高三物理一轮复习优质课件1：实验五 探究动能定理
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高考物理一轮总复习 实验探究五 探究动能定理课件
固 考
误差分析
基
· 实
1．误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一，使橡皮
验
探 究
筋的拉力做的功 W 与橡皮筋的条数不成正比．
明
考
2．没有完全平衡摩擦力(倾角小)或平衡摩擦力过度(倾角
向 ·
两
提 考 能 ·
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
级 集 训
考
题 误差．
细
验
探 究
动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的
明
考
间距 L 和这两点的速度大小 v1 与 v2(v1＜v2)．则本实验最终
向 ·
两
提 考
要验证的数学表达式为_____________________．
能
级 集 训
·
(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)
考
题
细
研
菜单
高三一轮总复习·物理
动，找到木板的一个合适的倾角．
考
向
·
2．测小车速度时，纸带上的点应选均匀部分的，也就是 两
提
考 选小车做匀速运动状态的．
能
级 集 训
·
考
3．橡皮筋应选规格一样的．力对小车做的功以一条橡皮
题
细 研
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．
菜单
高三一轮总复习·物理
细
研
菜单
高三一轮总复习·物理
5．用 3 条、4 条……橡皮筋做实验，用同样的方法测出
固 功和速度，记入表格．
考
基
·
实
验
高三物理(人教版)一轮复习课件：实验五：探究动能定理
(2)实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动，应采取的措施 是____把__木__板__的__左__端__垫__起__适．当的高度以平衡摩擦力
(3)每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小 车获得的最大速度，应选用纸带上_相__邻__两__计__数__点__之__间__距__离__相__等__ 的部分进行测量．
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/222021/11/222021/11/2211/22/2021
•7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/222021/11/22November 22, 2021
(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度 尺和___交__流_____电源(填“交流”或“直流”)．
(2)实验主要步骤如下： Ⅰ.实验时，为使小车所受合力等于橡皮筋的拉力，在未连 接橡皮筋前将木板的左端用小木块垫起，使木板倾斜合适的角 度，启动电源，轻推小车，得到的纸带应该是图 2 中的 _____乙_____(填“甲”或“乙”)；
(3)若该小组实验时在遗忘了步骤Ⅰ(即没有平衡摩擦力)的 情况下也完成了实验，那么当小车速度最大时，橡皮筋拉力等于 摩擦力，即橡皮筋处于伸长状态．
2．在追寻科学家研究足迹的过程中，某同学为探究恒力做 功和物体动能变化间的关系，采用了如图 1 所示的实验装置．
(1)实验时，该同学用钩码的重力表示小车受到的合力，为 了减小这种做法带来的实验误差，你认为应该采取的措施是
恒定律有 mgL＝12(M＋m)v2，v＝x Mk ，M＝m，解得 x2＝mkgL， 由题图丙可得 k″＝mkg＝0.096 m，故 g＝kkm″＝100×10.096 m/s2 ＝9.6 m/s2.
(3)每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小 车获得的最大速度，应选用纸带上_相__邻__两__计__数__点__之__间__距__离__相__等__ 的部分进行测量．
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/222021/11/222021/11/2211/22/2021
•7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/222021/11/22November 22, 2021
(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度 尺和___交__流_____电源(填“交流”或“直流”)．
(2)实验主要步骤如下： Ⅰ.实验时，为使小车所受合力等于橡皮筋的拉力，在未连 接橡皮筋前将木板的左端用小木块垫起，使木板倾斜合适的角 度，启动电源，轻推小车，得到的纸带应该是图 2 中的 _____乙_____(填“甲”或“乙”)；
(3)若该小组实验时在遗忘了步骤Ⅰ(即没有平衡摩擦力)的 情况下也完成了实验，那么当小车速度最大时，橡皮筋拉力等于 摩擦力，即橡皮筋处于伸长状态．
2．在追寻科学家研究足迹的过程中，某同学为探究恒力做 功和物体动能变化间的关系，采用了如图 1 所示的实验装置．
(1)实验时，该同学用钩码的重力表示小车受到的合力，为 了减小这种做法带来的实验误差，你认为应该采取的措施是
恒定律有 mgL＝12(M＋m)v2，v＝x Mk ，M＝m，解得 x2＝mkgL， 由题图丙可得 k″＝mkg＝0.096 m，故 g＝kkm″＝100×10.096 m/s2 ＝9.6 m/s2.
高考物理一轮复习课件实验探究动能定理
弹性势能转化为动能现象解释
弹簧振子
当弹簧被压缩或拉伸时，它具有弹性势能。一旦释放，弹簧的弹性势能会转化为 振子的动能，使其来回振动。
蹦床运动
在蹦床运动中，运动员利用蹦床的弹性势能来增加自己的动能。当运动员从高处 落下并接触蹦床时，蹦床发生形变并储存弹性势能；随后，蹦床恢复原状并将弹 性势能转化为运动员的动能，使其弹起。
研究动能定理在日常生活中的应用实例，如汽车刹车距离的计算、运 动员起跑时的动能计算等。
THANKS
感谢观看
在实验中，我们采用了控制变量的方 法，保证了实验的准确性和可靠性。
动能定理在物理学科中地位和意义
动能定理是物理学中的基本定理之一，它揭示了物体动能与速度之间的关系，为我 们研究物体的运动提供了重要的理论依据。
动能定理不仅适用于宏观物体的运动，也适用于微观粒子的运动，具有广泛的应用 范围。
掌握动能定理对于理解物理学中的其他概念和定理具有重要意义，如动量定理、功 能原理等。
|1||||||||
|3||||||||
数据处理及分析
数据整理
数据分析
将实验数据填入表格，计算动能变化和合 外力做功。
通过比较动能变化和合外力做功的数值， 验证动能定理的正确性。分析误差来源， 如测量误差、空气阻力等。
图表展示
结论总结
利用图表展示数据，如动能变化与合外力 做功的关系图，更直观地反映实验结果。
02ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
实验操作与数据记录
操作注意事项
实验准备
确保实验器材完好，熟悉实验 步骤和操作规程，理解动能定
理的基本原理。
安全操作
注意用电安全，避免使用破损 的导线或插头，确保实验过程 中不会对人员或设备造成伤害 。
高考物理一轮复习课件动能定理
实验器材和步骤
实验器材：打点计时器、纸带、重锤、天平、 刻度尺、电源等。
01
安装实验器材，将打点计时器固定在桌面 上，接通电源。
03
02
实验步骤
04
将纸带穿过打点计时器，一端固定在重锤 上，另一端穿过限位孔。
释放重锤，使其自由下落，同时启动打点 计时器记录数据。
05
06
重复实验多次，获取足够的数据。
适用范围和条件
适用范围
动能定理适用于恒力和变力做功 、直线运动和曲线运动等各种情
况。
适用条件
动能定理的适用条件为只有重力 或弹力做功的物体系统，或者虽 有其它力做功但做功的代数和为
零的系统。
注意事项
在应用动能定理解题时，需注意 选取研究过程和研究对象，分析 受力情况和运动情况，确定各力 做功情况，以及正确运用动能定
04
功能关系与能量守恒结 合应用
功能关系概述及分类
功能关系定义
功能关系是指物体受力作用后，其动能 和势能之间发生转化和守恒的关系。
VS
功能关系分类
根据力的性质和作用方式，功能关系可分 为保守力功能关系和非保守力功能关系。 保守力做功与路径无关，只与初末位置有 关，如重力、弹力等；非保守力做功与路 径有关，如摩擦力、空气阻力等。
能量转化和转移问题分析
能量转化
能量转化是指能量从一种形式转化为另一种形式的过程，如动能转化为势能、电能转化为 热能等。在转化过程中，能量的总量保持不变。
能量转移
能量转移是指能量从一个物体转移到另一个物体的过程，如热传递、做功等。在转移过程 中，能量的总量也保持不变。
分析方法
在分析能量转化和转移问题时，需要明确研究对象和过程，分析受力情况和做功情况，确 定能量的来源和去向。然后根据能量守恒定律列方程求解。同时，需要注意区分不同形式 的能量和不同的转移方式。
高考物理一轮复习课件专题五实验五探究动能定理
碰撞现象
在车辆碰撞事故中，动能定理可以帮助分析碰撞 前后的速度、动能变化以及损失的能量，为事故 鉴定提供依据。
动能定理在科技领域的应用探讨
航空航天
在火箭发射、卫星变轨等过程中，需要精确计算和控制动能的变化 ，以确保航天器的安全和准确进入预定轨道。
机械工程
动能定理在机械工程中有着广泛的应用，如分析机械系统的运动特 性、计算机构的动能以及优化机械结构的设计。
实验成果总结回顾
实验步骤ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1. 准备实验器材，包括滑块、弹簧秤、细绳、打点计时器等。
2. 将滑块放置在光滑水平面上，用细绳连接弹簧秤和滑块，调整弹簧秤的拉力，使 滑块做匀加速直线运动。
实验成果总结回顾
3. 使用打点计时器记录滑块运动的时间和位移， 重复多次实验以减小误差。
5. 处理实验数据，计算合外力的功和动能的增量 ，验证动能定理。
Ek2-Ek1=W，其中Ek2和Ek1分别 为物体在末状态和初状态的动能， W为合外力做的功。
动能定理意义
动能定理揭示了物体动能的变化与 合外力做功之间的关系，是力学中 的重要定理之一。
实验装置与步骤
实验装置
2. 调节气垫导轨
气垫导轨、光电计时器、滑块、细绳 、钩码等。
调节气垫导轨的水平度，确保滑块在 导轨上滑动时无明显摩擦。
测量数据
待小车停止运动后，断开电源。取下纸带，用刻度尺测量 纸带上相邻两点间的距离，并记录数据。同时，测量小车 的质量以及钩码的质量，并记录数据。
多次实验
为了减小误差，提高实验的准确性，需要多次重复实验， 并记录每次实验的数据。
数据处理及分析
计算速度
根据纸带上相邻两点间的距离和打点计时器的打 点周期，可以计算出小车在各个时刻的速度。
在车辆碰撞事故中，动能定理可以帮助分析碰撞 前后的速度、动能变化以及损失的能量，为事故 鉴定提供依据。
动能定理在科技领域的应用探讨
航空航天
在火箭发射、卫星变轨等过程中，需要精确计算和控制动能的变化 ，以确保航天器的安全和准确进入预定轨道。
机械工程
动能定理在机械工程中有着广泛的应用，如分析机械系统的运动特 性、计算机构的动能以及优化机械结构的设计。
实验成果总结回顾
实验步骤ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1. 准备实验器材，包括滑块、弹簧秤、细绳、打点计时器等。
2. 将滑块放置在光滑水平面上，用细绳连接弹簧秤和滑块，调整弹簧秤的拉力，使 滑块做匀加速直线运动。
实验成果总结回顾
3. 使用打点计时器记录滑块运动的时间和位移， 重复多次实验以减小误差。
5. 处理实验数据，计算合外力的功和动能的增量 ，验证动能定理。
Ek2-Ek1=W，其中Ek2和Ek1分别 为物体在末状态和初状态的动能， W为合外力做的功。
动能定理意义
动能定理揭示了物体动能的变化与 合外力做功之间的关系，是力学中 的重要定理之一。
实验装置与步骤
实验装置
2. 调节气垫导轨
气垫导轨、光电计时器、滑块、细绳 、钩码等。
调节气垫导轨的水平度，确保滑块在 导轨上滑动时无明显摩擦。
测量数据
待小车停止运动后，断开电源。取下纸带，用刻度尺测量 纸带上相邻两点间的距离，并记录数据。同时，测量小车 的质量以及钩码的质量，并记录数据。
多次实验
为了减小误差，提高实验的准确性，需要多次重复实验， 并记录每次实验的数据。
数据处理及分析
计算速度
根据纸带上相邻两点间的距离和打点计时器的打 点周期，可以计算出小车在各个时刻的速度。
高考物理一轮总复习实验5探究动能定理课件
速度最大，该过程小车的动能增量等于小车的末动能．
• 3．数据处理的方法 • (1)纸带上点间距相等部分对应橡皮筋松弛后小车获得的末
速度．
• (2)因完全相同的橡皮筋，拉伸相同的长度，故橡皮筋对小 车做的总功与橡皮筋条数成正比．
• 4．利用图象探究物理量间的关系 • (1)利用图象探究物理量间的关系时，首先确定横、纵坐标
• (4)小车质量应大一些，使纸带上打的点多一 些．
•考点1 实验考查
• 1．实验原理的理解 • (1)为使橡皮筋的拉力做功等于合外力做功，需要先平衡摩
擦力． • (2)平衡摩擦力时不挂橡皮筋，轻推小车，只要纸带上点间
距相等，小车做匀速运动即可完成． • 2．实验操作的注意事项 • 由同一位置静止释放小车，橡皮筋恢复原长时，小车获得
• (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
轴对应的物理量及单位．
• (2)根据表中数据确定横、纵坐标轴的标度． • (3)认真描写各坐标点． • (4)连线时要注意连线原则，偏离直线较远的点要舍去．
• 例1 某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如
图所示，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．
• 3．数据处理的方法 • (1)纸带上点间距相等部分对应橡皮筋松弛后小车获得的末
速度．
• (2)因完全相同的橡皮筋，拉伸相同的长度，故橡皮筋对小 车做的总功与橡皮筋条数成正比．
• 4．利用图象探究物理量间的关系 • (1)利用图象探究物理量间的关系时，首先确定横、纵坐标
• (4)小车质量应大一些，使纸带上打的点多一 些．
•考点1 实验考查
• 1．实验原理的理解 • (1)为使橡皮筋的拉力做功等于合外力做功，需要先平衡摩
擦力． • (2)平衡摩擦力时不挂橡皮筋，轻推小车，只要纸带上点间
距相等，小车做匀速运动即可完成． • 2．实验操作的注意事项 • 由同一位置静止释放小车，橡皮筋恢复原长时，小车获得
• (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
轴对应的物理量及单位．
• (2)根据表中数据确定横、纵坐标轴的标度． • (3)认真描写各坐标点． • (4)连线时要注意连线原则，偏离直线较远的点要舍去．
• 例1 某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如
图所示，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．
高考物理一轮复习课件第章实验探究动能定理
完全弹性碰撞的特例
在完全弹性碰撞中，动量守恒和动能守恒同时成立，可以作为动能定理的一个特 例进行理解和应用。
动能定理在电磁感应中的应用
电磁感应中的能量转化
动能定理在电磁感应中用于描述导体在磁场中运动时，感应电流做功与导体动能变化之间的关系。
电磁感应中的动力学问题
结合牛顿运动定律和动能定理，可以求解电磁感应中的动力学问题，如导体棒在磁场中的运动、电磁 炮等。
拓展实验内容，探究更多物理现象
1 2 3
探究不同物体的动能定理
通过实验探究不同质量、不同形状的物体在相同 条件下的动能变化，深入理解动能定理的适用条 件。
探究动能与其他物理量的关系
结合动量、冲量等物理量，通过实验探究动能与 其他物理量之间的关系，加深对物理规律的认识 。
引入摩擦力、空气阻力等因素
考虑实际情况下存在的摩擦力、空气阻力等因素 ，通过实验探究这些因素对动能定理的影响。
数据处理
通过对实验数据的处理，可以得到滑块在不同下滑高度下的动能和重力势能。 通过计算可以得到动能和重力势能的比值，从而验证动能定理的正确性。
实验结果展示
表格展示
可以将实验数据整理成表格，列出滑块的质量、下滑高度、 运动时间、动能和重力势能等实验数据。通过表格可以清晰 地展示实验结果。
图表展示
可以使用图表来展示实验结果，比如绘制滑块动能和重力势 能的比值随下滑高度的变化曲线图。通过图表可以直观地展 示实验结果，便于分析和讨论。
动能定理可以通过牛顿第二定律推导 出来，表明物体所受合外力做的功等 于物体动能的增量。
动力学问题的求解
动能定理结合牛顿运动定律，可以用 于求解复杂的动力学问题，如变力做 功、曲线运动等。
动能定理与动量守恒定律的联系
在完全弹性碰撞中，动量守恒和动能守恒同时成立，可以作为动能定理的一个特 例进行理解和应用。
动能定理在电磁感应中的应用
电磁感应中的能量转化
动能定理在电磁感应中用于描述导体在磁场中运动时，感应电流做功与导体动能变化之间的关系。
电磁感应中的动力学问题
结合牛顿运动定律和动能定理，可以求解电磁感应中的动力学问题，如导体棒在磁场中的运动、电磁 炮等。
拓展实验内容，探究更多物理现象
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探究不同物体的动能定理
通过实验探究不同质量、不同形状的物体在相同 条件下的动能变化，深入理解动能定理的适用条 件。
探究动能与其他物理量的关系
结合动量、冲量等物理量，通过实验探究动能与 其他物理量之间的关系，加深对物理规律的认识 。
引入摩擦力、空气阻力等因素
考虑实际情况下存在的摩擦力、空气阻力等因素 ，通过实验探究这些因素对动能定理的影响。
数据处理
通过对实验数据的处理，可以得到滑块在不同下滑高度下的动能和重力势能。 通过计算可以得到动能和重力势能的比值，从而验证动能定理的正确性。
实验结果展示
表格展示
可以将实验数据整理成表格，列出滑块的质量、下滑高度、 运动时间、动能和重力势能等实验数据。通过表格可以清晰 地展示实验结果。
图表展示
可以使用图表来展示实验结果，比如绘制滑块动能和重力势 能的比值随下滑高度的变化曲线图。通过图表可以直观地展 示实验结果，便于分析和讨论。
动能定理可以通过牛顿第二定律推导 出来，表明物体所受合外力做的功等 于物体动能的增量。
动力学问题的求解
动能定理结合牛顿运动定律，可以用 于求解复杂的动力学问题，如变力做 功、曲线运动等。
动能定理与动量守恒定律的联系
高考物理一轮总复习实验5探究动能定理课件
移动木板的位置，直至小车上不挂橡皮筋时，纸带打出的点间距均匀， 即小车能匀速运动为止．
• (3)先用1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W，将这一组数据记入表格．
• (4)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，这时 橡皮筋对小车做的功为2W，测出小车获得的速度v2，将数据记入表 格．
• (4)小车质量应大一些，使纸带上打的点多一 些．
•考点1 实验考查
• 1．实验原理的理解 • (1)为使橡皮筋的拉力做功等于合外力做功，需要先平衡摩
擦力． • (2)平衡摩擦力时不挂橡皮筋，轻推小车，只要纸带上点间
距相等，小车做匀速运动即可完成． • 2．实验操作的注意事项 • 由同一位置静止释放小车，橡皮筋恢复原长时，小车获得
• 2．实验器材
• 小车(前面带小钩)、100～200 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条相同规格的橡 皮筋、刻度尺．
• 3．实验步骤 • (1)按上图所示将实验仪器安装好． • (2)平衡摩擦力：在长木板有打点计时器的一端下面垫一块木板，反复
• (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．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．
• (3)先用1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W，将这一组数据记入表格．
• (4)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，这时 橡皮筋对小车做的功为2W，测出小车获得的速度v2，将数据记入表 格．
• (4)小车质量应大一些，使纸带上打的点多一 些．
•考点1 实验考查
• 1．实验原理的理解 • (1)为使橡皮筋的拉力做功等于合外力做功，需要先平衡摩
擦力． • (2)平衡摩擦力时不挂橡皮筋，轻推小车，只要纸带上点间
距相等，小车做匀速运动即可完成． • 2．实验操作的注意事项 • 由同一位置静止释放小车，橡皮筋恢复原长时，小车获得
• 2．实验器材
• 小车(前面带小钩)、100～200 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条相同规格的橡 皮筋、刻度尺．
• 3．实验步骤 • (1)按上图所示将实验仪器安装好． • (2)平衡摩擦力：在长木板有打点计时器的一端下面垫一块木板，反复
• (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．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．
高考物理一轮复习：实验【5】探究动能定理ppt课件
实验基础 自主梳理
考点突破 题型透析
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实验基础 自主梳理
实验目的 1．通过实验探究外力对物体做功与物体速度变化的关系． 2．通过分析实验数据，总结出做功与物体速度的平方的正比例关 系． 实验原理 探究功与速度变化的关系，可通内容 过改变力对物体做的功，测出力 对物体做不同的功时物体的速度， 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v.
2．平衡摩擦力：在长木板的有打点计时器的一端下面垫一块木 板，反复移动木板的位置，直至小车上不挂橡皮筋时，纸带打出 的点间距均匀，即小车能匀速运动为止．
3．先用1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W，将这一组数据记入表 格．
实验基础 自主梳理
考点突破 题型透析
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
实验基础 自主梳理
考点突破 题型透析
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实验基础 自主梳理
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 计时器则不用学生电源)、5～6条等长的橡皮筋、刻度尺．
实验步骤 1．按原理图将仪器安装好． 内容
高实三验基物础理一轮复习
自主梳理
实验五 探究动能定理
内容 考点一 实验原理及操作
考
考点二 实验数据的处理及误差分析
点 考点三 创新实验设计
在本模块中，学生将学习算法初步、统计、概率的基础知识。 1．算法是数学及其应用的重要组成部分，是计算科学的重要基础。随着现代信息技术飞速发展，算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用，并日益融入社会生活的许多方面，算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养。中学数学中的算法内容和其他内容是密切联系在一 起的， 比如线性方程组的求解、数列的求和等。具体来说，需要通过模仿、操作、探索，学习设计程序框图表达解决问题的过程，体会算法的基本思想和含义，理解算法的基本结构和基本算法语句，并了解中国古代数学中的算法。在本教科书中，首先通过实例明确了算法的含义，然后结合具 体算法介绍了算法的三种基本结构：顺序、条件和循环，以及基本的 算法语句，最后集中介绍了辗转相除法与更相减损术、秦九韶算法、排序、进位制等典型的几个算法问题，力求表现算法的思想，培养学生的算法意识。2．现代社会是信息化的社会，人们面临形形色色的问题，把问题用数量化的形式表示，是利用数学工具解决问题的基础。对于数量化表示的问题，需要收集数据、分析数据、解答问题。统计学是研究 如何合理收集、整理、分析数据的学科，它可以为人们制定决策提供依据。本教科书主要介绍最基本的获取样本数据的方法，以及几种从样本数据中提取信息的统计方法，其中包括用样本估计总体分布及数字特征和线性回归等内容。本教科书介绍的统计内容是在义务教育阶段有关抽样 调查知识的基础上展开的，侧重点放在了介绍获得高质量样本的方法、 方便样本的缺点以及随机样本的简单性质上。教科书首先通过大量的日常生活中的统计数据，通过边框的问题和探究栏目引导学生思考用样本估计总体的必要性，以及样本的代表性问题。为强化样本代表性的重要性，教科书通过一个著名的预测结果出错的案例，使学生体会抽样不是简 单的从总体中取出几个个体的问题，它关系到最后的统计分析结果是 否可靠。然后，通过生动有趣的实例引进了随机样本的概念。通过实际问题情景引入系统抽样、分层抽样方法，介绍了简单随机抽样方法。最后，通过探究的方式，引导学生总结三种随机抽样方法的优缺点。3．随机现象在日常生活中随处可见，概率是研究随机现象规律的学科，它为人们认识客观世界提供了重要的思维模式和解决问题的模型，同时为 统计学的发展提供了理论基础。因此，统计与概率的基础知识已经成为一个未来公民的必备常识。在本模块中，学生将在义务教育阶段学习统计与概率的基础上，结合具体实例，学习概率的某些基本性质和简单的概率模型，加深对随机现象的理解，能通过实验、计算器（机）模拟估计 简单随机事件发生的概率。教科书首先通过具体实例给出了随机事件 的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义 。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释概率的意义， 并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生（取整数值的）随机数的方法，以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。教科书首先通过具体实例给出了随机事件的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和 比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释 概率的意义，并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转 盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生（取整数值的）随机数的方法，以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。
高三物理一轮复习 第五章 机械能 实验五 探究动能定理课件
图实-5-3
解析
2．(2014·天津高考)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 置如图实-5-4 所示。
实 验 五 探究动能定理
一、实验目的 1．探究外力对物体做功与物体速度变化的关系。 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。 二、实验器材 小车(前面带小钩)、100～200 g 砝码、 长木板 及两侧适 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。
图实-5-4
(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
(1)除了图中的已给出的实验器材外，还需要的器材有_刻__度__尺__；
实验器材的选用 只要应用电磁打点计时器打纸带的实验，与打点计时器 相关的器材，如：学生电源、导线、复写纸、纸带必须 有，处理纸带时，为测量计时点间距，还应有刻度尺。
(2)平衡摩擦后，每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的，为了测量
(1)关于该实验，下列说法正确的是________。 A．打点计时器可以用干电池供电 B．实验仪器安装时，可以不平衡摩擦力 C．每次实验小车必须从同一位置由静止弹出 D．利用每次测出的小车最大速度 vm 和橡皮筋做的功 W，依 次作出 W-vm、W-vm2、W-vm3，W2-vm、W3-vm……的图像， 得出合力做功与物体速度变化的关系
解析
2．(2014·天津高考)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 置如图实-5-4 所示。
实 验 五 探究动能定理
一、实验目的 1．探究外力对物体做功与物体速度变化的关系。 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。 二、实验器材 小车(前面带小钩)、100～200 g 砝码、 长木板 及两侧适 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。
图实-5-4
(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
(1)除了图中的已给出的实验器材外，还需要的器材有_刻__度__尺__；
实验器材的选用 只要应用电磁打点计时器打纸带的实验，与打点计时器 相关的器材，如：学生电源、导线、复写纸、纸带必须 有，处理纸带时，为测量计时点间距，还应有刻度尺。
(2)平衡摩擦后，每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的，为了测量
(1)关于该实验，下列说法正确的是________。 A．打点计时器可以用干电池供电 B．实验仪器安装时，可以不平衡摩擦力 C．每次实验小车必须从同一位置由静止弹出 D．利用每次测出的小车最大速度 vm 和橡皮筋做的功 W，依 次作出 W-vm、W-vm2、W-vm3，W2-vm、W3-vm……的图像， 得出合力做功与物体速度变化的关系
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【答案】 D
考点二 实验步骤和数据处理 [例2] 为了探究力对物体做的功与物体速度变化的
关系，现提供如图所示的器材，让小车在橡皮筋的作 用下弹出后，沿木板滑行，请思考并回答下列问题(打 点计时器交流电频率为50 Hz)：
(1)为了消除摩擦力的影响应采取什么措施？ ___________________________________________
7．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)
8.实验数据处理及分析 在坐标纸上画出W－v和W－v2图线 (“W”以一条橡皮筋做的功为单位)．
9．实验结论：由图象可知外力对物体做功与物体速度 变化的关系为W∝v2.
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，找到木板的一个合适的倾角． 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状态的． 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．
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． 实验步骤 1．按图中所示将实验仪器安装好．
(4)试根据(2)、(3)中的信息，填写下表.
次数
1 23 4
橡皮筋对小车做的功 W 2W 3W 4W
小车速度 v(m/s) 1.0 1.415 1.73 2.0
v2(m2/s2)
1.0 2.0 3.0 4.0
从(4表 )由中匀数速据运可动得的出速结度论公：式___v_＝__xt_，_其__中___x__从__图__上__读__出__分__别.
【解析】(1)将木板固定有打点计时器的一端垫起适
当的高度，使小车缓慢匀速下滑．
(2)当我们分别用同样的橡皮筋1条、2条、3条……并起来 进行第1次、第2次、第3次……实验时，每次实验中橡皮 筋拉伸的长度都应保持一致，我们把第1次实验时橡皮筋 对小车做的功记为W.
(3)由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打 点计时器和纸带测出，如图所示是其中四次实验打出的 部分纸带．
实验五 探究动能定理
实验目的 1．探究外力对物体做功与物体速度变化的关 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，
误差分析
1．误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一，
使橡皮筋的拉力做的功W与橡皮筋的条数不成正比．
2．没有完全平衡摩擦力(倾角小)或平衡摩擦力过
度(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.
考点一 对实验原理的理解
[例1]探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的 速度的关系，实验装置如图 所示，实验主要过程如下： (1)设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W…； (2)分析打点计时器打出的纸带， 求出小车的速度v1、v2、v3…； (3)作出W－v草图；
(4)分析 W－v 图象．如果 W－v 图象是一条直线，表明 W ∝v；如果不是直线，可考虑是否存在 W∝v2、W∝v3、 W∝ v等关系．
以下关于该实验的说法中有一项不正确，它是___ A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、 2W、3W…所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在 每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致．当用1条橡 皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、 3条…橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，橡 皮筋对小车做的功分别是2W、3W…
5．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．
6．测量小车的速度：实验获得如图所示的纸带，为探究 橡皮筋弹力做的功和小车速度的关系，需要测量弹力做 功结束时小车的速度，即小车做匀速运动的速度，应在 纸带上测量的物理量是：A1、A2间的距离x，小车速度的 表达式是v＝ x/ T (T为打点计时器打点的时间间隔)．
2．平衡摩擦力：在长木板的有打点计时器的一
端下面垫一块木块，反复移动木板的位置，直至小车
上不挂橡皮筋时，纸带打出的点间距均匀，即小车能
匀速运动为止． 3．先用1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W，将这一组数据记入表格．
4．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，这时橡皮筋对小车做的功为2 W， 测出小车获得的速度v2，将数据记入表格．
B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法可以使木板适 当倾斜 C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带．纸带上 打出的点，两端密、中间疏．出现这种情况的原因， 可能是没有使木板倾斜或倾角太小 D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方 法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算
【解析】 由于橡皮筋松弛后，小车做匀速运动， 此时的速度是小车的最大速度，也是做功后的最终 速度，故求此速度应用匀速那一段的数据，而不应 该使用从第一点到最后一点的数据来算，故选D.
为 2.00 cm、2.83 cm、3.46 cm、4.00 cm.t＝T＝1f＝0.02 s， 即可求出小车的速度.
(4)试根据(2)、(3)中的信息，填写下表.
次数
1 23 4
橡皮筋对小车做的功 W 2W 3W 4W
小车速度 v(m/s) 1.0 1.415 1.73 2.0
考点二 实验步骤和数据处理 [例2] 为了探究力对物体做的功与物体速度变化的
关系，现提供如图所示的器材，让小车在橡皮筋的作 用下弹出后，沿木板滑行，请思考并回答下列问题(打 点计时器交流电频率为50 Hz)：
(1)为了消除摩擦力的影响应采取什么措施？ ___________________________________________
7．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)
8.实验数据处理及分析 在坐标纸上画出W－v和W－v2图线 (“W”以一条橡皮筋做的功为单位)．
9．实验结论：由图象可知外力对物体做功与物体速度 变化的关系为W∝v2.
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，找到木板的一个合适的倾角． 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状态的． 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．
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． 实验步骤 1．按图中所示将实验仪器安装好．
(4)试根据(2)、(3)中的信息，填写下表.
次数
1 23 4
橡皮筋对小车做的功 W 2W 3W 4W
小车速度 v(m/s) 1.0 1.415 1.73 2.0
v2(m2/s2)
1.0 2.0 3.0 4.0
从(4表 )由中匀数速据运可动得的出速结度论公：式___v_＝__xt_，_其__中___x__从__图__上__读__出__分__别.
【解析】(1)将木板固定有打点计时器的一端垫起适
当的高度，使小车缓慢匀速下滑．
(2)当我们分别用同样的橡皮筋1条、2条、3条……并起来 进行第1次、第2次、第3次……实验时，每次实验中橡皮 筋拉伸的长度都应保持一致，我们把第1次实验时橡皮筋 对小车做的功记为W.
(3)由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打 点计时器和纸带测出，如图所示是其中四次实验打出的 部分纸带．
实验五 探究动能定理
实验目的 1．探究外力对物体做功与物体速度变化的关 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，
误差分析
1．误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一，
使橡皮筋的拉力做的功W与橡皮筋的条数不成正比．
2．没有完全平衡摩擦力(倾角小)或平衡摩擦力过
度(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.
考点一 对实验原理的理解
[例1]探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的 速度的关系，实验装置如图 所示，实验主要过程如下： (1)设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W…； (2)分析打点计时器打出的纸带， 求出小车的速度v1、v2、v3…； (3)作出W－v草图；
(4)分析 W－v 图象．如果 W－v 图象是一条直线，表明 W ∝v；如果不是直线，可考虑是否存在 W∝v2、W∝v3、 W∝ v等关系．
以下关于该实验的说法中有一项不正确，它是___ A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、 2W、3W…所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在 每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致．当用1条橡 皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、 3条…橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，橡 皮筋对小车做的功分别是2W、3W…
5．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．
6．测量小车的速度：实验获得如图所示的纸带，为探究 橡皮筋弹力做的功和小车速度的关系，需要测量弹力做 功结束时小车的速度，即小车做匀速运动的速度，应在 纸带上测量的物理量是：A1、A2间的距离x，小车速度的 表达式是v＝ x/ T (T为打点计时器打点的时间间隔)．
2．平衡摩擦力：在长木板的有打点计时器的一
端下面垫一块木块，反复移动木板的位置，直至小车
上不挂橡皮筋时，纸带打出的点间距均匀，即小车能
匀速运动为止． 3．先用1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W，将这一组数据记入表格．
4．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，这时橡皮筋对小车做的功为2 W， 测出小车获得的速度v2，将数据记入表格．
B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法可以使木板适 当倾斜 C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带．纸带上 打出的点，两端密、中间疏．出现这种情况的原因， 可能是没有使木板倾斜或倾角太小 D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方 法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算
【解析】 由于橡皮筋松弛后，小车做匀速运动， 此时的速度是小车的最大速度，也是做功后的最终 速度，故求此速度应用匀速那一段的数据，而不应 该使用从第一点到最后一点的数据来算，故选D.
为 2.00 cm、2.83 cm、3.46 cm、4.00 cm.t＝T＝1f＝0.02 s， 即可求出小车的速度.
(4)试根据(2)、(3)中的信息，填写下表.
次数
1 23 4
橡皮筋对小车做的功 W 2W 3W 4W
小车速度 v(m/s) 1.0 1.415 1.73 2.0