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，

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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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