实验-探究动能定理
第5章 实验5 探究动能定理
实验五 探究动能定理
1
实验储备·自主回顾
2
实验考向·多维突破
(3)根据多次测量的数据，画出橡皮筋对小车做功 W 与小车匀速
运动的速度 v 的关系如图丙所示，根据图线形状猜想，W 与 v 的关
系可能为________。
A．W∝ v
B．W∝v－1
C．W∝v2
D．W∝v3
实验五 探究动能定理
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实验储备·自主回顾
实验五 探究动能定理
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实验储备·自主回顾
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实验考向·多维突破
图1
实验五 探究动能定理
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实验储备·自主回顾
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实验考向·多维突破
(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
1
实验储备·自主回顾
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实验考向·多维突破
(1)为了消除小车运动过程中所受摩擦力的影响，调整时应将木 板________(选填“左”或“右”)端适当垫高以平衡摩擦力。
(2)实验中，某同学打出的一段纸带如图乙所示，相邻两计时点 间距离依次为 AB ＝3.50 cm、BC ＝3.80 cm、CD ＝ DE ＝ EF ＝ FG ＝ GH ＝4.00 cm，则匀速运动的速度 v＝________m/s。
2
实验考向·多维突破
(3)根据功的定义，有：W0＝F 合 h1 当钩码下落 h2 时，合外力对小车所做的功为：W＝F 合 h2 解得：W＝hh21W0。
[答案] (1)0.80 (2)BC (3)h2hW1 0
实验五 探究动能定理
探究动能定理实验
实验：探究动能定理 【实验目的】:用实验方法探究动能定理【实验原理】:外力对物体所做功等于物体动能增量。
实验中，可以通过改变橡皮筋的根数，达到改变外力做功；通过打电计时器记录物体运动，分析物体的速度，从而得到它的动能增量；当然也可以直接利用光电门测出物体获得的速度 【实验器材】 打电计时器，物体，电源，橡皮筋（保证近似相同），木板（或：汽垫导轨，光电计时装置）【实验步骤】1．按图把实验器材安装好，并平衡摩擦力。
（调平垫导轨）2．用一根橡皮筋套住物块，拉至某位置O ，接通电源，放开物块，打点计时器在纸带上打下一系列点，取下纸带，在纸带上写上编号。
3．改变橡皮筋根数，从同一位置O ，释放物块，得到一系列纸带4．通过纸带数据处理，得到物块的速度【巩固练习】 某同学做探究动能定理的实验，如图3所示，图中小车在一条橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功为W .当用2条，3条…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都由打点计时器所打的纸带测出．(1)除了图中已有的器材外，还需要导线、开关、(填测量工具)和电源(填“交流”或“直流”)．(2)实验中小车会受到阻力，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，需要在(填“左”或“右”)侧垫高木板．(3)若粗糙的木板水平，小车在橡皮筋的作用下，当小车速度最大时，关于橡皮筋状态与小车的位置可能是()A ．橡皮筋处于原长状态B ．橡皮筋仍处于伸长状态C ．小车在两个铁钉连线处D ．小车已过两个铁钉连线处(4)某次所打纸带应选用纸带的打点计时器纸带 橡皮筋2.在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某实验小组采用如图11所示的实验装置和实验器材.(1)为了用细线的拉力表示小车受到的合外力,可以改变木板的倾角,使重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力.简要说明你平衡摩擦力的实验判断方法：-----------------------------------------------------------------(2)用沙和沙桶的重力大小来表示小车受到的合外力,必须满足的条件是 ----------------------------------------(3)除实验装置中的仪器外,还需要的测量仪器有--------------------------------3.某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”。
探究动能定理实验报告
1、将打点计时器固定在铁架台上，连接好电源。
2、将纸带的一端连接在重锤上，另一端穿过计时器并使重物靠近计时器。
3、打开电源，释放重锤，，取下纸带。
4、重复以上步骤，打出3条纸带。
5、选出一条清晰的纸带，选取合适的一段。
6、分析处理纸带。
7、整理试验仪器。
实验数据处理：?
12Leabharlann 3Vnhn
W
△Ek
陕科大附中物理实验报告
实验名称
探究恒力做功与动能变化的关系
实验人
1、
2、
指导教师
实验日期
实验目的:掌握动能的概念，会利用实验探究恒力做功与动能变化的关系
实验器材:打点计时器、学生电源、铁架台、纸带、复写纸、刻度尺、导线、重锤等
实验原理:用打点计时器等记录在恒力作用下物体运动的情况，计算恒力做功W=和物体动能的变化△Ek=,它们的大小关系。
实验结论：在误差允许的范围内，恒力做功（填“大于”、“等于”、“小于”）动能的变化量。
误差分析：从实验结果可以看出，W总是（填“大于”、“等于”、“小于”）△Ek，这是因为在实验中未考虑力做功。
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。
最新-实验,探究动能定理 精品
实验,探究动能定理篇一：实验探究动能定理实验探究动能定理【例1】关于“探究动能定理”的实验中，下列叙述正确的是()．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致．放小车的长木板应该尽量使其水平．先接通打点计时器电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出【例2】为了探究恒力作用时的动能定理，某同学做了如下实验，他让滑块在某一水平面上滑行，利用速度采集器(1)一同学根据表中数据，作出－图象如图5－4－2甲所示，观察该图象，该同学作出如下推理：根据－图象大致是一条抛物线，可以猜想，可能与2成正比．请在图5－4－2乙所示坐标纸上选择适当的坐标轴作出图线验证该同学的猜想．(2)根据你所作的图象，你认为滑块滑行的最大距离与滑块初速度平方2的关系是___________________________________________________________．图5－4－2【例3】在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图5－4－3所示的实验装置和实验器材．(1)为了用细线的拉力表示小车受到的合外力，可以改变木板的倾角，使重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力．简要说明你平衡摩擦力的实验判断方法_______________________________________________________________(2)用沙和沙桶的重力大小来表示小车受到的合外力，必须满足的条件是．(3)除实验装置中的仪器外，还需要的测量仪器有_____________________．(4)如图5－4－4为实验中打出的一条纸带，现选取纸带中的、两点来探究恒力做功与动能改变的关系．已知打点计时器的打点周期为，重力加速度为请你用字母表示需要测量的物理量，说明其物理意义(用文字说明或在图中标明)，并把探究结果的表达式写出来．图5－4－3图5－4－4【巩固提高】1．在用图5－4－5所示装置做“探究动能定理”的实验时，下列说法正确的是()．通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度2．在“探究动能定理”的实验中，某同学是用下面的方法和器材进行实验的：放在长木板的小车，由静止开始在几条完全相同的橡皮筋的作用下沿木板运动，小车拉动固定在它上面的纸带，纸带穿过。
实验探究动能定理(“小车”相关文档)共8张
四、实验步骤
1.按上图将实验仪器安装好。同时平衡摩擦力。 2.先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度v1，设此时橡皮筋对小车做的功为W1，将这 一组数据记入表格。 3.用2条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次一样，这样橡皮筋对小车做的功为W2，测出小车获得的 速度v2，将数据记入表格。 4.用3条、4条……橡皮筋做实验，用同样的方法测 出功和速度，记入表格。
(2)利用测得的木块质量m、交流电源的周期T、纸带上标示的位移xA、xB、xAB。
①请他写出木块在加速阶段所受合外力的表达式：_______________； ②请写出验证动能定理的方法：______________________________。
假设(3不)是在直上线，述可思实索验能否中，假设对该同窗选择的仪器和做法做一些更改，那么可以
(2)实验数据记录
橡皮筋条数 位移x/ m 时间t/s 速度v/(m·s-1) 速度平方v2/(m2·s-2)
(3)实验数据处置及分析：在坐标纸上(如图)画出W-v或W-v2图线(“W〞以一根橡皮筋做的功为单 位)。
(4)实验结论：从图象可知功与物体速度变化的关系W∝v2。
五、本卷须知
1.平衡摩擦力 实验中的小车不可防止地要遭到摩擦力的作用，摩擦力对小车做负功，我们研讨的是橡皮筋 做的功与物体速度的关系，应设法排除摩擦力的影响，可采用将木板一端垫高的方法来实现。将 木板一端垫高，使重力沿斜面方向的分力与摩擦力相平衡，就能消除摩擦力的影响。判别能否已 平衡掉摩擦力的方法是，轻推一下小车，察看小车不受其他力时能在木板上做匀速运动。 2.我们用2条，3条……橡皮筋进展第2次、第3次……实验时，每次实验时橡皮筋伸长的 长度都应坚持一致。
课件2：实验五 探究动能定理
实
验
溯
CD [解析] 重物受力不变，可以利用下降
本
求 高度关系表示功，所以必须测量下落高度，再
源
利用纸带计算对应各点的瞬时速度，重力加速
度是直接给出的，故选项 C、D 正确，A、B 错 误．
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实验5 探究动能定理
实 验
2 方法二：利用物体带动小车探究动能定理，
溯 研究小车的合外力做功与其动能变化的关系．
源 合外力做的功等于小车动能的增加量．
3．注意事项
(1)平衡摩擦力很关键，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
板合适的倾角．
(2)当小物体的总质量远小于小车的质量时，
小车的合外力近似等于小物体的重力．
考
向
互
甲
乙
动
图 S57
探 究
(3)实验测得 A、B 的质量分别为 m＝0.40 kg、
M＝0.50 kg.根据 s－h 图像可计算出 A 木块与桌面
间的动摩擦因数 μ＝________．(结果保留一位有
效数字)
(4)实验中，滑轮轴的摩擦会导致 μ 的测量结
果______(选填“偏大”或“偏小”)．
减小 B 的质量或增大 A 的质量来减小加速度，通过
增加细线的长度或降低 B 的起始高度来缩短加速时
考 间．
向
(2)s－h 图像如图所示．
互 动
(3)本实验测动摩擦因数的原理是动能定理，即
探
究 由 Mgh－μmgh＝12(M＋m)v2，－μmgs＝－12mv2，求
得 s＝μ（MM－＋μmm）h，图像的斜率 k＝μ（MM－＋μmm），
实验五 探究动能定理
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＝xt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。
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实验：探究动能定理
实验目的
1．通过实验探究外力对物体做功与物体速度的关系．
2．通过实验数据分析，总结出做功与物体速度平方的正比关系．
实验原理
1．不是直接测量对小车做功，而是通过改变橡皮筋条数确定对小车做功W、2W、3W、…. 2．由于橡皮筋做功而使小车获得的速度可以由纸带和打点计时器测出，也可以用其他方法测出．这样，进行若干次测量，就得到若干组功和速度的数据．
3．以橡皮筋对小车做的功为纵坐标，小车获得的速度为横坐标，作出W－v曲线，分析这条曲线，可以得知橡皮筋对小车做的功与小车获得的速度的定量关系．
实验器材
小车(前面带小钩)、100 g～200 g砝码、长木板，两侧适当的对称位置钉两个铁钉、打点计时器及纸带、学生电源及导线(使用电火花计时器不用学生电源)、5～6条等长的橡皮筋、刻度尺．
一、实验步骤
1．按图所示将实验仪器安装好．同时平衡摩擦力
2．先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度v1，设此时橡皮筋对小车做功为W1，将这一组数据记入表格．
3．用2条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同，这样橡皮筋对小车做的功为W2，测出小车获得的速度v2，将数据记入表格．
4．用3条、4条…橡皮筋做实验，用同样的方法测出功和速度，记入表格.
二、实验分析
1．数据采集
(1)求小车的速度：利用纸带上点迹均匀的一段测出两点间的距离x，则v ＝x
T(其中T为打点周期)．
如图所示中测出AB两点间距离．
(2)数据记录：把计算出的速度填入上表中并算出v2值．
(3)数据处理：在坐标纸上画出W－v和W－v2图线
三、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．
四、注意事项
1．平衡摩擦力很关键，将木板一端垫高，使小车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匀速运动，找到木板一个合适的倾角．2．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．
动能定理
1、如图，一半径为R，粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平，一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道，质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大小，用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功，则（C）
A．W=mgR，质点恰好可以到达Q点
B．W＞mgR，质点不能到达Q点
C．W=mgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离
D．W＜mgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离
2、如图，AB是倾角为θ的粗糙直轨道，BCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切，
圆弧的半径为R。
一个质量为m的物体（可以看作质点）从直轨道上的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动。
已知P点与圆弧的圆心o等高，
物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ。
求（1）物体做往返运动
的整个过程中在AB轨道上通过的总路程
（2）最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力
解析：（1）由动能定理得：-umgcosθL=0-mgRcosθ L=R/u
(2)mgR(1-COSθ)=mv2/2
f-mg=mv2/R
f=f’=mg(3-2cosθ) 方向竖直向下。