动能定理实验

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．
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
A.木板的长度l
C.木板的质量m2 EFra Baidu bibliotek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
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.
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
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
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 )
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 2
0.97
(2)G
B
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
第4课时
目标定位
实验：探究动能定理
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．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,