第一部分必考内容必修2 第五章 机械能实验五 探究动能定理

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实验五　探究动能定理
一、基本原理与操作
原理装置图 操作要领
(1)平衡：垫高木板的一端，平衡摩擦力
(2)做功
① 用一条橡皮筋拉小车——做功 W
② 用两条橡皮筋拉小车——做功 2W
③ 用三条橡皮筋拉小车——做功 3W
(3)小车：靠近打点计时器且接通电源再释放
小车；每次小车须由同一位置由静止弹出
(4)测速：测出每次做功后小车获得的速度
二、数据处理
1.利用纸带确定小车的末速度
(1)橡皮筋恢复原长时小车已匀速，故应利用纸带上间距相等的部分计算小车
速度。
(2)利用 v＝计算小车的速度，为减小测量误差，所选的范围应尽量长些。
2.绘制图象
分别用各次实验的 v和W绘出 W－v，W－v2，W－v3等关系图象，直到作出的
图象是一条倾斜的直线。
注意事项
(1)选点测速：测小车速度时，纸带上的点应选均匀部分的，也就是选小车做匀
速运动状态的点。
(2)橡皮筋的选择：橡皮筋规格相同。力对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单
位即可，不必计算出具体数值。
误差分析
(1)误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一，使橡皮筋的拉力做功 W与橡皮
筋的条数不成正比。
(2)没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过大也会造成误差。
(3)利用打上点的纸带计算小车的速度时，测量不准带来误差。
　教材原型实验
命题角度 　实验原理与基本操作
【例 1】 某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化的关系”的实验，图 1中
小车是在 1条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功记为
W。当用 2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第 2次、第 3次……实验
时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由
打点计时器所打的纸带测出。
图1
(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、__________(填测量工具)和_
_________(选填“交流”或“直流”)电源。
(2)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力，
则下面操作正确的是 (　　)
A.放开小车，能够自由下滑即可
B.放开小车，能够匀速下滑即可
C.放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可
D.放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可
(3)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于
橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是 (　　)
A.橡皮筋处于原长状态
B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车在两个铁钉的连线处
D.小车已过两个铁钉的连线
(4)在正确操作情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的
速度，应选用图 2中纸带的________部分进行测量。
图2
解析　(1)为测量小车获得的速度，必须用刻度尺来测量纸带上点和点之间的距
离；打点计时器必须使用交流电源。
(2)平衡摩擦力时，也要平衡纸带与限位孔之间的摩擦力。根据平衡状态的特点，
摘要：

实验五　探究动能定理一、基本原理与操作原理装置图操作要领(1)平衡：垫高木板的一端，平衡摩擦力(2)做功①用一条橡皮筋拉小车——做功W②用两条橡皮筋拉小车——做功2W③用三条橡皮筋拉小车——做功3W(3)小车：靠近打点计时器且接通电源再释放小车；每次小车须由同一位置由静止弹出(4)测速：测出每次做功后小车获得的速度二、数据处理1.利用纸带确定小车的末速度(1)橡皮筋恢复原长时小车已匀速，故应利用纸带上间距相等的部分计算小车速度。(2)利用v＝计算小车的速度，为减小测量误差，所选的范围应尽量长些。2.绘制图象分别用各次实验的v和W绘出W－v，W－v2，W－v3等关系图象，直到作出的图象是一条倾斜...

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