶夾子)，紙帶，復(fù)寫紙，導(dǎo)線，毫米刻度尺，學(xué)生電源．二、實(shí)驗(yàn)器材核心要點(diǎn)突破核心要點(diǎn)突破其中，第1種方法是根據(jù)機(jī)械能守恒定律mgh＝1/2mv2得到的，而我們的目的是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，顯然不能用．第2種方法認(rèn)為加速度為g，由于各種摩擦阻力不可避免，所以實(shí)際下落加速度必將小于g，而下落高度h是直接測量的，這樣將得到機(jī)械能增加的結(jié)論，故這種方法也不能用．其中，第1種方法是根據(jù)機(jī)械能守恒定律mgh＝1/2mv2得到探究動能定理實(shí)驗(yàn)ppt課件探究動能定理實(shí)驗(yàn)ppt課件探究動能定理實(shí)驗(yàn)ppt課件②實(shí)驗(yàn)時必須保持提起的紙帶豎直，手不動，待接通電源，讓打點(diǎn)計時器工作穩(wěn)定后再松開紙帶，以保證第一點(diǎn)是一個清晰的點(diǎn)．③測量高度h時，應(yīng)從起始點(diǎn)算起．為減小h的相對誤差，選取的計數(shù)點(diǎn)要離起始點(diǎn)遠(yuǎn)些，紙帶也不宜過長，有效長度可在60cm～80cm.②實(shí)驗(yàn)時必須保持提起的紙帶豎直，手不動，待接通電源，讓打點(diǎn)計探究動能定理實(shí)驗(yàn)ppt課件三、注意事項(xiàng)1．安裝打點(diǎn)計時器時，必須使兩個限位孔的中線嚴(yán)格豎直，以減小摩擦阻力．2．應(yīng)選用質(zhì)量和密度較大的重物，增大重力可使阻力的影響相對減小，增大密度可以減小體積，可使空氣阻力減?。?．實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)先接通電源，讓打點(diǎn)計時器工作正常后再松開紙帶讓重物下落．三、注意事項(xiàng)探究動能定理實(shí)驗(yàn)ppt課件2．系統(tǒng)誤差：實(shí)驗(yàn)過程中要克服阻力(主要是打點(diǎn)計時器的阻力)做功，故動能的增加量ΔEk必定稍小于勢能的減少量ΔEp.再者，交流