第五章实验五　探究动能定理

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实验五　探究动能定理

1．实验目的

探究功与物体速度变化的关系．

2．实验原理(如图 1所示)

图1

(1)一根橡皮筋作用在小车上移动距离 s——做功为 W.

(2)两根橡皮筋作用在小车上移动距离 s——做功应为 2 W .

(3)三根橡皮筋作用在小车上移动距离 s——做功应为 3 W .

(4)利用打点计时器求出小车离开橡皮筋时的速度，列表、作图，由图象可以确定功与速度

变化的关系．

3．实验器材

橡皮筋、小车、木板、打点计时器、纸带、铁钉、刻度尺等．

4．实验步骤

(1)垫高木板的一端，平衡摩擦力．

(2)拉伸的橡皮筋对小车做功：

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)测出每次做功后小车获得的速度．

(4)分别用各次实验测得的 v和W绘制 W－v或W－v2、W－v3、……图象，直到明确得出 W

和v的关系．

5．实验结论

物体速度 v与外力做功 W间的关系 W＝mv2.

1．实验注意事项

(1)将木板一端垫高，使小车的重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力平衡．方法是轻推小车，

由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否做匀速运动，找到长木板的一个合适

的倾角．

(2)测小车速度时，应选纸带上的点迹均匀的部分，也就是选小车做匀速运动的部分．

(3)橡皮筋应选规格一样的．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．

(4)小车质量应大一些，使纸带上打的点多一些．

2．实验探究的技巧与方法

(1)不直接计算 W的数值，而只是看第 2次、第 3次……实验中的 W是第 1次的多少倍，简

化数据的测量和处理．

(2)作W－v图象，或 W－v2、W－v3图象，直到作出的图象是一条倾斜的直线.

命题点一　教材原型实验

例1　(2018·河南省周口市期末)某实验小组采用如图 2甲所示的实验装置来探究功与速度

变化的关系．

图2

(1)下列关于该实验的说法正确的是________．

A．长木板上有打点计时器的一端要适当垫高，以平衡小车运动过程中受到的摩擦力

B．实验时必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体值

C．实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要完全相同

D．应先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出

(2)在正确操作的情况下，该小组某次所打的纸带如图乙所示．为了测量橡皮筋做功后小车

获得的速度，应选用纸带上的________段进行测量(填“AB”、“BC”或“AC”)；若使用

的交流电的频率为 50 Hz，则小车最终获得的速度是________m/s.

答案　(1)AD　(2)BC　0.65

解析　(1)实验时，由于小车与木板间有摩擦，需将长木板上有打点计时器的一端适当垫高，

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摘要：

实验五　探究动能定理1．实验目的探究功与物体速度变化的关系．2．实验原理(如图1所示)图1(1)一根橡皮筋作用在小车上移动距离s——做功为W.(2)两根橡皮筋作用在小车上移动距离s——做功应为2W.(3)三根橡皮筋作用在小车上移动距离s——做功应为3W.(4)利用打点计时器求出小车离开橡皮筋时的速度，列表、作图，由图象可以确定功与速度变化的关系．3．实验器材橡皮筋、小车、木板、打点计时器、纸带、铁钉、刻度尺等．4．实验步骤(1)垫高木板的一端，平衡摩擦力．(2)拉伸的橡皮筋对小车做功：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)测出...

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