2020届高考物理总复习课件:第5章机械能实验五探究动能定理课件教科版.pdf
《2020届高考物理总复习课件:第5章机械能实验五探究动能定理课件教科版.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2020届高考物理总复习课件:第5章机械能实验五探究动能定理课件教科版.pdf(49页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、实验五 探究动能定理实验五 探究动能定理 实验基础实验基础 核心探究核心探究 实验基础实验基础 解读实验解读实验萃取精华萃取精华 注意事项注意事项 1.1.平衡摩擦力平衡摩擦力. .由于我们用绳的拉力确定对小车做的功由于我们用绳的拉力确定对小车做的功, ,因此应设法排除其他因此应设法排除其他 力的影响力的影响, ,实际操作中是采用把木板的一端垫高、用小车重力的分力和阻力平实际操作中是采用把木板的一端垫高、用小车重力的分力和阻力平 衡的方法来消除阻力的影响衡的方法来消除阻力的影响. . 2.2.尽量减小小车的加速度尽量减小小车的加速度. .因为砝码和小盘拉着小车加速运动时因为砝码和小盘拉着小车加
2、速运动时, ,砝码和小盘砝码和小盘 处于失重状态处于失重状态, ,小车受到的拉力小于砝码和小盘的总重力小车受到的拉力小于砝码和小盘的总重力. .为减小这一系统误为减小这一系统误 差差, ,应使小车的加速度尽量小应使小车的加速度尽量小, ,也就是实验中必须满足砝码和小盘的总质量远也就是实验中必须满足砝码和小盘的总质量远 小于小车的质量小于小车的质量. . 误差分析误差分析 1.1.实验中我们把拉力对小车做的功与砝码和小盘总重力所做的功认为是一样的实验中我们把拉力对小车做的功与砝码和小盘总重力所做的功认为是一样的, , 但实际上二者并不相同但实际上二者并不相同, ,这是因为砝码和小盘的总重力与绳的
3、拉力是不一样的这是因为砝码和小盘的总重力与绳的拉力是不一样的. . 2.2.在在m mM M时时, ,细绳的拉力近似等于砝码和小盘的总重力细绳的拉力近似等于砝码和小盘的总重力, ,误差较小误差较小;m;m越大越大, ,误差误差 越大越大. .因此实验中应使小车的质量远大于砝码和小盘的总质量因此实验中应使小车的质量远大于砝码和小盘的总质量. . 核心探究核心探究 通法悟道通法悟道拓宽思路拓宽思路 探究点一 基础性实验探究点一 基础性实验 【典例典例1 1】 ( (20172017江苏卷江苏卷,10,10) )利用如图利用如图( (甲甲) )所示的实验装置探究恒力做功与物所示的实验装置探究恒力做功
4、与物 体动能变化的关系体动能变化的关系. .小车的质量为小车的质量为M=200.0 g,M=200.0 g,钩码的质量为钩码的质量为m=10.0 g,m=10.0 g,打点计时打点计时 器的电源为器的电源为50 Hz50 Hz的交流电的交流电. . 解析解析: :(1)(1)挂钩码前挂钩码前, ,调节木板右侧的高度调节木板右侧的高度, ,直至向左轻推小车直至向左轻推小车, ,观察到小车做观察到小车做 匀速直线运动匀速直线运动, ,表明此时已消除了摩擦力的影响表明此时已消除了摩擦力的影响. . 答案答案: :(1)(1)小车做匀速运动小车做匀速运动 (1)(1)挂钩码前挂钩码前, ,为了消除摩擦
5、力的影响为了消除摩擦力的影响, ,应调节木板右侧的高度应调节木板右侧的高度, ,直至向左轻推直至向左轻推 小车观察到小车观察到 . . (2)(2)挂上钩码挂上钩码, ,按实验要求打出的一条纸带如图按实验要求打出的一条纸带如图( (乙乙) )所示所示. .选择某一点为选择某一点为O,O,依次依次 每隔每隔4 4个计时点取一个计数点个计时点取一个计数点. .用刻度尺量出相邻计数点间的距离用刻度尺量出相邻计数点间的距离x,x,记录在纸记录在纸 带上带上. .计算打出各计数点时小车的速度计算打出各计数点时小车的速度v,v,其中打出计数点其中打出计数点“1”1”时小车的速度时小车的速度v v1 1 =
6、 = m/s. m/s. 答案答案: :(2)0.228 (2)0.228 (3)(3)将钩码的重力视为小车受到的拉力将钩码的重力视为小车受到的拉力, ,取取g=9.80 m/sg=9.80 m/s2 2, ,利用利用W=mgxW=mgx算出拉力算出拉力 对小车做的功对小车做的功W.W.利用利用E Ek k= Mv= Mv2 2算出小车动能算出小车动能, ,并求出动能的变化量并求出动能的变化量EEk k. .计算结计算结 果见下表果见下表. . 1 2 请根据表中的数据请根据表中的数据, ,在方格纸上作出在方格纸上作出EEk k-W-W图像图像. . 解析解析: :(3)(3)根据表格中的数据
7、根据表格中的数据, ,描点作图描点作图. . 答案答案: :(3)(3)如图所示如图所示 答案答案: :(4)0.093 (4)0.093 (4)(4)实验结果表明实验结果表明,E,Ek k总是略小于总是略小于W.W.某同学猜想是由于小车所受拉力小于某同学猜想是由于小车所受拉力小于 钩码重力造成的钩码重力造成的. .用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力 F=F= N.N. 规律总结规律总结 实验数据的处理方法实验数据的处理方法 处理实验数据的方法有平均值法、列表法和图像法处理实验数据的方法有平均值法、列表法和图像法, ,本题主要采
8、用了后两种方本题主要采用了后两种方 法处理实验数据法处理实验数据. .列表法的优点是简明表示出有关物理量之间的关系列表法的优点是简明表示出有关物理量之间的关系, ,便于检查便于检查 测量结果和运算是否合理测量结果和运算是否合理, ,有助于发现和分析问题有助于发现和分析问题, ,而且列表法还是图像法的基而且列表法还是图像法的基 础础. .图像法的优点是通过作图可以找到或反映物理量之间的变化关系图像法的优点是通过作图可以找到或反映物理量之间的变化关系, ,并便于找并便于找 出其中的规律出其中的规律, ,确定对应量的函数关系确定对应量的函数关系. . 题组冲关题组冲关 1.(1.(20182018江
9、南十校联考江南十校联考) )如图如图( (甲甲) )所示是某研究性学习小组的同学做探究所示是某研究性学习小组的同学做探究“橡皮橡皮 筋做功和物体速度变化的关系筋做功和物体速度变化的关系”的实验的实验, ,图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出 一沿木板滑行的情形一沿木板滑行的情形. .这时这时, ,橡皮筋对小车做功记为橡皮筋对小车做功记为W.W.当用当用2 2条、条、3 3条、条、n n条条 完全相同的橡皮筋并在一起进行第完全相同的橡皮筋并在一起进行第2 2次、第次、第3 3次、次、第、第n n次实验时次实验时, ,每次橡皮筋每次橡皮筋 都被拉伸到同一位置释放都被拉伸
10、到同一位置释放. .小车每次实验中获得的速度可以由打点计时器所打小车每次实验中获得的速度可以由打点计时器所打 的纸带测出的纸带测出, ,图图( (乙乙) )为某次实验中打出的纸带为某次实验中打出的纸带. . 解析解析: :(1)(1)要计算某点速度的大小要计算某点速度的大小, ,必须要测量纸带上计数点间的距离必须要测量纸带上计数点间的距离, ,除了题除了题 图中已给出的实验器材和电源外图中已给出的实验器材和电源外, ,还需要的器材是刻度尺还需要的器材是刻度尺. . (2)(2)实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动, ,应采取的措施是把放打点计时应采取的措施是
11、把放打点计时 器一端的木板垫起适当的高度以平衡摩擦力器一端的木板垫起适当的高度以平衡摩擦力. . (3)(3)小车最终做匀速运动小车最终做匀速运动, ,因此应选用相邻两计数点间隔相等的部分因此应选用相邻两计数点间隔相等的部分. . 答案答案: :(1)(1)刻度尺刻度尺 (2)(2)把木板的左端垫起适当的高度以平衡摩擦力 把木板的左端垫起适当的高度以平衡摩擦力 (3)(3)每相每相 邻两点之间距离相等邻两点之间距离相等( (或点分布均匀或点分布均匀) ) (1)(1)除了图除了图( (甲甲) )中已给出的实验器材和电源外中已给出的实验器材和电源外, ,还需要的器材有还需要的器材有 . . (2
12、)(2)实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动, ,应采取的措施是应采取的措施是 . . (3)(3)每次实验得到的纸带上的点分布并不都是均匀的每次实验得到的纸带上的点分布并不都是均匀的, ,为了测量小车最终获得的为了测量小车最终获得的 末速度末速度, ,应选用纸带的应选用纸带的 部分进行测量部分进行测量. . (4)(4)下面是本实验的数据记录及数据处理表下面是本实验的数据记录及数据处理表. . 5 5 2 n v 从理论上讲从理论上讲, ,橡皮筋做的功橡皮筋做的功W Wn n与物体获得的速度与物体获得的速度v vn n之间的关系是之间的关系是W Wn n
13、, , 请你运用表中的数据在如图请你运用表中的数据在如图( (丙丙) )所示的坐标系中作出相应的图像所示的坐标系中作出相应的图像, ,以验证理以验证理 论的正确性论的正确性. . 2.(2.(20172017北京卷北京卷,21,21) )如图如图1 1所示所示, ,用质量为用质量为m m的重物通过滑轮牵引小车的重物通过滑轮牵引小车, ,使它在使它在 长木板上运动长木板上运动, ,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况打点计时器在纸带上记录小车的运动情况. .利用该装置可以完成利用该装置可以完成 “探究动能定理探究动能定理”的实验的实验. . (1)(1)打点计时器使用的电源是打点计时器使用的电源
14、是 ( (选填选项前的字母选填选项前的字母). ). A.A.直流电源直流电源 B.B.交流电源交流电源 解析解析: :(1)(1)打点计时器是一种使用交流电源的仪器打点计时器是一种使用交流电源的仪器, ,选项选项A A错误错误,B,B正确正确; ; 答案答案: :(1)B (1)B (2)(2)实验中实验中, ,需要平衡摩擦力和其他阻力需要平衡摩擦力和其他阻力. .正确操作方法是正确操作方法是 ( (选填选选填选 项前的字母项前的字母). ). A.A.把长木板右端垫高把长木板右端垫高 B.B.改变小车的质量改变小车的质量 在不挂重物且在不挂重物且 ( (选填选项前的字母选填选项前的字母)
15、)的情况下的情况下, ,轻推一下小车轻推一下小车, ,若若 小车拖着纸带做匀速运动小车拖着纸带做匀速运动, ,表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响. . A.A.计时器不打点计时器不打点 B.B.计时器打点计时器打点 解析解析: :(2)(2)平衡摩擦力和其他阻力的正确操作方法是垫高长木板固定打点计时平衡摩擦力和其他阻力的正确操作方法是垫高长木板固定打点计时 器的一端器的一端, ,若小车拖着的纸带打点间距相等若小车拖着的纸带打点间距相等, ,则表明小车在长木板上做匀速运则表明小车在长木板上做匀速运 动动, ,此时重力沿斜面向下的分力正好平衡摩擦力和其他阻力此
16、时重力沿斜面向下的分力正好平衡摩擦力和其他阻力. . 答案答案: :(2)A(2)A B B (3)(3)接通电源接通电源, ,释放小车释放小车, ,打点计时器在纸带上打下一系列点打点计时器在纸带上打下一系列点, ,将打下的第一个将打下的第一个 点标为点标为O.O.在纸带上依次取在纸带上依次取A,B,CA,B,C若干个计数点若干个计数点, ,已知相邻计数点间的时间已知相邻计数点间的时间 间隔为间隔为T.T.测得测得A,B,CA,B,C各点到各点到O O点的距离为点的距离为x x1 1,x,x2 2,x,x3 3,如图如图2 2所示所示. . 实验中实验中, ,重物质量远小于小车质量重物质量远小
17、于小车质量, ,可认为小车所受的拉力大小为可认为小车所受的拉力大小为mg,mg,从打从打O O点点 到打到打B B点的过程中点的过程中, ,拉力对小车做的功拉力对小车做的功W=W= , ,打打B B点时小车的速度点时小车的速度v=v= . . (4)(4)以以v v2 2为纵坐标为纵坐标,W,W为横坐标为横坐标, ,利用实验数据做出如图利用实验数据做出如图3 3所示的所示的v v2 2-W-W图像图像. .由此由此 图像可得图像可得v v2 2随随W W变化的表达式为变化的表达式为 . .根据功与能的关系根据功与能的关系, ,动能的表动能的表 达式中可能包含达式中可能包含v v2 2这个因子这
18、个因子; ;分析实验结果的单位关系分析实验结果的单位关系, ,与图线斜率有关的物与图线斜率有关的物 理量应是理量应是 . . 答案答案: :(4)v2=4.7W(4)v2=4.7W 质量 质量 (5)(5)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响, ,若重物质量不满足远小于小若重物质量不满足远小于小 车质量的条件车质量的条件, ,则从理论上分析则从理论上分析, ,图图4 4中正确反映中正确反映v v2 2-W-W关系的是关系的是 . . 探究点二 创新性实验探究点二 创新性实验 【典例典例2 2】 ( (20162016全国全国卷卷,22,22) )某物
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2020 高考 物理 复习 课件 机械能 实验 探究 动能 定理 教科版
链接地址:https://www.31doc.com/p-4788219.html