动能定理实验
动能定理实验 (2)
动能定理实验简介动能定理是物理学中的一个重要概念，它描述了物体的动能与其所受到的外力和位移的关系。
该实验旨在通过测量物体的质量、速度和位移，并计算动能的变化，验证动能定理的正确性。
实验材料•实验台•牛顿秤•直尺•停表或计时器•物体待测物体实验步骤1.在实验台上固定好牛顿秤，并将直尺严密地固定在台上的一个适当位置。
2.在牛顿秤上悬挂待测物体，并调整其位置使其不与直尺碰撞。
3.给待测物体一个初始速度，并确保其运动方向与直尺重合。
4.确定待测物体开始运动前的位移，并记录下来。
5.使用停表或计时器测量待测物体运动到另一位置所需的时间，并记录下来。
6.计算待测物体的速度变化，并根据物体的质量计算其动能的变化。
7.重复实验多次，取平均值以提高实验结果的准确性。
实验数据记录与分析下面是实验数据的示例记录表格：实验次数初始位移（m）终止位移（m）时间（s）质量（kg）初始速度（m/s）结束速度（m/s）动能变化（J）10.000.50 2.000.200.00 1.250.125 20.000.75 2.500.200.00 1.200.144 30.00 1.00 3.000.200.00 1.330.212根据实验数据，可以计算出每次实验中物体动能的变化，并求取平均值。
根据动能定理，物体动能的变化应该等于外力在物体上所做的功。
通过检查实验数据中动能变化的准确性，可以验证动能定理的正确性。
结论与讨论通过实验数据的统计和分析，我们得出以下结论：•实验数据中动能的变化与外力所做的功基本吻合。
这验证了动能定理的正确性。
•实验中的误差可能来自于位置的判断、测量时间的不准确以及牛顿秤的精确度等因素。
在实验中要尽可能减小这些误差，提高实验结果的准确性。
•如果有更多时间和资源，可以进一步扩大实验样本量，进行更多次的实验，使结果更加可靠和准确。
总结本实验通过测量物体的质量、速度和位移，并计算动能的变化，验证了动能定理的正确性。
动能定理的实验验证
动能定理的实验验证动能定理是物理学中的基本定理之一，它描述了物体的动能与物体所受的外力之间的关系。
根据动能定理，一个物体的动能的变化等于物体所受外力的做功。
为了验证动能定理，我们进行了以下实验。
实验目的：通过实验验证动能定理，并观察物体的动能与所受外力做功之间的关系。
实验材料和设备：1. 大理石球2. 斜面轨道3. 计时器4. 力传感器5. 电子天平实验步骤：1. 将斜面轨道固定在水平桌面上，并确保其倾斜角度为一定值。
2. 在斜面轨道的顶端放置一个大理石球，使其处于静止状态。
3. 在轨道的底端设置一个力传感器，用于测量大理石球所受的外力。
4. 使用电子天平测量大理石球的质量，并记录下来。
5. 从轨道的顶端释放大理石球，同时开始计时器。
记录下大理石球运动到轨道底端所经历的时间。
6. 记录力传感器所测得的大理石球所受的外力值。
实验结果：根据计时器记录的时间和力传感器记录的外力值，我们可以计算出大理石球在斜面轨道上所受的外力做功。
外力做功 = 外力 ×物体位移根据动能定理，我们可以通过以下公式计算大理石球的动能变化：动能变化 = 外力做功讨论与结论：通过实验我们得到了大理石球在斜面轨道上的动能变化值，并与力传感器测得的外力做功进行对比。
如果动能的变化等于外力做功的值，那么我们可以得出结论，动能定理在这个实验中得到了验证。
实验的精确度和可靠性受到多种因素的影响，例如轨道的摩擦力、空气阻力等。
为了提高实验结果的准确性，我们可以采取一些措施，如减少摩擦力、提高测量仪器的精度等。
总结：通过进行大理石球在斜面轨道上的实验，我们验证了动能定理。
动能定理在物理学中具有重要意义，它描述了物体运动过程中能量的转换和守恒。
通过实验的验证，我们加深了对动能定理的理解，同时也加深了对物体运动规律的认识。
这对我们进一步研究和应用物理学知识具有重要的指导意义。
参考文献：[1] Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. (2013). Fundamentals of physics: extended. John Wiley & Sons.。
实验验证动能定理
F
x
1 2
mv
2 2
1 2
mv
2 1
知识准备
纸带中某点的瞬时速度 如何计算？（f=50Hz）
求VB =？ VD =？ VG =？
B点为AC的中间时刻
根据推论：
S
Vt v
2
t
VB
V
AC
SAC 2T
实验与探究：恒力做功与动能 改变的关系
一、实验装置
定滑轮
小砂桶或者钩码
打点计时器
二、实验中应测量的物理量
的一端，且应是不挂钩码挂纸带的状态 4、小车的质量要远远大于桶或者砝码的质量
O
ABC
D
15.50cm
21.60cm 28.61cm 36.70cm 45.75cm
E
F
G
55.75cm 66.77cm
回顾旧识
• 动能定理：
1.内容：合外力对物体所做的功等于物体动能的改变
W合 = ∆EK
2.表达式： W1+W2+W3+….. = EK2-EK1
F合 xcos
1 2
mv
2 2
1 2
mv
2 1
3.理论推导动能定理：
牛顿第二定律：F=ma……① 运动学：2aS=V²2-V²1……② 功的计算：W=FS……③
问题一：
小车所受到的合外力做的功=？
小车所受到的合外力 ------F合=T-f ----W合=（T-f）S
N
T
f
G
措施一：垫高长木板，平衡摩擦力 措施二：令M>>m
问题二： 小车的动能改变量？
Ek
1 2
Mv
2 D
探究动能定理实验报告
探究动能定理实验报告实验目的：通过观察和测量物体的运动，探究动能定理的成立。
实验器材：1.平滑水平台面2.弹簧测力计3.动能定理实验装置（包括轨道、可运动的车、测量时间的器具等）实验原理：动能定理是物理力学中的基本定理之一，它揭示了物体动能与物体所受力学作用之间的关系。
按照动能定理，物体的动能等于物体所受合外力所做的功。
即动能定理公式为：Ek=W。
实验步骤：1.将平滑水平台面放置于实验桌上。
2.安装动能定理实验装置，包括轨道、可运动的车以及测量时间的器具。
3.将弹簧测力计固定在平滑水平台面上，确保测力计的刻度能够清晰可见。
4.首先调整弹簧测力计的位置，使得测力计的刻度与轨道一致。
5.将可运动的车放在轨道的起点，确保车与测力计始终保持接触。
6.用手将车推动起来，车在轨道上运动。
7.在车运动的过程中，观察弹簧测力计的指示值，并记录。
8.重复进行多次实验，分别改变车的起始位置和推动力度，保证数据的准确性和全面性。
数据处理与分析：根据实验记录的弹簧测力计的指示值，可以计算出物体在运动过程中所受到的力。
然后，根据施加的力和物体的位移，可以计算出物体所受外力所做的功。
最后，通过测量物体的质量和速度，可以得出物体的动能。
将物体的动能和所受外力所做的功进行比较，如果两者相等，说明动能定理成立。
实验结论：根据数据处理与分析的结果，我们可以得出结论：动能定理成立。
在实验过程中，我们观察到物体的动能和所受外力所做的功的值相等，验证了动能定理的正确性。
实验误差与改进：在实验过程中存在一些误差，例如弹簧测力计的刻度因为观察角度不同而产生一定的读数误差，以及由于车与轨道之间的摩擦力等因素，使得动能定理的验证结果不完全准确。
为了减小误差，可以采取以下改进措施：1.使用更精确的测力计，减小读数误差。
2.减小车与轨道之间的摩擦力，例如通过给轨道表面涂上润滑剂。
3.进行多次实验，取平均值，以提高数据的准确性和可靠性。
总结：通过本次实验，我们成功地探究了动能定理，并验证了动能定理的成立。
(完整版)验证动能定理实验
验证动能定理实验1、实验原理：沙桶和沙子的重力视为小车受到的合外力；合外力对小车做的功：mgS 车小车动能的改变量： 验证合外力做的功是不是等于小车动能的改变量2.、需要测量的物理量：沙和沙桶的质量；车的质量；算车的速度和位移;3、要注意的问题：怎么平衡摩擦力？有两个不一样的质量在里面，所以不能抵消掉.怎么去处理纸带上面的点。
4、实验示意图如图：例题1．某探究学习小组的同学欲验证动能定理，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．（1）你认为还需要的实验器材有____________．（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质 量应满足的实验条件是__________________________，实验时首先要做的步骤是 ________________．（3)在（2)的基础上，某同学用天平称量滑块的质量为M 。
往沙桶中装入适量的细沙，用 天平称出此时沙和沙桶的总质量为m .让沙桶带动滑块加速运动．用打点计时器记录 其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L 和这两点的 速度大小v 1与v 2（v 1＜v 2）．则本实验最终要验证的数学表达式为______________．(用 题中的字母表示实验中测量得到的物理量）2122Mv 21Mv 21例2．某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系"，设计了如下实验，他的操作步骤是：①安装好实验装置如图所示．②将质量为200 g的小车拉到打点计时器附近,并按住小车．③在质量为10 g、30 g、50 g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50 g的钩码挂在拉线的挂钩P上．④释放小车,打开电磁打点计时器的电源，打出一条纸带．（1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条．经测量、计算，得到如下数据：①第一个点到第N个点的距离为40.0 cm.②打下第N点时小车的速度大小为1。
探究动能定律的实验
探究动能定律的实验实验方法一： 用验证牛顿第二定律的实验装置来探究动能定理1.实验目的：探究外力做功与物体动能变化的定量关系2.实验原理：（1）实验装置如图所示，在砝码和砝码盘的质量远小于小车质量时，可认为细绳的拉力就是砝码及砝码盘的重力（F 绳=G 砝码及砝码盘）。
（2）平衡长木板的摩擦力。
（3）在砝码盘中加放砝码并释放砝码盘，木块将在砝码盘对它的拉力作用下做匀加速运动．在纸带记录的物体运动的匀加速阶段，适当间隔地取两个点A 、B.只要取计算一小段位移的平均速度即可确定A 、B 两点各自的速度v A 、v B ，在这段过程中物体运动的距离s 可通过运动纸带测出，我们可即算出合外力做的功W 合=F 绳S AB （F 绳=G 砝码及砝码盘）。
另一方面，此过程中物体动能的变化量为 ，通过比较W 和ΔEk 的值，就可以找出两者之间的关系。
3. 实验器材：长木板(一端带滑轮)、刻度尺、打点计时器、纸带、导线、电源、小车、细线、砝码盘、砝码、天平． 4.实验步骤及数据处理(1)用天平测出木块的质量M ，及砝码、砝码盘的总质量m 。
把器材按图装置好．纸带一段固定在小车上，另一端穿过打点计时器的限位孔；(2)把木块靠近打点计时器，用手按住．先接通打点计时器电源，再释放木块，让它做加速运动．当小车到达定滑轮处(或静止)时，断开电源；（3）取下纸带，重复实验，得到多条纸带；(4)选取其中点迹清晰的纸带进行数据处理，先在纸带标明计数点，然后取间隔适当的两点A 、B 。
利用刻度尺测量得出A ，B 两点间的距离S AB ；再利用平均速度公式求A 、B 两点的速度v A 、v B ；(4)通过实验数据，分别求出W 合与ΔE kAB ，通过比较W 和ΔEk 的值，就可以找出两者之间的关系。
5.误差分析1．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。
2．利用打点的纸带测量位移，和计算木块的速度时，不准确也会带来误差。
动能定理实验 (2)
动能定理实验
为了演示动能定理，可以进行以下实验：
材料：
- 一个小球
- 一个直线轨道或斜面
- 一个标尺
- 一个卷尺
- 一个停表
实验步骤：
1. 将直线轨道或斜面放在平整的水平面上。
2. 将小球放在轨道或斜面的顶端，并确保它静止不动。
3. 使用标尺测量小球的起始高度h，即从水平面到小球的高度。
4. 使用卷尺测量轨道或斜面的长度L。
5. 使用停表记录小球从顶端滑落到底端所用的时间t。
6. 重复实验多次，记录每次实验的结果。
实验结果：
根据动能定理，小球的动能K与其高度h和速度v之间存在以下关系：
K = mgh，其中m为小球的质量，g为重力加速度。
1. 计算每次实验的小球的速度v，使用的公式为 v = L/t。
2. 使用已知的质量m和重力加速度g，计算每次实验的动能K。
3. 比较实验结果，验证动能定理是否成立。
也就是说，通过实验测量得到的动能K是否与理论计算得到的动能K相吻合。
注意事项：
- 确保实验台面平整且水平。
- 测量时要准确并仔细操作，以确保数据的准确性。
- 实验时要注意安全，小球滑落时可能产生一定的动能，可以使用适当的防护措施，如放置阻挡器在小球终点位置以防止它跳起来。
通过这个实验，你可以直观地观察到小球滑动时的动能变化，并验证动能定理的成立。
动能定理的应用举例
动能定理的应用举例动能定理是物理学中的一个重要定理，它描述了物体的动能与应用力之间的关系。
本文将通过几个实际的例子来说明动能定理的应用，帮助读者更好地理解和应用这一定理。
例子1：汽车碰撞实验假设有两辆汽车，质量分别为m1和m2，初速度分别为v1和v2，它们相向而行，在某一时刻发生碰撞。
根据动能定理，碰撞前后的总动能应该守恒，即：1/2 * m1 * v1^2 + 1/2 * m2 * v2^2 = 1/2 * m1 * v1'^2 + 1/2 * m2 *v2'^2其中，v1'和v2'分别是碰撞后两辆汽车的速度。
通过这个方程，我们可以计算出碰撞后汽车的速度。
例子2：弹簧振动考虑一个质量为m的物体连接在一个弹簧上，弹簧的劲度系数为k。
当物体受力向右移动时，它的速度随时间增加，根据动能定理，我们可以得到：1/2 * m * v^2 = 1/2 * k * x^2其中，v是物体的速度，x是物体的位移。
这个方程描述了物体的动能和弹簧的弹性势能之间的关系。
例子3：自由落体当一个物体自由落体下落时，它的动能也在不断变化。
根据动能定理，物体的动能变化等于外力对物体做功。
在自由落体时，只有重力对物体做功，而重力的大小与物体的质量和下落高度有关。
因此可以得到动能变化的表达式：ΔK = m * g * h其中，ΔK代表动能的变化量，m是物体的质量，g是重力加速度，h是下落的高度。
通过以上三个例子，我们可以看到动能定理的应用范围非常广泛。
无论是碰撞实验、弹簧振动还是自由落体，动能定理都能帮助我们理解物理现象，并进行相关计算。
在实际生活中，我们也可以运用动能定理来解决一些问题，例如交通事故的分析和能量转化的计算等。
总结起来，动能定理是物理学中一个非常重要的定理，它描述了物体的动能与作用力之间的关系。
通过这一定理，我们可以理解和解释各种物理现象，并应用于实际问题的计算中。
希望通过本文的介绍，读者对动能定理有了更深入的理解和应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
4．由纸带算出小车获得的速度，把各次实验获得的速度 依次记入对应的表格中. 橡皮筋的条数 力对小车做的功 小车获得的速度 1 W 2 2W 3 3W 4 4W 5 5W
5.观察测得数据进行估计，大致判断两个量可能的关 系，然后以W为纵坐标，以v2(或v、v3)为横坐标作图， 寻找二者的关系．
四、注意事项
1．平衡摩擦力时连着纸带且接通电源．
2．测小车速度时，纸带上的点应选分布均匀部分的，也就是小 车做匀速运动时所打点进行测量、计算．
3．小车应靠近打点计时器，并且要先接通电源再释放小车．
4．小车质量应大一些，使纸带上打的点多一些． 5．橡皮筋应选规格一样的、拉伸长度相同。 五、误差分析 1．橡皮筋的差异和拉伸长度差异使做功不同．
始位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4„，读出物体
每次通过速度传感器Q的速度v1、v2、v3、v4„，并绘制了 如图(b)所示的L-v图象.根据绘制出的L-v图象，若为了更 直观地看出L和v的变化关系，他们下一步应该作出( A.L-v2图象 C.L- 1 图象
v
)
B.LD.L-
v 图象
1 v
落地后，木块继续向右做匀减速运动，如图给出了重物落
地后打点计时器打出的纸带，纸带上的小黑点是计数点，
每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的
距离如图所示.打点计时器所用交流电频率为50 Hz，不计
纸带与木块间的拉力.
(1)可以判断纸带的______(填“左端”或“右端”)与木块连接.根 右端 据纸带提供的数据计算打点计时器在打下A点和B点时木块的速度 vA=______m/s,vB=______m/s.(结果保留两位有效数字) 0.72 0.97 (2)要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功WAB，还需要的实验 器材是_______，还应测量的物理量是_______.(填入所选实验器材 G B 和物理量前的字母)
1
2
物理量的字母
表示］
【解析】重物落地后，木块做匀减速运动，故纸带的右端与木 块相连.由 v n
vA vB
x n x n 1 2T
得
6 .8 4 7 .4 8 1 0 2
2 0 .1
m / s 0 .7 2 m / s m / s 0 .9 7 m / s.
二、实验器材 橡皮筋、打点计时器、小车、纸带、电源、导 线、刻度尺、木板、钉子等．
三、实验步骤 1．如图所示组装好实验仪器，由于小车在运动中会受 到阻力，把木板装有打点计时器的一端用薄木块略微 垫高，平衡摩擦力． 2．把纸带拴在小车的后面，并穿过打点计时器，先用 一条橡皮筋进行实验，把橡皮筋拉伸一定长度，放开 小车． 3．换纸带，并改用2条、3条……同样的橡皮筋进行第 2次、第3次……实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长 度要相同．
2．平衡摩擦力不彻底或平衡过了也会造成误差．
3．利用打上点的纸带计算小车的速度时，测量不准会带来误 差．
实验数据的处理与分析
某兴趣小组在做“探究做功和物体速度变化关系”的实验实验
前，提出以下几种猜想：①W∝v，②W∝v2,③W∝ „. 他们的实验装置如图(a)所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q v,
第4课时
目标定位
实验：ห้องสมุดไป่ตู้究动能定理
1．掌握实验原理、步骤和注意事项等，通过 实验探究外力对物体做功与物体速度的关系． 2．会用图象法处理实验数据，通过对实验数 据分析，总结出做功与物体速度平方的关系．
一、实验原理 探究功与物体动能变化的关系，可通过改变力对物体 做的功，测出力对物体做不同功时物体的速度，为简 化实验可将物体初速度设置为零，可用如图所示的装 置进行实验，通过增加橡皮筋的条数使橡皮筋对小车 做的功成倍增加，再通过打点计时器和纸带来测量每 次实验后小车的末速度．
2 2
0.97
(2)G
B
图象
(3)本实验中，木板与物体间摩擦力的大小会不会影响探 究出的结果？
(2012·郑州模拟)某实验小组想测量木板对木块的摩擦力所
做的功.装置如图，一木块放在粗糙的水平长木板上，右 侧拴有一细线，跨过固定在木板边缘的滑轮与重物连接，
木块左侧与穿过打点计时器的纸带相连，长木板固定在水
平实验台上.实验时，木块在重物牵引下向右运动，重物
A.木板的长度l
C.木板的质量m2 E.木块运动的时间t
B.木块的质量m1
D.重物的质量m3 F.AB段的距离lAB
G.天平
I.弹簧测力计
H.秒表
(3)在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的关系式
m 1 (v A v B ) WAB= __________.［用vA、vB和第(2)问中测得的
2 2
处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点的速度).在
刚开始实验时，有位同学提出，不需要测出物体质量，只要测 出物体从初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的示 数就行了，大家经过讨论采纳了该同学的建议.
(1)本实验中不需要测量物体质量的理由是什么？
(2)让物体分别从不同高度无初速度释放，测出物体从初
1 2 m 1v A
2
9 .4 1 1 0 .0 6 1 0 2
2 0 .1
由动能定理可知，W A B
1 2
m 1 v B ，要测在AB段木板对木块
2
的摩擦力做的功WAB，只要用天平测出木块的质量m1即可.
答案：(1)右端 0.72
(3)
1 2 m1(v A v B )