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文檔簡介
1、,核心考點導學,【了解實驗目的】 1探究外力對物體做功與物體速度的關系 2通過實驗數據分析,總結出做功與物體速度平方的正比關系,【理解實驗原理】 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計時器測出,也可以用其他方法測出這樣,進行若干次測量,就得到若干組功和速度的數據 3以橡皮筋對小車做的功為縱坐標,小車獲得的速度為橫坐標,作出Wv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系,【知道實驗器材】 小車(前面帶小鉤)、100 g200 g砝碼、長木板,兩側適當的對稱位置釘兩個鐵釘、打
2、點計時器及紙帶、學生電源及導線(使用電火花計時器不用學生電源)、56條等長的橡皮筋、刻度尺,【熟習實驗步驟】 1按如圖所示將實驗儀器安裝好,同時平衡摩擦力,2先用一條橡皮筋做實驗,用打點計時器和紙帶測出小車獲得的速度v1,設此時橡皮筋對小車做的功為W1,將這一組數據記入表格 3用2條橡皮筋做實驗,實驗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,將數據記入表格 4用3條、4條橡皮筋做實驗,用同樣的方法測出功和速度,記入表格,2實驗數據記錄:,3.實驗數據處理及分析: 觀察法:當橡皮筋的條數成倍增加,即合外力做的功成倍增加時,觀察小車的速度或速度的平方如何
3、變化,有何變化規(guī)律 圖象法:在坐標紙上畫出Wv或Wv2圖線(“W”以一根橡皮筋做的功為單位),4. 實驗結論:從圖象分析外力對物體做功與物體速度變化的關系,【細辨誤差分析】 1誤差的主要來源是橡皮筋的長度、粗細不一,使橡皮筋的拉力做的功W與橡皮筋的條數不成正比 2沒有完全平衡摩擦力(傾角小)或平衡摩擦力過度(傾角過大)也會造成誤差 3利用紙帶計算小車的速度時,測量間距不準確或所選階段不正確帶來誤差,【警惕注意事項】 1將木板一端墊高,使小車的重力沿斜面向下的分力與摩擦阻力平衡方法是輕推小車,由打點計時器打在紙帶上的點的均勻程度判斷小車是否做勻速運動,找到長木板的一個合適的傾角 2測小車速度時,
4、應選紙帶上的點均勻的部分,也就是選小車做勻速運動的部分 3橡皮筋應選規(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,不必計算出具體數值 4小車質量應大一些,使紙帶上打的點多一些.,考向案例研究,(1)實驗時為了使小車只在橡皮筋作用下運動,應采取的措施是_; (2)每次實驗得到的紙帶上的點并不都是均勻的,為了計算出小車獲得的速度,應選用紙帶的_部分進行測量; (3)同學們設計了以下表格來記錄數據其中W1、W2、W3、W4表示橡皮筋對小車做的功,v1、v2、v3、v4表示小車每次獲得的速度.,他們根據實驗數據繪制了如圖乙所示的Wv圖象,由圖象形狀得出結論Wv2.他們的做法是否合適?請說明理由
5、:_.,(一)名師分析解題 解析(1)把木板末端墊高,傾角為,若fmgsin,則平衡了摩擦力,此時只有橡皮筋的作用力使小車運動 (2)小車先加速后勻速,勻速時橡皮筋的彈力剛好全部做功,所以應選紙帶的均勻部分測量 (3)因為Wv圖象是曲線,不能確定W與v2的函數關系,所以不合適,(二)調用所學解題 (1)把木板的末端墊起適當高度以平衡摩擦力 (2)點距均勻 (3)不合適由曲線不能直接確定W、v2的函數關系,應進一步繪制Wv2圖象,(三)同類提升演練 1某探究學習小組的同學欲驗證動能定理,他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置,另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細
6、沙當滑塊連接上紙帶,用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時,釋放小桶,滑塊處于靜止狀態(tài)若你是小組中的一位成員,要完成該項實驗,(1)你認為還需要的實驗器材有_ _ (2)實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙桶的總重力大小基本相等,細沙和沙桶的總質量應滿足的實驗條件是_,實驗時首先要做的步驟是_,(3)在(2)的基礎上,某同學用天平稱量滑塊的質量為M.往沙桶中裝入適量的細沙,用天平稱出此時沙和沙桶的總質量為m.讓沙桶帶動滑塊加速運動用打點計時器記錄其運動情況,在打點計時器打出的紙帶上取兩點,測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2(v1v2)則本實驗最終要驗證的數學表達式為_(用題中的字母表示實驗中測
7、量得到的物理量),解析該實驗中的研究對象是滑塊,目的是比較合外力對滑決所做的功與滑塊動能的增量的關系因為合外力不等于滑塊的重力,兩端質量不可能“抵消”,所以要分別測出沙、滑塊的質量,還要測出滑塊移動的距離,便于計算做的功和速度,例22012江蘇單科,11為測定木塊與桌面之間的動摩擦因數,小亮設計了如圖所示的裝置進行實驗實驗中,當木塊A位于水平桌面上的O點時,重物B剛好接觸地面將A拉到P點,待B穩(wěn)定后靜止釋放,A最終滑到Q點 分別測量OP、OQ的長度h和s.改變h,重復 上述實驗,分別記錄幾組實驗數據,(1)實驗開始時,發(fā)現(xiàn)A釋放后會撞到滑輪請?zhí)岢鰞蓚€解決方法,(2)請根據下表的實驗數據作出sh
8、關系的圖象.,(3)實驗測得A、B的質量分別為m0.40 kg、M0.50 kg.根據sh圖象可計算出A木塊與桌面間的動摩擦因數_.(結果保留一位有效數字) (4)實驗中,滑輪軸的摩擦會導致的測量結果_ (選填“偏大”或“偏小”),(一)名師分析解題 (1)木塊到達滑輪處速度不為零才撞到滑輪,可采用的辦法是減小重物B的質量,也可增大細線的長度 (2)如答案圖所示 (3)設細線拉力為F,對木塊A由動能定理可得:(Fmg)hmgs0,(二)調用所學解題 (1)減小B的質量;增加細線的長度(或增大A的質量,降低B的起始高度) (2)如圖所示 (3)0.4 (4)偏大,(三)同類提升演練 22011北京海淀一模“探究動能定理”的實驗裝置如圖甲所示,當小車在兩條橡皮筋作用下彈出時,橡皮筋對小車做的功記為W0,當用4條、6條、8條完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次、第4次實驗時,橡皮筋對小車做的功記為2W0、3W0、4W0每次實驗中由靜止彈出的小車獲得的最大速度可由打點計時器所打的紙帶測出,(2)如圖乙給出了某次在正確操作情況下打出的紙帶,從中截取了測量物體最大速
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