,考點(diǎn)一 實(shí)驗(yàn)原理及操作,考點(diǎn)二 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理及誤差分析,考點(diǎn)三 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計,考 點(diǎn),高三物理一輪復(fù)習(xí),實(shí)驗(yàn)五 探究動能定理,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1通過實(shí)驗(yàn)探究外力對物體做功與物體速度變化的關(guān)系 2通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，總結(jié)出做功與物體速度的平方的正比例關(guān)系 實(shí)驗(yàn)原理 探究功與速度變化的關(guān)系，可通 過改變力對物體做的功，測出力 對物體做不同的功時物體的速度， 為簡化實(shí)驗(yàn)可將物體初速度設(shè)置為 零，可用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)， 通過增加橡皮筋的條數(shù)使橡皮筋對小車做的功成倍增加，再通過打點(diǎn)計時器和紙帶來測量每次實(shí)驗(yàn)后小車的末速度v.,實(shí)驗(yàn)器材 小車(前面帶小鉤)、100 g200 g砝碼、長木板(兩側(cè)適當(dāng)?shù)膶ΨQ位置釘兩個鐵釘)，打點(diǎn)計時器及紙帶、學(xué)生電源及導(dǎo)線(使用電火花計時器則不用學(xué)生電源)、56條等長的橡皮筋、刻度尺 實(shí)驗(yàn)步驟 1按原理圖將儀器安裝好 2平衡摩擦力：在長木板的有打點(diǎn)計時器的一端下面墊一塊木板，反復(fù)移動木板的位置，直至小車上不掛橡皮筋時，紙帶打出的點(diǎn)間距均勻，即小車能勻速運(yùn)動為止 3先用1條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用打點(diǎn)計時器和紙帶測出小車獲得的速度v1，設(shè)此時橡皮筋對小車做的功為W，將這一組數(shù)據(jù)記入表格,4用2條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長度與第一次相同，這時橡皮筋對小車做的功為2 W，測出小車獲得的速度v2，將數(shù)據(jù)記入表格 5用3條、4條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用同樣的方法測出功和速度，記入表格.,數(shù)據(jù)處理 1測量小車的速度 2記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 把計算出的速度填入表格中并算出v2的值,3數(shù)據(jù)處理 在坐標(biāo)紙上畫出Wv或Wv2圖線(“W”以一條橡皮筋做的功為單位),4實(shí)驗(yàn)結(jié)論 從圖象分析外力對物體做功與物體速度變化的關(guān)系為Wv2. 誤差分析 1誤差的主要來源是橡皮筋的長度、粗細(xì)不一，使橡皮筋的拉力做功W與橡皮筋的條數(shù)不成正比 2沒有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力時傾角過大也會造成誤差 3利用打點(diǎn)的紙帶計算小車的速度時，測量不準(zhǔn)會帶來誤差,注意事項(xiàng) 1平衡摩擦力很關(guān)鍵，將木板一端墊高，使小車重力沿斜面向下的分力與摩擦阻力平衡方法是輕推小車，由打點(diǎn)計時器打在紙帶上的點(diǎn)的均勻程度判斷小車是否勻速運(yùn)動，找到木板一個合適的傾角 2測小車速度時，紙帶上的點(diǎn)應(yīng)選均勻部分的，也就是選小車做勻速運(yùn)動的部分 3橡皮筋應(yīng)選規(guī)格一樣的力對小車做的功以一條橡皮筋做的功為單位即可，不必計算出具體數(shù)值 4小車質(zhì)量應(yīng)大一些，使紙帶上打的點(diǎn)多一些,【例1】 (2014高考天津卷)某同學(xué)把附有滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，將細(xì)繩一端拴在小車上，另一端繞過定滑輪，掛上適當(dāng)?shù)你^碼，使小車在鉤碼的牽引下運(yùn)動，以此定量探究繩拉力做功與小車動能變化的關(guān)系此外還準(zhǔn)備了打點(diǎn)計時器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊等組裝的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,考點(diǎn)一 實(shí)驗(yàn)原理及操作,(1)若要完成該實(shí)驗(yàn)，必需的實(shí)驗(yàn)器材還有哪些_ (2)實(shí)驗(yàn)開始時，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行他這樣做的目的是下列的哪個_(填字母代號) A避免小車在運(yùn)動過程中發(fā)生抖動 B可使打點(diǎn)計時器在紙帶上打出的點(diǎn)跡清晰 C可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運(yùn)動 D可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力,考點(diǎn)一 實(shí)驗(yàn)原理及操作,(3)平衡摩擦力后，當(dāng)他用多個鉤碼牽引小車時，發(fā)現(xiàn)小車運(yùn)動過快，致使打出的紙帶上點(diǎn)數(shù)較少，難以選到合適的點(diǎn)計算小車速度在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下，請你利用本實(shí)驗(yàn)的器材提出一個解決辦法：_ (4)(多選)他將鉤碼重力做的功當(dāng)作細(xì)繩拉力做的功，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動能增量大一些這一情況可能是下列哪些原因造成的_(填字母代號) A在接通電源的同時釋放了小車 B小車釋放時離打點(diǎn)計時器太近 C阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉 D鉤碼做勻加速運(yùn)動，鉤碼重力大于細(xì)繩拉力,考點(diǎn)一 實(shí)驗(yàn)原理及操作,(2)細(xì)繩與木板平行，保證細(xì)繩對小車的拉力與木板平行，不會向上或向下傾斜，平衡摩擦力后，細(xì)繩對小車的拉力就等于小車受到的合力，D正確 (3)紙帶上點(diǎn)數(shù)較少說明小車運(yùn)動過快，加速度較大，根據(jù)Fma，若減小加速度，可采取增大小車質(zhì)量的方法，即在小車上加適量的砝碼(或鉤碼),解析,考點(diǎn)一 實(shí)驗(yàn)原理及操作,(1)刻度尺、天平(包括砝碼) (2)D (3)可在小車上加適量的砝碼(或鉤碼) (4)CD,(4)如果未完全平衡掉摩擦力，在運(yùn)動中可能需要克服摩擦力做功，會出現(xiàn)拉力做功大于小車動能增加量的情況，C正確將鉤碼重力當(dāng)作拉力計算出的功，應(yīng)等于小車和鉤碼共同的動能增量，大于小車動能增量從動力學(xué)的角度，因?yàn)殂^碼加速下落；對小車的拉力小于自身重力，D正確,解析,答案,考點(diǎn)一 實(shí)驗(yàn)原理及操作,考點(diǎn)二 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理及誤差分析,【例2】 如圖1所示，是某研究性學(xué)習(xí)小組做探究“橡皮筋做功和物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，圖中是小車在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行的情形這時，橡皮筋對小車做的功記為W.當(dāng)我們把2條、3條完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次實(shí)驗(yàn)時，每次橡皮筋都拉伸到同一位置釋放小車每次實(shí)驗(yàn)中獲得的速度由打點(diǎn)計時器所打點(diǎn)的紙帶測出,圖1,(1)除了圖中的已給出的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要的器材有 _. (2)平衡摩擦后，每次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的_部分進(jìn)行測量；,考點(diǎn)二 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理及誤差分析,(3)下面是本實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)記錄表，請將第2次、第3次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋做的功填寫在對應(yīng)的位置；,考點(diǎn)二 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理及誤差分析,(4)從理論上講，橡皮筋做的功Wn和物體速度vn變化的關(guān)系應(yīng)是Wn_，請你根據(jù)表中測定的數(shù)據(jù)在如圖2所示的坐標(biāo)系中作出相應(yīng)的圖象驗(yàn)證理論的正確性,圖2,考點(diǎn)二 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理及誤差分析,(1)計算小車速度需要測量紙帶上的點(diǎn)的距離，要用刻度尺 (2)小車勻速運(yùn)動時，紙帶上的點(diǎn)的間隔均勻 (3)橡皮筋每增加一條，對小車做的功就增加W.,解析,答案,考點(diǎn)二 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理及誤差分析,考點(diǎn)三 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計,(1)本實(shí)驗(yàn)中不需要測量物體質(zhì)量的理由是什么？ (2)讓物體分別從不同高度無初速釋放，測出物體從初始位置到速度傳感器的距離L1、L2、L3、L4讀出物體每次通過速度傳感器Q的速度v1、v2、v3、v4、并繪制了如圖乙所示的Lv圖象根據(jù)繪制出的Lv圖象，若為了更直觀地看出L和v的變化關(guān)系，他們下一步應(yīng)該作出( ) (3)本實(shí)驗(yàn)中，木板與物體間摩擦力的大小會不會影響探究出的結(jié)果？,解析,答案,(1)見解析 (2)A (3)不會,考點(diǎn)三 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計,(2)由于題圖乙是關(guān)于“Lv”的圖象，該圖象為曲線，不便于直觀地看出L和v的變化關(guān)系，所以，下一步應(yīng)作出“Lv2”的圖象，應(yīng)選A. (3)在實(shí)驗(yàn)中，由于物體在斜面上運(yùn)動時，所受的合力是確定的，即F合mg(sin cos )，所以摩擦力的大小不會影響L和v的關(guān)系,