动能定理实验99533电子教案
动能定理教案
动能定理教案教案标题：探索动能定理教学目标：1. 理解动能定理的概念和基本原理。
2. 掌握动能定理的数学表达式和计算方法。
3. 能够运用动能定理解决与动能相关的物理问题。
4. 培养学生观察、实验和探索的能力。
教学内容：1. 动能的概念和定义：引导学生了解动能是物体运动所具有的能量，了解动能的来源和转化。
2. 动能定理的基本原理：讲解动能定理的基本原理，即物体的动能变化等于所受合力沿着物体运动方向所做的功。
3. 动能定理的数学表达式和计算方法：引导学生推导出动能定理的数学公式，并学习如何计算动能和功。
4. 实验探究：设计简单的实验，通过测量物体的质量和速度，验证动能定理的成立，并引导学生分析实验结果。
教学步骤：引入活动：1. 利用示意图或实物，向学生介绍动能的概念和定义，引发学生对动能的思考，并与日常生活中的运动现象联系起来。
概念解释与讲解：2. 通过示例和问题，解释动能定理的基本原理，引导学生理解动能定理与物体运动和受力之间的关系。
3. 引导学生推导动能定理的数学表达式，并解释其中的各个符号和量的含义，让学生掌握动能和功的计算方法。
实验探究：4. 设计一组简单的实验，利用小球滚动的实验装置，测量不同质量和速度的小球的动能，并通过引导学生计算所做的功，验证动能定理的成立。
5. 引导学生观察实验现象，分析实验结果，进一步加深对动能定理的理解。
应用拓展：6. 给学生提供一些与动能定理相关的练习题，引导学生运用动能定理解决实际物理问题，培养他们的应用能力。
7. 鼓励学生探究其他情景下动能定理的应用，并与其他物理概念和公式进行联系，拓宽他们的物理思维。
总结与反思：8. 总结本节课所学的内容，强调动能定理的重要性和应用价值，激发学生对物理学的兴趣。
9. 鼓励学生思考如何将动能定理应用到解决更复杂的物理问题中，并提供相应的拓展资源和学习渠道。
教学资源：- 示意图或实物- 小球滚动实验装置- 实验记录表格- 练习题和解答评估方式：1. 实验报告：学生通过实验探究的报告，展示他们对动能定理的理解和应用能力。
动能定理教案
动能定理教案学科：物理年级：高一知识点：动能定理教案：一、教学目标：1. 了解动能定理的概念和表达式。
2. 理解动能定理的物理意义。
3. 掌握动能定理的应用方法。
二、教学重点：1. 动能定理的概念和表达式。
2. 动能定理的物理意义。
三、教学难点：1. 动能定理的应用方法。
四、教学准备：1. 教学课件或黑板。
2. 具有速度和质量的小球。
3. 重物或绳球。
五、教学过程：Step 1. 导入新课通过实验引入动能定理的概念和问题。
让学生观察一个具有质量和速度的小球，让学生思考：小球的动能与哪些因素有关？动能的变化与哪些因素有关？Step 2. 介绍动能定理通过引导讨论，教师向学生介绍动能定理的概念和数学表达式。
动能定理指出，当一个物体受到作用力时，它的动能的改变量等于作用力在物体移动方向上的分量和物体移动的距离的乘积。
动能定理的数学表达式为：∆E= Fd。
Step 3. 解释动能定理的物理意义让学生思考：为什么物体的动能会随着作用力和移动距离而改变？学生可以想象物体在移动的过程中，受到作用力的推动，会加速或减速，从而改变了物体的动能。
Step 4. 应用动能定理通过实例讲解动能定理的应用方法。
教师可以提供一些具体的问题，让学生运用动能定理进行计算。
例如，一个质量为2kg的物体以25m/s的速度运动，如果受到的作用力为10N，求其在移动10m后的动能变化量。
Step 5. 实验展示通过实验展示动能定理的验证。
教师可以使用一个绳球或重物，通过改变它们的速度和质量，让学生观察它们的动能变化，并与动能定理进行对比。
六、课堂练习1. 请用动能定理计算：一个质量为1kg的物体以10m/s的速度运动，受到的作用力为5N，求其在移动5m后的动能变化量。
2. 一个质量为3kg的物体以20m/s的速度运动，如果其动能增加了300J，求作用力的大小。
七、总结与拓展通过复习总结，让学生回顾所学的动能定理概念、表达式和应用方法。
动能定理教案
动能定理教案一、教学目标•理解动能定理的基本概念和表达式；•掌握应用动能定理解决相关问题的方法；•初步了解动能定理在实际生活中的应用。
二、教学重点与难点重点•动能定理的表达式及推导过程；•动能定理在实际问题中的应用。
难点•能量转化与能量守恒的理解；•动量与动能的关系。
三、教学准备•教具：投影仪、黑板、粉笔；•教材：《物理教学指南》第十章；•实验器材：小车、直线轨道、滑轮、投影仪、计时器等。
四、教学过程步骤一：导入（5分钟）•准备一个小道具，如一个小车，让学生观察该小车在不同速度下的运动情况，并提出自己的观察结果和感想。
•引导学生思考，为什么快速运动的物体比慢速运动的物体具有更大的冲击力。
•引出本节课的教学内容：动能定理。
步骤二：讲解动能定理（15分钟）•利用投影仪或黑板，展示动能定理的公式：$E_k =\\frac{1}{2}mv^2$。
•解释公式中各个符号的含义：E k表示动能，m表示物体的质量，v表示物体的速度。
•通过简单的推导和例题，让学生理解动能定理的基本原理和表达方式。
步骤三：动能定理的应用（20分钟）•针对不同的应用场景，引导学生应用动能定理解决问题： 1.示例一：小车下山问题。
给出一个具体的例子，如小车从山上滑下，学生需要通过动能定理计算车辆在不同位置的速度，从而判断是否能够安全停下。
2.示例二：弹簧弹性系数问题。
给出一个弹簧振动的实例，学生需要利用动能定理计算弹簧弹性系数。
3.示例三：踢足球问题。
引导学生通过动能定理理解足球运动中的加速度变化，并讨论如何提高踢球的力量。
步骤四：实验演示（20分钟）•准备实验器材，如小车、直线轨道、滑轮等。
•执行实验，让学生通过实际的观察和测量，验证动能定理的正确性。
•让学生自行设计实验，并利用动能定理分析和解释实验结果。
步骤五：小结与拓展（10分钟）•对本节课所学内容进行小结，强调动能定理的重要性和应用范围。
•在帮助学生回顾所学的基础上，鼓励学生进行拓展思考：动能定理是否能够适用于其他物理现象的分析与计算？五、教学总结通过本节课的学习，学生能够正确理解和应用动能定理解决一些物理问题。
动能定理教案大学物理
一、教学目标1. 知识与技能：（1）理解动能的概念，掌握动能的表达式和计算方法。
（2）掌握动能定理的表述和推导过程，能够运用动能定理分析实际问题。
（3）了解动能定理在物理学中的应用，如运动学、动力学等领域。
2. 过程与方法：（1）通过实验探究，体会动能定理的物理意义。
（2）运用数学工具，推导动能定理的表达式。
（3）通过实例分析，提高学生运用动能定理解决实际问题的能力。
3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对物理学的兴趣，激发学生的求知欲。
（2）培养学生严谨的学术态度，提高学生的科学素养。
（3）引导学生关注物理现象，培养发现问题、分析问题和解决问题的能力。
二、教学重点与难点1. 教学重点：（1）动能定理的表述和推导过程。
（2）动能定理的应用。
2. 教学难点：（1）动能定理的推导过程。
（2）动能定理在复杂问题中的应用。
三、教学过程1. 导入新课（1）回顾动能的概念和计算方法。
（2）提出问题：如何解释物体在受到外力作用下动能的变化？2. 动能定理的推导（1）回顾功的定义和计算方法。
（2）通过实验探究，验证功与动能变化的关系。
（3）运用数学工具，推导动能定理的表达式。
3. 动能定理的应用（1）分析动能定理在运动学中的应用，如速度、加速度、位移等。
（2）分析动能定理在动力学中的应用，如牛顿第二定律、能量守恒定律等。
（3）通过实例分析，提高学生运用动能定理解决实际问题的能力。
4. 课堂小结（1）总结动能定理的表述和推导过程。
（2）强调动能定理在物理学中的应用。
（3）布置课后作业，巩固所学知识。
5. 课后作业（1）完成课后习题，巩固动能定理的基本概念和推导过程。
（2）分析实际问题，运用动能定理解决问题。
四、教学反思1. 教学过程中，注重启发学生思考，引导学生主动探究。
2. 运用多种教学方法，如实验探究、实例分析等，提高学生的学习兴趣。
3. 注重培养学生运用动能定理解决实际问题的能力，提高学生的综合素质。
4. 课后及时反思，总结教学经验，不断改进教学方法。
动能和动能定理(教案)
动能和动能定理(教案)章节一：引言教学目标：1. 让学生了解动能的概念和意义。
2. 让学生理解动能定理的基本原理。
教学内容：1. 动能的定义和计算公式。
2. 动能定理的内容和表达式。
教学步骤：1. 引入话题：讨论物体的运动和它的能量。
2. 介绍动能的概念：解释物体由于运动而具有的能量。
3. 讲解动能的计算公式：KE = 1/2 mv^2，其中m为物体的质量，v为物体的速度。
4. 引入动能定理：动能的变化等于物体所受的合外力做的功。
5. 讲解动能定理的表达式：ΔKE = W，其中ΔKE为动能的变化量，W为合外力做的功。
章节二：动能的计算教学目标：1. 让学生掌握动能的计算方法。
2. 让学生能够运用动能的概念解决实际问题。
教学内容：1. 动能的计算公式：KE = 1/2 mv^2。
2. 动能的单位：焦耳（J）。
教学步骤：1. 回顾动能的概念和计算公式。
2. 讲解动能的单位：1 J = 1 kg·m^2/s^2。
3. 举例说明动能的计算方法：给定物体的质量和速度，计算动能。
4. 练习题：计算不同质量和速度的物体的动能。
章节三：动能定理的应用教学目标：1. 让学生了解动能定理在实际问题中的应用。
2. 让学生能够运用动能定理解决动力学问题。
教学内容：1. 动能定理的应用场景：物体在力的作用下的运动。
2. 动能定理的解题步骤：确定物体的初、末动能和外力做的功。
教学步骤：1. 回顾动能定理的内容和表达式。
2. 讲解动能定理的应用场景：物体在力的作用下的运动。
3. 讲解动能定理的解题步骤：确定物体的初、末动能和外力做的功。
4. 举例说明动能定理的应用：计算物体在力的作用下的位移或力的做功。
5. 练习题：运用动能定理解决实际的动力学问题。
章节四：动能和动能定理的实验教学目标：1. 让学生通过实验观察和验证动能的概念和动能定理。
2. 让学生掌握实验方法和技巧。
教学内容：1. 动能和动能定理的实验原理。
2. 动能和动能定理的实验方法和步骤。
动能定理 教案
动能定理教案教案标题：动能定理教案教案目标：1. 理解和解释动能定理的概念和原理。
2. 掌握运用动能定理计算物体的动能和速度的方法。
3. 培养学生的实验设计和数据分析能力。
教学重点：1. 动能定理的概念和公式。
2. 运用动能定理解决与动能和速度相关的问题。
3. 实验设计和数据分析。
教学难点：1. 理解动能定理的物理原理。
2. 运用动能定理解决实际问题。
3. 进行实验并分析实验数据。
教学准备：1. 教师准备：教学投影仪、计算器、实验器材（包括滑轮、线、质量块等）。
2. 学生准备：笔记本、计算器。
教学过程：Step 1: 导入（5分钟）教师通过展示一段视频或图片，引起学生对动能定理的兴趣，并提出问题：“你们知道什么是动能定理吗？它的作用是什么？”引导学生思考和讨论。
Step 2: 理论讲解（15分钟）教师通过投影仪展示动能定理的公式和推导过程，并解释其中的物理原理。
重点强调动能定理的作用和应用。
Step 3: 计算练习（20分钟）教师通过示范和解释，引导学生运用动能定理解决一些与动能和速度相关的问题。
学生根据教师的指导，使用计算器计算相关数值，并进行讨论和解答。
Step 4: 实验设计（15分钟）教师组织学生进行实验，设计一个简单的实验来验证动能定理。
学生需要确定实验步骤、记录数据，并进行数据分析和结论总结。
Step 5: 实验结果讨论（15分钟）学生展示实验结果，并进行数据分析和讨论。
教师引导学生思考实验结果与理论计算结果的差异，并帮助学生解释可能存在的误差和改进方法。
Step 6: 总结与拓展（10分钟）教师对本节课的内容进行总结，并提出一些拓展问题，鼓励学生进一步思考和研究动能定理在其他物理现象中的应用。
教学延伸：教师可以引导学生通过阅读相关文献或参观相关实验室，进一步了解动能定理在现实生活和工程领域中的应用。
学生也可以进行小组讨论，分享他们对动能定理的理解和应用的思考。
动能定理实验教案了解动能定理的应用与实验验证
动能定理实验教案了解动能定理的应用与实验验证动能定理实验教案：了解动能定理的应用与实验验证引言：动能定理是热力学和物理学中的重要理论之一，它描述了物体的动能与其质量和速度之间的关系。
通过实验验证动能定理，可以深入了解能量转换和守恒的原理，加深对物理学知识的理解。
本教案将介绍动能定理的应用，并提供实验教学的方案。
一、动能定理的概念动能定理是指物体的动能与其质量和速度之间存在着一种定量关系。
根据动能定理，物体的动能（KE）等于其质量（m）乘以速度的平方（v^2）的一半。
即 KE = 1/2 * m * v^2。
动能定理揭示了物体的运动状态与其所具有的能量之间的关系。
二、动能定理的应用1. 轨道运动分析动能定理可以应用于轨道运动的分析中，例如天体运动、行星运动等。
通过应用动能定理，可以确定天体的动能以及与之相关的其他重要参数，进而研究天体运动规律。
2. 机械能守恒定理动能定理是机械能守恒定理的基础之一。
机械能守恒定理指出，在只受重力和弹性力作用的系统中，机械能（包括动能和势能）总保持不变。
应用动能定理可以推导出机械能守恒的一般性原理。
三、实验验证动能定理为了验证动能定理，我们可以进行以下实验：1. 简谐振动实验通过简谐振动实验，可以验证动能定理在弹簧振子上的应用。
实验中，我们可以测量弹簧振子的质量、振幅和频率，并计算出相应的动能。
通过与理论计算的动能比较，可以验证动能定理的准确性。
2. 碰撞实验利用碰撞实验，可以验证动能定理在碰撞过程中的应用。
实验中，我们可以通过测量碰撞前后物体的质量和速度，计算出它们的动能变化。
与理论预测的动能变化进行对比，可以验证动能定理是否成立。
3. 物体运动实验通过对物体运动的实验观察，可以验证动能定理在实际运动中的应用。
实验中，我们可以测量物体的质量和速度，计算出其动能，并观察它们之间的定量关系。
实验结果与动能定理的预测进行比较，可以验证动能定理是否适用于物体的实际运动。
四、实验教学方案为了更好地教学动能定理的应用与实验验证，我们可以按照以下方案进行实验教学：实验名称：弹簧振子的动能定理实验实验器材：弹簧振子、质量计、测速仪等实验步骤：1. 确定振子的质量（m）、振幅（A）和频率（f）。
高三物理教案动能定理5篇
高三物理教案动能定理5篇高三物理教案动能定理篇1一、教学任务分析匀速圆周运动是继直线运动后学习的第一个曲线运动，是对如何描述和研究比直线运动复杂的运动的拓展，是力与运动关系知识的进一步延伸，也是以后学习其他更复杂曲线运动(平抛运动、单摆的简谐振动等)的基础。
学习匀速圆周运动需要以匀速直线运动、牛顿运动定律等知识为基础。
从观察生活与实验中的现象入手，使学生知道物体做曲线运动的条件，归纳认识到匀速圆周运动是最基本、最简单的圆周运动，体会建立理想模型的科学研究方法。
通过设置情境，使学生感受圆周运动快慢不同的情况，认识到需要引入描述圆周运动快慢的物理量，再通过与匀速直线运动的类比和多媒体动画的辅助，学习线速度与角速度的概念。
通过小组讨论、实验探究、相互交流等方式，创设平台，让学生根据本节课所学的知识，对几个实际问题进行讨论分析，调动学生学习的情感，学会合作与交流，养成严谨务实的科学品质。
通过生活实例，认识圆周运动在生活中是普遍存在的，学习和研究圆周运动是非常必要和十分重要的，激发学习热情和兴趣。
二、教学目标1、知识与技能(1)知道物体做曲线运动的条件。
(2)知道圆周运动;理解匀速圆周运动。
(3)理解线速度和角速度。
(4)会在实际问题中计算线速度和角速度的大小并判断线速度的方向。
2、过程与方法(1)通过对匀速圆周运动概念的形成过程，认识建立理想模型的物理方法。
(2)通过学习匀速圆周运动的定义和线速度、角速度的定义，认识类比方法的运用。
3、态度、情感与价值观(1)从生活实例认识圆周运动的普遍性和研究圆周运动的必要性，激发学习兴趣和求知欲。
(2)通过共同探讨、相互交流的学习过程，懂得合作、交流对于学习的重要作用，在活动中乐于与人合作，尊重同学的见解，善于与人交流。
三、教学重点难点重点：(1)匀速圆周运动概念。
(2)用线速度、角速度描述圆周运动的快慢。
难点：理解线速度方向是圆弧上各点的切线方向。
四、教学资源1、器材：壁挂式钟，回力玩具小车，边缘带孔的旋转圆盘，玻璃板，建筑用黄沙，乒乓球，斜面，刻度尺，带有细绳连接的小球。
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动能定理实验99533动能定理实验考点要求：1.实验原理与实验操作2.数据处理与误差分析3.实验拓展与创新基本实验要求1．实验目的探究功与物体速度变化的关系．2．实验原理(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的速度，列表、作图，由图象可以确定速度变化与功的关系．3．实验器材橡皮筋、小车、木板、打点计时器、纸带、铁钉等． 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 －v 2、W －v 3、……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 ＝12m v 2.规律方法总结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和v的数值，而只是看第2次、第3次……实验中的W和v是第1次的多少倍，简化数据的测量和处理．(2)做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．考点一实验原理与实验操作例1(2014·天津·9(2))某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系．此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等．组装的实验装置如图1所示．①若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些________．②实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．他这样做的目的是下列的哪个________(填字母代号)．A．避免小车在运动过程中发生抖动B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力③平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度，在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决办法：______________________.④他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些．这一情况可能是下列哪些原因造成的________(填字母代号)．A．在接通电源的同时释放了小车B．小车释放时离打点计时器太近C．阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D．钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力答案①刻度尺、天平(包括砝码)②D③可在小车上加适量砝码(或钩码)④CD1．[实验原理与实验操作]某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如图2所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板滑行，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(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根据打点计时器所打在纸带上的点进行计算．图2(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和________(填“交流”或“直流”)电源．(2)实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，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)在正确操作的情况下，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，应选用纸带的________部分进行测量(根据如图3所示的纸带回答)．答案(1)交流(2)D(3)B(4)GJ2．[实验原理与实验操作]某实验小组采用如图4所示的装置来探究“功与速度变化的关系”．实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面．实验的部分步骤如下：a．将一块一端带有定滑轮的长木板固定在桌面上，在长木板的另一端固定一打点计时器；b ．把纸带穿过打点计时器的限位孔，连在小车后端，用细绳跨过定滑轮连接小车和钩码；c ．把小车拉到靠近打点计器的位置，接通电源，从静止开始释放小车，得到一条纸带；d ．关闭电源，通过分析小车位移与速度的变化关系(不需要知道合外力大小)来研究合外力对小车所做的功与速度变化的关系．(1)下列关于实验过程的描述正确的是________． A ．实验中应控制钩码的质量，使其远小于小车的总质量 B ．实验前应调节好定滑轮的高度，使拉小车的细绳和长木板平行 C ．实验前应把长木板右端适当垫高，以平衡摩擦力D ．实验时应先让小车运动，等小车运动一段时间后再接通打点计时器的电源(2)实验中，该小组同学画出小车位移x 与小车速度v 的关系图象如图5所示，根据该图形状，某同学对W 与v 的关系作出了猜想，肯定不正确的是________．A ．W ∝vB ．W ∝v 2C ．W ∝1v D ．W ∝v 3 答案 (1)B (2)AC考点二 数据处理与误差分析例2 如图6所示是某研究性学习小组做探究“橡皮筋做功和物体速度变化的关系”的实验，图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形．这时，橡皮筋对小车做的功记为W .当我们把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，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放．小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打点的纸带测出．(1)除了图中的已给出的实验器材外，还需要的器材有____________________________；(2)平衡摩擦力后，每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的________部分进行测量；(3)下面是本实验的数据记录表，请将第2次、第3次……实验中橡皮筋做的功填写在对应的位置；橡皮筋做的功10个间距的距离x(m)10个间距的时间T(s)小车获得的速度v n小车速度的平方v2n第1次W 0.2000.2第2次0.2800.2第3次0.3000.2第4次0.4000.2第5次0.4500.2(4)从理论上讲，橡皮筋做的功W n和物体速度v n变化的关系应是W n∝________，请你根据表中测定的数据在如图7所示的坐标系中作出相应的图象验证理论的正确性．图7答案(1)刻度尺、交流电源 (2)点距均匀(3)2W、3W、4W、5W(4)v2n图象见解析3．[实验数据的处理](2013·四川·8(2))如图8所示，某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验：图8①为达到平衡阻力的目的，取下细绳及托盘，通过调整垫片的位置，改变长木板的倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做________运动．②连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到如图9所示的纸带．纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1 s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时小车所受拉力为0.2 N，小车的质量为0.2 kg.请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化ΔE k，补填表中空格(结果保留至小数点后第四位).O—B O—C O—D O—E O—FW/J0.043 20.057 20.073 40.091 5ΔE k/J0.043 00.057 00.073 40.090 7分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内W＝ΔE k，与理论推导结果一致．③实验前已测得托盘质量为7.7×10－3kg，实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为________kg(g取9.8 m/s2，结果保留至小数点后第三位)．答案①匀速直线(或匀速)②0.111 50.110 5 ③0.0154．[数据处理与误差分析]某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”设计了如下实验，他的操作步骤如下：(1)按如图10所示安装好实验装置，其中小车质量M＝0.20 kg，钩码总质量m＝0.05 kg.(2)释放小车，然后接通打点计时器的电源(电源频率f＝50 Hz)，打出一条纸带．(3)他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，如图11所示．把打下的第一个点记作0，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用厘米刻度尺测得各计数点到0点的距离分别为d1＝0.041 m，d2＝0.055 m，d3＝0.167 m，d4＝0.256 m，d5＝0.360 m，d6＝0.480 m……，他把钩码的重力(当地重力加速度g＝10 m/s2)作为小车所受合力，算出打下0点到打下第5点合力做功W＝________J(结果保留三位有效数字，重力加速度g取10 m/s2)，打第5点时小车的动能E k＝________(用相关数据前字母列式)，把打下第5点时小车的动能作为小车动能的改变量，算得E k＝0.125 J.图11(4)此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”，且误差很大．通过反思，他认为产生误差的原因如下，其中正确的是________．A．钩码质量太大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多B．没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多C．释放小车和接通电源的顺序有误，使得动能增量的测量值比真实值偏小D．没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因答案(3)0.180Mf2200(d6－d4)2(4)AB考点三实验拓展与创新1．本实验中虽然不需要计算出橡皮筋每次做功的具体数值，但需要计算出每次小车获得的速度，由于距离的测量存在一定误差，使得速度的大小不准确，在此可以安装速度传感器进行实验．2．本实验也可用钩码牵引小车完成，在小车上安装拉力传感器测出拉力的大小，再测出位移的大小，进而确定力做功的多少．例3某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“外力做功与物体动能变化的关系”．如图12所示，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．在水平桌面上相距50.0 cm的A、B两点(A、B两点图中未标出)各安装一个速度传感器，记录小车通过A、B时的速度大小．小车中可以放置砝码．(1)实验主要步骤如下：①测量__________和拉力传感器的总质量M1；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路．②将小车停在桌面右端靠近打点计时器处，__________，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度．③在小车中增加砝码，或____________，重复②的操作．(2)表格中是他们测得的几组数据，其中M是M1与小车中砝码质量之和，|v22－v21| 是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量ΔE，F是拉力传感器受到的拉力，W是F在A、B间所做的功．表格中ΔE3＝______，W3＝__________.(结果保留三位有效数字)数据记录表次数M/kg|v21－v22| /(m/s)2ΔE/J F/N W/J10.5000.7600.1900.4000.20020.500 1.650.4130.8400.42030.500 2.40ΔE3 1.220W34 1.000 2.40 1.20 2.420 1.215 1.000 2.84 1.42 2.860 1.43(3)根据表格，请在图13中的方格纸上作出ΔE－W图线．图13答案(1)①小车、砝码②接通电源，释放小车③减少钩码(2)0.6000.610(3)如图所示5．[实验的拓展](2013·新课标全国Ⅱ·22)某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连．弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图14所示．向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．回答下列问题：(1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能E p与小球抛出时的动能E k相等．已知重力加速度大小为g.为求得E k，至少需要测量下列物理量中的________(填正确答案标号)．A．小球的质量mB．小球抛出点到落地点的水平距离sC．桌面到地面的高度hD．弹簧的压缩量ΔxE．弹簧原长l0(2)用所选取的测量量和已知量表示E k，得E k＝______________.(3)图15中的直线是实验测量得到的s －Δx 图线．从理论上可推出，如果h 不变．m 增加，s －Δx 图线的斜率会________(填“增大”、“减小”或“不变”)：如果m 不变，h 增加，s －Δx 图线的斜率会________(填“增大”、“减小”或“不变”)．由图中给出的直线关系和E k 的表达式可知，E p 与Δx 的__________次方成正比．答案 (1)ABC (2)mgs 24h (3)减小 增大 二6．[实验创新]为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案： 第一步：把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为M 的滑块通过细绳与质量为m 的带夹重锤跨过定滑轮相连，重锤夹后连一穿过打点计时器的纸带，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图16甲所示．第二步：保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使纸带穿过打点计时器，然后接通电源，释放滑块，使之从静止开始向下加速运动，打出纸带，如图乙所示．打出的纸带如图丙所示．图16请回答下列问题：(1)已知O 、A 、B 、C 、D 、E 、F 相邻计数点间的时间间隔为Δt ，根据纸带求滑块运动的速度，打点计时器打B 点时滑块运动的速度v B ＝________.(2)已知重锤质量为m ，当地的重力加速度为g ，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块______(写出物理名称及符号，只写一个物理量)，合外力对滑块做功的表达式W 合＝________.(3)算出滑块运动OA 、OB 、OC 、OD 、OE 段合外力对滑块所做的功W 以及在A 、B 、C 、D 、E 各点的速度v ，以v 2为纵轴、W 为横轴建立直角坐标系，描点作出v 2－W 图象，可知该图象是一条________，根据图象还可求得________．答案 (1)x 3－x 12Δt(2)下滑的位移x mgx (3)过原点的直线 滑块的质量M。