高考物理复习第五章机械能实验五探究动能定理资料市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖PPT课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,试验五,探究动能定理,第五章 机械能,1/35,内容索引,过好双基关,命题点,一,教材原型试验,命题点,二,试验拓展创新,2/35,1,过好双基关,3/35,1.,试验目标,探究功与物体速度改变关系,.,2.,试验原理,(,如图所表示,),(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,.,(3),三根橡皮筋作用在小车上移动距离,s,做功应为,.,(4),利用打点计时器求出小车离开橡皮筋速度，列表、作图，由图象能够确定功与速度改变关系,.,2,W,3,W,基本试验要求,4/35,3.,试验器材,、小车、木板、,、纸带、铁钉等,.,4.,试验步骤,(1),垫高木板一端，平衡,.,(2),拉伸橡皮筋对小车做功：,用一条橡皮筋拉小车,做功,W,.,用两条橡皮筋拉小车,做功,2,W,.,用三条橡皮筋拉小车,做功,3,W,.,打点计时器,橡皮筋,摩擦力,5/35,(3),测出每次做功后小车取得,.,(4),分别用各次试验测得,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,关系,.,5.,试验结论,物体速度,v,与外力做功,W,间关系,W,m,v,2,.,速度,6/35,1.,试验注意事项,(1),将木板一端垫高，使小车重力沿斜面向下分力与,平衡,.,方法是轻推小车，由打点计时器打在纸带上点均匀程度判断小车是否做,运动，找到长木板一个适当倾角,.,(2),测小车速度时，应选纸带上点均匀部分，也就是选小车做,运动部分,.,(3),橡皮筋应选规格一样,.,力对小车做功以一条橡皮筋做功为单位即可，无须计算出详细数值,.,(4),小车质量应大一些，使纸带上打点多一些,.,摩擦阻力,匀速,匀速,规律方法总结,7/35,2.,试验探究技巧与方法,(1),不直接计算,W,和,v,数值，而只是看第,2,次、第,3,次,试验中,W,和,v,是第,1,次多少倍，简化数据测量和处理,.,(2),做,W,v,图象，或,W,v,2,、,W,v,3,图象，直到作出图象是一条倾斜直线,.,8/35,2,命题点一,教材原型试验,9/35,如图所表示是某研究性学习小组做探究,“,橡皮筋做功和物体速度改变关系,”,试验，图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行情形,.,这时，橡皮筋对小车做功记为,W,.,当我们把,2,条、,3,条,完全相同橡皮筋并在一起进行第,2,次、第,3,次,试验时，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放,.,小车在每次试验中取得速度由打点计时器所打点纸带测出,.,(1),除了图中已给出试验器材外，还需要器材有,_,；,【,例,1】,答案,刻度尺,(2),平衡摩擦力后，每次试验得到纸带上点并不都是均匀，为了测量小车取得速度，应选取纸带,_,部分进行测量；,答案,点距均匀,10/35,(3),下面是本试验数据统计表，请将第,2,次、第,3,次,试验中橡皮筋做功填写在对应位置；,答案,橡皮筋,做功,10个间距距离x(m),10个间距时间T(s),小车取得速度vn,小车速度平方vn2,第,1,次,W,0.200,0.2,第,2,次,0.280,0.2,第,3,次,0.300,0.2,第,4,次,0.400,0.2,第,5,次,0.450,0.2,2,W,3,W,4,W,5,W,11/35,(4),从理论上讲，橡皮筋做功,W,n,和物体速度,v,n,改变关系应是,W,n,_,，请你依据表中测定数据在如图所表示坐标系中作出对应图象验证理论正确性,.,答案,解析,v,n,2,看法析图,第,1,次,W,1,第,2,次,2,W,1.96,第,3,次,3,W,2.25,第,4,次,4,W,4,第,5,次,5,W,5.06,12/35,题组阶梯突破,1.,用如图所表示装置做,“,探究动能定理,”,试验时，以下说法正确是,_.,A.,为了平衡摩擦力，试验中能够将长木板,左端适当垫高，使小车拉着穿过打点计时,器纸带自由下滑时能保持匀速运动,B.,每次试验中橡皮筋规格要相同，拉伸长度要一样,C.,能够经过改变橡皮筋条数来改变拉力做功数值,D.,能够经过改变小车质量来改变拉力做功数值,E.,试验中要先释放小车再接通打点计时器电源,F.,经过打点计时器打下纸带来测定小车加速过程中取得最大速度,G.,经过打点计时器打下纸带来测定小车加速过程中取得平均速度,答案,13/35,2.,某学习小组做探究,“,协力功和物体速度改变关系,”,试验，图中小车是在,1,条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做功记为,W,.,当用,2,条、,3,条,完全相同橡皮筋并在一起进行第,2,次、第,3,次,试验时，使每次试验中橡皮筋伸长长度都保持一致,.,每次试验中小车取得速度由打点计时器所打纸带测出,.,(1),除了图中已经有试验器材外，还需要导线、,开关、,_(,填测量工具,),和,_(,填,“,交流,”,或,“,直流,”,),电源,.,答案,刻度尺,交流,14/35,(2),试验中，小车会受到摩擦阻力作用，能够使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确是,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.,放开拖着纸带小车，能够自由下滑即可,D.,放开拖着纸带小车，能够匀速下滑即可,答案,解析,平衡摩擦力时，也要平衡掉纸带与限位孔之间摩擦力,.,依据平衡状态特点，小车做匀速运动时即平衡掉了摩擦力,.,15/35,(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，关于橡皮筋所处状态与小车所在位置，以下说法正确是,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,答案,分析,题眼,未平衡摩擦力,(4),在正确操作情况下，打在纸带上点并不都是均匀，为了测量小车取得速度，应选取图中纸带,_,部分进行测量,.,答案,GK,16/35,3,命题点二,试验拓展创新,17/35,1.,装置时代化,18/35,19/35,20/35,2.,求解智能化,(1),摩擦阻力问题：靠小车重力下滑分力平衡摩擦力,自由下落阻力降低,气垫导轨降低摩擦力,.,(2),速度测量方法：匀速运动速度,测量纸带上各点速度,光电门,v,速度传感器直接显示速度大小,.,3.,试验多样化,可探究动能定理，可验证单物体,(,系统,),机械能守恒,.,21/35,为了,“,探究动能改变与合外力做功关系,”,，某同学设计了以下试验方案：,第一步：把带有定滑轮木板有滑轮一端垫起，把质量为,M,滑块经过细绳与质量为,m,带夹重锤跨过定滑轮相连，重锤后连一穿过打点计时器纸带，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图甲所表示,.,【,例,2】,题眼,分析,22/35,第二步：保持长木板倾角不变，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，如图乙所表示,.,打出纸带如图丙所表示,.,请回答以下问题：,(1),已知,O,、,A,、,B,、,C,、,D,、,E,、,F,相邻计数点间时间间隔为,t,，依据纸,带求滑块运动速度，打点计时器打,B,点时滑块运动速度,v,B,_.,答案,分析,A,、,C,时间中点,丙,乙,23/35,(2),已知重锤质量为,m,，当地重力加速度为,g,，要测出某一过程合外力对滑块做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,),，合外力对滑块做功表示式,W,合,_.,答案,解析,由做功定义式可知还需要知道滑块下滑位移,x,，,由动能定理可知,W,合,E,k,，即,mgx,E,k,；,下滑位移,x,mgx,24/35,(3),算出滑块运动,OA,、,OB,、,OC,、,OD,、,OE,段合外力对滑块所做功,W,以及在,A,、,B,、,C,、,D,、,E,各点速度,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,_,，依据图象还可求得,_.,答案,解析,v,2,W,图象应该为一条过原点直线，依据,E,k,M,v,2,可求得,M,值,.,过原点直线,滑块质量,M,25/35,题组阶梯突破,3.,某学习小组在,“,探究功与速度改变关系,”,试验中采取了如图所表示试验装置,.,(1),将气垫导轨接通气泵，经过调平,螺丝调整气垫导轨使之水平，检验,是否调平方法是,_,_.,答案,将滑块轻置于气垫导轨之上，看其是否滑动；或将滑块轻置于气垫导轨之上，轻推滑块看是否匀速运动,(,其它方法正确均可,),26/35,(2),如图所表示，游标卡尺测得遮光条宽度,d,_cm.,试验时，将橡皮条挂在滑块挂钩上，向后拉伸一定距离，并做好标识，以确保每次拉伸距离恒定,.,现测得挂一根橡皮条时，滑块弹离橡皮条后，经过,光电门时间为,t,，则滑块最终匀速运动速度表示式为,_(,用字母表示,).,答案,分析,0.550,d,5 mm,0.05 mm,10,5.50 mm,0.550 cm,滑块匀速运动速度,v,.,5,10,27/35,(3),逐根增加橡皮条，统计每次遮光条经过光电门时间，并计算出对应速度,.,则画出,W,v,2,图象应是,_.,答案,解析,由动能定理可知，,W,m,v,2,，故画出,W,v,2,图象应是过坐标原点一条倾斜直线,.,过坐标原点一条倾斜直线,28/35,4.,某同学利用如图所表示装置探究功与速度改变关系,.,小物块在,1,条橡皮筋作用下弹出，沿水平,桌面滑行，之后平抛落至水平地面上，落点,记为,M,1,；,在钉子上分别套上,2,条、,3,条、,4,条,一样,橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸长度都保持一致，重复步骤,，小物块落点分别记为,M,2,、,M,3,、,M,4,；,测量相关数据，进行数据处理,.,29/35,(1),为求出小物块抛出时动能，需要测量以下物理量中,_(,填正确答案标号,).,A.,小物块质量,m,B.,橡皮筋原长,x,C.,橡皮筋伸长量,x,D.,桌面到地面高度,h,E.,小物块抛出点到落地点水平距离,L,答案,解析,30/35,31/35,(2),将几次试验中橡皮筋对小物块做功分别记为,W,1,、,W,2,、,W,3,、,，小物块抛出点到落地点水平距离分别记为,L,1,、,L,2,、,L,3,、,.,若功与速度二次方成正比，则应以,W,为纵坐标、,_,为横坐标作图，才能得到一条直线,.,答案,解析,L,2,(3),因为小物块与桌面之间摩擦不能忽略，则由此引发误差属于,_(,选填,“,偶然误差,”,或,“,系统误差,”,).,答案,系统误差,32/35,5.,某试验小组同学欲,“,探究小车动能改变与合外力对它所做功关系,”,，在试验室设计了一套如图甲所表示装置，图中,A,为小车，,B,为打点计时器，,C,为弹簧测力计，,P,为小桶,(,内有砂子,),，一端带有定滑轮足够长木板水平放置，不计绳与滑轮摩擦,.,试验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点,.,33/35,(1),该同学在一条比较理想纸带上，将点迹清楚某点记为零点，顺次选取一系列点，分别测量这些点到零点之间距离,x,，计算出它们与零点之间速度平方差,v,2,v,2,v,0,2,，弹簧测力计读数为,F,，小车质量为,m,，然后建立,v,2,x,坐标系，经过描点法得到图象是一条过原点直线，如图,乙所表示，则这条直线斜率意义为,_(,填写表示式,).,答案,解析,34/35,(2),若测出小车质量为,0.4 kg,，结合图象可求得小车所受合外力大小为,_N.,答案,解析,1,35/35,