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云南省昆明市三十四中2013届高三一轮复习物理学案 力学实验.doc

1、高考资源网( ),您身边的高考专家课题:实验一研究匀变速直线运动 课时:10月22-23日 姓名: 学号:学习目标1会利用纸带求匀变速直线运动的瞬时速度、加速度2会利用纸带探究小车速度随时间变化的规律,并能画出小车运动的vt图象,根据图象求加速度重点难点实验原理;实验过程;注意事项复习自测一. 实验原理1打点计时器 (1)作用:计时仪器,每隔 打一次点。(2)工作条件: 电磁打点计时器: V V交流电源 ;电火花计时器: V 电源。(3)纸带上点的意义:表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置通过研究纸带上各点之间的距离,可以判断物体的运动情况可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔2利用纸

2、带判断物体运动状态的方法(1)沿直线运动的物体在连续相等时间内速度的增量相等,由此说明物体在做匀变速直线运动,即a恒量(2)沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移差xx2x1x3x2x4x3恒量,则说明物体在做匀变速直线运动,且xaT2.3速度、加速度的求解方法(1)“逐差法”求加速度:如图所示纸带,相邻两点的时间间隔为T,且满足x6x5x5x4x4x3x3x2x2x1,即a1,a2,a3,然后取平均值,即= ,这样可使所给数据全部得到利用,以提高准确性(2)“平均速度法”求速度:如图所示纸带,相邻两点的时间间隔为T,n点的瞬时速度为vn.即vn.(3)“图象法”求加速度,根据“平均速度法”v

3、n,求出多个点的速度vn ,画出vt图,直线的斜率即加速度二实验过程:三注意事项;1纸带和细绳要和木板平行2开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器3先接通电源,打点计时器工作后,再放开小车,当小车停止运动时及时断开电源4要区别计时器打出的计时点与人为选取的计数点,一般在纸带上每隔四个计时点取一个计数点,即时间间隔为T0.025 s0.1 s.5选择一条理想的纸带,是指纸带上的点迹清晰适当舍弃开头密集部分,适当选取计数点,弄清楚相邻计数点间所选的时间间隔T.6测x时不要分段测量,读数时要注意有效数字的要求,计算a时要注意用逐差法,以减小误差合作探究 探究一:根据纸带利用“平均速度法”求速度vn;

4、利用“逐差法”求加速度加速度a = 或“图象法”求加速度a = 例1. 如图所示,是某同学测量匀变速直线运动的加速度时,从若干纸带中选中的一条纸带的一部分,他每隔4个点取一个计数点,图上注明了他对各计数点间距离的测量结果(1)为了验证小车的运动是匀变速运动,请进行下列计算,填入表内(单位:cm).s2s1s3s2s4s3s5s4s6s5各位移差与平均值最多相差_cm,由此可以得出结论:小车的位移差在_范围内相等,所以小车的运动是_(2)根据匀变速直线运动的规律,可以求得物体的加速度a_m/s2.(3)根据an3,可求出a1_m/s2,a2_m/s2,a3_m/s2,所以,_m/s2.(4)根据

5、纸带利用“平均速度法”求出,位置A对应的速度vA _m/s; vB _m/s; vC_m/s; vD _m/s; vE_m/s;(5) 试根据(4)求得的A、B、C、D、E各点速度在所给的坐标中,作出vt图象,从图象中求得物体的加速度a_m/s2(取两位有效数字)探究二:根据平均速度定义v= ,结合极限思想,借助光电门求某点的瞬时速度v例2. 某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系,设计实验装置如图7.长直平板一端放在水平桌面上,另一端架 在一物块上在平板上标出A、B两点,B点处放置一光电门,用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间实验步骤如下:用游标卡尺测量滑块的挡光长度d

6、,用天平测量滑块的质量m;用直尺测量A、B之间的距离s,A点到水平桌面的垂直距离h1,B点到水平桌面的垂直距离h2;将滑块从A点静止释放,由光电计时器读出滑块的挡光时间t;重复步骤数次,并求挡光时间的平均值;利用所测数据求出摩擦力Ff和斜面倾角的余弦值cos ;多次改变斜面的倾角,重复实验步骤,作出Ffcos 关系曲线(1)用测量的物理量完成下列各式(重力加速度为g);斜面倾角的余弦cos _;滑块通过光电门时的速度v_;滑块运动时的加速度a_;滑块运动时所受到的摩擦阻力Ff_.(2)测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示,读得d_.当堂检测1.某同学用图甲所示装置测量重力加速度g,实验中需要

7、调整好仪器,接通打点计时器的电源,松开纸带,使重物下落,打点计时器会在纸带上打出一系列的小点所用交流电频率为50Hz.在所选纸带上取某点为0号计数点,然后每隔两个计时点取一个计数点,所有测量数据及其标记符号如图乙所示请完成下列各个问题:(1)为了测得重物下落的加速度,还需要的实验器材有_(填入正确选项前的字母) A天平 B秒表 C米尺(2)若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值,而实验操作与数据处理均无错误,写出一个你认为可能引起此误差的原因:_.(3)根据纸带求两计数点的时间间隔T=_s ;(4)根据纸带利用“平均速度法”求出:位置3对应的速度v3 _ _m/s; 位置5对

8、应的速度v5_m/s;(5)根据“逐差法”求重力加速度g_ m/s22. (2010广东理综,34(1)如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为_ (2)A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出从图中读出A、B两点间距x_;C点对应的速度是_(计算结果保留三位有效数字)总结提升课题:实验四探究加速度与力、质量的关系 课时:10月29-30日 姓名: 学号:学习目标学会用控制变量法研究物理规律;探究加速度与力、质量的关系;掌握利用图象处理数据的方法;重点难点实验原理;实验步骤;注意事项;

9、复习自测一. 实验原理:探究加速度a与力F及质量m的关系时,应用的基本方法是控制变量法,首先控制小车的质量m不变,讨论加速度a与力F的关系;再控制小盘和砝码的质量不变,即力F不变,改变小车质量m,讨论加速度a与m的关系作出 图象和 图象 ,确定其关系。 二、实验器材:打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘、砝码、夹子、细绳、低压交流电源、导线、天平、刻度尺三、实验步骤1用天平测出小车和盛有砝码的小盘的质量m和m .2安装实验器材(如图所示),平衡摩擦力3小盘绕过滑轮系于小车上,先通电源后放开小车,取下纸带编号码4保持小车的质量m不变,改变砝码和小盘的质量m,重复步骤3.5

10、在每条纸带上选取一段比较理想的部分,测加速度a(逐差法) 6作aF图象,若图象为一条过原点的倾斜直线,则证明了加速度与力成正比6保持砝码和小盘的质量m不变,改变小车质量m,重复步骤3和5,作a图象,若图象为一条过原点的倾斜直线,则证明加速度与质量成反比四、实验数据的处理方法图象法、化曲为直的方法1探究加速度与力的关系:以a为纵坐标,以F为横坐标,根据测量数据描点,作出图象,看图象是否是通过原点的直线,就能判断a与F是否成正比2探究加速度与质量的关系:以a为纵坐标、m为横坐标,根据各组数据在坐标系中描点,将会得到如图甲所示的一条曲线由图线只能看出m增大时a减小,但a与m具体是什么关系,不能得出若

11、以a为纵坐标,为横坐标,将会得到如图乙所示的一条过原点的倾斜直线,据此可判断a与m成反比五、注意事项: 1平衡摩擦力:一定要做好平衡摩擦力的工作,也就是调出一个合适的斜面,使小车的重力沿着斜面方向的分力正好平衡小车受的摩擦阻力在平衡摩擦力时,不要把悬挂小盘的细线系在小车上,即不要给小车加任何牵引力,并要让小车拖着打点的纸带运动2不重复平衡摩擦力:整个实验平衡了摩擦力后,不管以后是改变小盘和砝码的总质量还是改变小车的质量,都不需要重新平衡摩擦力3实验条件:每条纸带必须在满足小车的质量远大于小盘和砝码的总质量的条件下打出只有如此,小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力4一先一后:改变拉力和小车质

12、量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,再释放小车5作图:作图时两轴标度比例要适当,各量须采用国际单位这样作图线时,坐标点间距不至于过密,误差会小些.合作探究 探究一:实验原理与实验操作 例1. 在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时,采用如图所示的实验装置小车及车中的砝码质量用M表示,盘及盘中的砝码质量用m表示(1)当M与m的大小关系满足_时,才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力(2)某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验,其具体操作步骤如下,以下做法正确的是_A平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上 B每次改变

13、小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力C实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源 D用天平测出m以及小车质量M,小车运动的加速度可直接用公式a 求出(3)另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定,探究加速度a与所受外力F的关系,由于他们操作不当,这两组同学得到的aF关系图象分别如图甲和图乙,其原因分别是:图甲: _; 图乙: _.探究二: 对实验的数据处理及应用数学处理物理问题的能力例2某实验小组利用如图所示的实验装置来探究当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量之间的关系(1)由图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离x24 cm,由图中游标卡尺测得遮光条的宽度d_ cm.该实验小组在做实验时,

14、将滑块从如图所示位置由静止释放,由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间t1,遮光条通过光电门2的时间t2,则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1_,滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2_,则滑块的加速度的表达式a_.(以上表达式均用字母表示)(2)在本次实验中,实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验,得到如表所示的实验数据通过分析表中数据后,你得出的结论是_(3)现需通过图象进一步验证你的结论,请利用表格数据,在如图所示坐标系中描点作出相应图象m(g)a(ms2)2502.023001.653501.334001.255001.008000.63当堂检测1.“探究加速度与物体质

15、量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图乙所示计时器打点的时间间隔为0.02 s从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离该小车的加速度a_m/s2.(结果保留两位有效数字)砝码盘中砝码总重力F(N)0.1960.3920.5880.7840.980加速度a(ms2)0.691.181.662.182.70 (2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表:请根据实验数据在图中作出aF的关系图

16、象(3)根据提供的实验数据作出的aF图线不通过原点请说明主要原因: _ ; 2.(11山东23)某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案如图所示,将一个小球和一个滑块用细绳连接,跨在斜面上端开始时小球和滑块均静止,剪断细绳后,小球自由下落,滑块沿斜面下滑,可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音保持小球和滑块释放的位置不变,调整挡板位置,重复以上操作,直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移x.(空气阻力对本实验的影响可以忽略)(1)滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为_(2)滑块与斜面间的动摩擦因

17、数为_(3)以下能引起实验误差的是_a滑块的质量 b当地重力加速度的大小 c长度测量时的读数误差 d小球落地和滑块撞击挡板不同时3. (2011开封模拟)为了探究加速度与力的关系,使用如图所示的气垫导轨装置进行实验其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过G1、G2光电门时,光束被遮挡的时间t1、t2都可以被测量并记录,滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,光电门间距离为x,牵引砝码的质量为m.回答下列问题:(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉,使气垫导轨水平,在不增加其他仪器的情况下,如何判定调节是否到位?答:_.(2)若取M0.4 kg,改变

18、m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是_Am5 g Bm15 g Cm40 g Dm400 g(3)在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,求得的加速度的表达式为_(用t1,t2,D,x表示)4.用如图所示的装置来探究物体的加速度与力、质量的关系实验时,小盘和砝码牵引小车,使小车做初速度为零的匀加速运动(1)此实验中可以不测量小车加速度的具体值,原因是:_.(2)通过改变_,就可以改变小车所受的合力(3)在探究加速度与质量关系时,分别以_为纵坐标、_为横坐标作图象,这样就能直观地看出二者关系5. (2011南通质检) “验证牛顿运动定律”的实验,主要的步骤有()。A将一端附有定

19、滑轮的长木板放在水平桌面上,取两个质量相等的小车,放在光滑的水平长木板上; B打开夹子,让两个小车同时从静止开始运动,小车运动一段距离后,夹上夹子,让它们同时停下来,用刻度尺分别测出两个小车在这一段时间内通过的位移大小; C分析所得到的两个小车在相同时间内通过的位移大小与小车所受的水平拉力的大小关系,从而得到质量相等的物体运动的加速度与物体所受作用力大小的关系; D在小车的后端也分别系上细绳,用一只夹子夹住这两根细绳; E在小车的前端分别系上细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘内分别放着数目不等的砝码,使砝码盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量分别用天平测出两个砝码盘和盘内砝码的总质量上

20、述实验步骤,正确的排列顺序是. 总结提升课题:实验五验证机械能守恒定律 课时:11月1-2日 姓名: 学号:学习目标通过自由落体实验验证机械能守恒定律;掌握相应的实验数据处理方法;重点难点实验原理;数据处理;误差分析;实验步骤;注意事项;复习自测一实验原理:如图所示,质量为m的物体从O点自由下落,以地面作为零重力势能面,如果忽略空气阻力,下落过程中任意两点A和B的机械能守恒即_=_;亦可表达成:物体重力势能的减少量等于动能的增加量_;为了方便,可以直接从开始下落的O点至任意一点(如图中A点)来进行研究,此时应有:_;即为本实验要验证的表达式,式中h是物体从O点下落至A点的高度,vA是物体在A点

21、的瞬时速度二.实验器材:打点计时器,低压交流电源,带有铁夹的铁架台,纸带,复写纸,带夹子的重物,刻度尺,导线两根三实验步骤:1安装置:按图将检查、调整好的打点计时器 在铁架台上,接好电路2打纸带:将纸带的一端用夹子固定在重物上,另一端穿过打点计时器的限位孔用手提着纸带使重物静止在 打点计时器的地方 电源, 纸带,让重物带着纸带自由下落更换纸带重复做35次实验3选纸带:分两种情况说明:(1)用mvmghn验证时,应选点迹清晰且1、2两点间距离略小于或接近 的纸带(2)用mvmvmgh验证时,由于重力势能的相对性,处理纸带时,选择适当的点为基准点,只要后面的点迹清晰就可选用四数据处理:方法一:利用

22、起始点和第n点计算:如果在实验误差允许的条件下,_和_相等,则验证了机械能守恒定律方法二:任取两点计算:(1)任取两点A、B测出hAB,算出mghAB.(2)算出mvmv的值(3)在误差允许的条件下,若_,验证了机械能守恒定律方法三:图象法:从纸带上选取多个点,测量从第一点到其余各点的下落高度h,并计算各点速度的平方v2,然后以v2为纵轴,以h为横轴,根据实验数据作出v2h图线若在误差允许的范围内图线是_,则验证了机械能守恒定律五误差分析:1测量误差:减小测量误差的办法,测下落距离时都从0点量起, 次将各打点对应下落高度测量完;多测几次取 2系统误差:由于重物和纸带下落过程中要 做功故动能的增

23、加量必定稍 势能的减少量,改进办法是调整器材的安装,尽可能地减小阻力六注意事项:1打点计时器要竖直:安装打点计时器时要竖直架稳,使其两限位孔在同一竖直平面内以减少摩擦阻力2重物密度要大:重物应选用质量大、体积小、密度大的材料3一先一后:应先接通电源,让打点计时器正常工作,后松开纸带让重物下落4测长度,算速度:某时刻的瞬时速度的计算应用vn_,不能用vn或vngt来计算合作探究 探究一:实验器材的选择及误差分析例1. (10课标全22)如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平回答下列问题: (1)为完成此实验,除了所给的器材,

24、还需要的器材有_(填入正确选项前的字母)A米尺 B秒表 C012 V的直流电源 D012 V的交流电源(2)实验中误差产生的原因有_。当堂检测1(10四川21)有4条用打点计时器(所用交流电频率为50 Hz)打出的纸带A、B、C、D,其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的为找出该纸带,某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点,用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为s1、s2、s3.请你根据下列s1、s2、s3的测量结果确定该纸带为()(已知当地的重力加速度为9.791 m/s2)A61.0 mm65.8 mm70.7 mm B41.2 mm45.1 mm53.0 mm C49.36

25、mm53.5 mm57.3 mm D60.5 mm61.0 mm60.6 mm2(10安徽21)利用图所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案:a用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t,通过vgt计算出瞬时速度v.b用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v计算出瞬时速度v.c根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过h计算出高度h.d用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前

26、后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v.以上方案中只有一种正确,正确的是_(填入相应的字母)总结提升 记忆口诀自由落体验守恒, 阻力减小机械能. 仪器固定竖直向, 先开电源物后放. 开头两点两毫米,从头验证式容易. 不管开头看清晰, 任取两点就可以. 图象验证也很好, 关键记住两坐标。课题:实验五验证机械能守恒定律 课时:11月2日 姓名: 学号:学习目标通过自由落体实验验证机械能守恒定律;掌握相应的实验数据处理方法;重点难点实验原理;数据处理;误差分析;实验步骤;注意事项;复习自测1.如图所示,两个质量分别为m1和m2的物块A和B,分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端(m1m2),1、2是两个

27、光电门用此装置验证机械能守恒定律(1)实验中除了记录物块B通过两光电门时的速度v1、v2外,还需要测量的物理量是_ (2)用已知量和测量量写出验证机械能守恒的表达式_2. 某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律频闪仪每隔0.05 s闪光一次,图468中所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8 m/s2,小球质量m02 kg,结果保留三位有效数字):时刻t2t3t4t5速度(m/s)5.595.084.58(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5_m/s.(2)从t2到t5时间内,重力势能增量Ep_J,动能减少量Ek_J.(3)在误

28、差允许的范围内,若Ep与Ek近似相等,从而验证了机械能守恒定律由上述计算得Ep_Ek(选填“”“”或“”),造成这种结果的主要原因是_探究二:数据处理例2.某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律该同学经正确操作得到打点纸带,在纸带后段每两个计时间隔取一个计数点,依次为1、2、3、4、5、6、7,测量各计数点到第一个点的距离h,并正确求出打相应点时的速度v.各计数点对应的数据见下表:计数点1234567h/m0.1240.1940.2790.3800.4970.6300.777v/(ms1)1.942.332.733.133.50v2/(m2s2)3.765.437.459.8012.3

29、请在图坐标中,描点作出v2h图线;由图线可知,重锤下落的加速度g_ m/s2(保留三位有效数字);若当地的重力加速度g9.80 m/s2,根据作出的图线,能粗略验证自由下落的重锤机械能守恒的依据是_当堂检测1.某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中,提出了如图所示的甲、乙两种方案:甲方案为用自由落体运动进行实验,乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验(1)组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析,最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案,你认为该小组选择的方案是_,理由是_(2)若该小组采用图甲的装置打出了一条纸带如图丙所示,相邻两点之间的时间间隔为0.02 s,请根据纸带计算出B点的速度大小_

30、m/s.(结果保留三位有效数字)(3)该小组内同学们根据纸带算出了相应点的速度,作出v2h图线如图所示,请根据图线计算出当地的重力加速度g_m/s2.(结果保留两位有效数字)2. 如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带,带铁夹的重锤、天平回答下列问题:(1)为完成此实验,除了所给的器材外,还需要的器材有 _ (2)实验中误差产生的原因有_.(写出两个原因)(3)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值根据打出的纸带,选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E,测出各点之间的距离如图12所示使用交流电的频率为f,则计算重锤下落的加速度的表达

31、式a_.(用x1、x2、x3、x4及f表示)总结提升 自由落体验守恒, 阻力减小机械能. 仪器固定竖直向, 先开电源物后放. 开头两点两毫米,从头验证式容易. 不管开头看清晰, 任取两点就可以. 图象验证也很好, 关键记住两坐标。课题:实验六探究动能定理 课时:11月3日 姓名: 学号:学习目标通过实验探究外力对物体做功与物体速度变化的关系;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重点难点实验原理;数据处理;误差分析;实验步骤;注意事项;复习自测一.实验原理: 探究功与速度变化的关系,可通过改变力对物体做的功,测出力对物体做不同的功时物体的速度,为简化实验可将物体初速度设置为零

32、,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.二.实验器材:小车(前面带小钩)、100 g200 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、低压交流电源及导线(电火花计时器,220交流电源)、56条等长的橡皮筋、刻度尺三.实验步骤:1按如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相同,这时橡皮筋对小车做的功为W2,测出小

33、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,记入表格四.数据处理图像处理 先对测量数据进行估计,或者作个Wv草图,大致判断两个量可能是什么关系如果认为可能是Wv2,对于每一个速度值算出它的二次方,然后以W为纵坐标、v2为横坐标作图,如果这样作出来的图象是一条直线,说明两者关系真的就是Wv2.五.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(系统误差)3利用打点的纸带计算小车的速度时,测量不准会带来误差(偶然误差)六.注意事项1平衡摩擦力很关键,将木板

34、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做匀速运动,找到木板一个合适的倾角2测小车速度时,应选纸带上点距均匀的部分,也就是选小车做匀速运动时打在纸带上的点3橡皮筋应选规格一样的合作探究探究一:实验原理及误差分析例1.某实验小组采用如图甲所示的装置探究功与速度变化的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行,打点计时器工作频率为50 Hz.(1)实验中木板略微倾斜,这样做_(填答案前的字母)A是为了释放小车后,小车能匀加速下滑 B是为了增大橡皮筋对小车的弹力C是为了使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功 D是为了使橡

35、皮筋松驰后小车做匀加速运动(2)若根据多次测量数据画出的Wv草图如图乙所示,根据图线形状可知,对W与v的关系作出的以下猜想肯定不正确的是_AW BW CWv2 DWv3例2. 在探究“恒力做功和物体动能变化之间的关系”的实验中,某同学的实验设计方案如图所示则:(1)该实验用钩码的重力表示小车受到的合外力,在安装时首先要_,其次钩码和小车还需要满足的条件是_(2)实验中,除位移、速度外,还要测出的物理量有_(3)在上述实验中,打点计时器使用的交流电频率为50 Hz.某同学打出的一段纸带如图所示,则小车匀速运动时的速度大小为_m/s.(计算结果保留三位有效数字)探究二:实验过程及数据处理例3.如图

36、所示,是某研究性学习小组做探究“橡皮筋做功和物体速度变化的关系”的实验,图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行的情形这时,橡皮筋对小车做的功记为W.当我们把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,每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打点的纸带测出(1)除了图中的已给出的实验器材外,还需要的器材有_;(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_;(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速度,应选用纸带的_部分进行测量;(4)下面是本实验的数据记录表,请将第2次、第3次实验中橡皮筋做的功填写在对应的位

37、置;数据物理量橡皮筋做的功10个间距的距离x(m)10个间距的时间T(s)小车获得的速度vn小车速度的平方v1W0.2000.220.2800.230.3000.240.4000.250.4500.2(5)从理论上讲,橡皮筋做的功Wn和物体速度vn变化的关系应是Wn_,请你根据表中测定的数据在如图所示的坐标系中作出相应的图象验证理论的正确性(6)若在实验中你作出的图线与理论的推测不完全一致,你处理这种情况的做法是_当堂检测钩码的个数外力对滑块做的功W滑块通过光电门的时间t(102s)滑块通过光电门的速度v(m/s)滑块通过光电门的速度的平方v2(m2/s2)1W02.0021.4131.164

38、1.0050.891.利用如图所示的装置探究外力做功与动能改变的关系,滑块在不同个数的钩码作用下,从同一位置由静止释放(已知光电门的宽度为2 cm)各项实验数据如下表(1)试完成上表。 (2)根据表中数据作出Wv2图象(3)由Wv2图象你能得出什么结论?2.为了探究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,请思考探究思路并回答下列问题(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?_.(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次数1234橡皮筋对小车做功W小车速度v/(ms1)v2/(m2s2) (4)试根据第(2)、(3)项中的信息,填写下表.从表中数据可得出_.总结提升欢迎广大教师踊跃来稿,稿酬丰厚。

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