2021版物理全能大一轮复习人教版讲义:讲核心要点·全突破实验五 探究动能定理
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讲 核心要点·全突破
【实验过程】
1.仪器安装:
(1)按实验原理图将仪器安装好。
(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,反复移动木板的位置,直至小车上不挂橡皮筋时,轻推小车,纸带打出的点间距均匀,即小车能匀速运动。
2.测量与记录:
(1)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。
(2)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。
(3)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。
【数据处理】
1.求速度:实验获得如图所示纸带,利用纸带上点迹均匀的一段测出两点间的距离,如纸带上A、C两点间的距离x,则v=(其中T为打点周期)。
2.记数据:计算W、2W、3W、…时对应v、v2的数值,填入表格。
W vn | W | 2W | 3W | 4W | 5W |
v |
|
|
|
|
|
v2 |
|
|
|
|
|
3.作图象:在坐标纸上分别作出W-v和W-v2图线,从中找出功与速度变化的关系。
4.得结论:从图象分析外力对物体做功与物体速度变化的关系为W∝v2。
【误差分析】
产生原因 | 减小方法 |
橡皮筋的长度、粗细不同 | 选择规格相同的橡皮条 |
摩擦力做功 | 平衡摩擦力适当 |
小车速度的测量误差 | 多次测量x,求平均值 |
【注意事项】
1.平衡摩擦力:将木板一端垫高,使小车的重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡。方法:使小车连着纸带并接通电源,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,找到长木板的一个合适的倾角。
2.选点测速:测小车的速度时,纸带上的点应选均匀部分的,也就是选小车做匀速运动时的部分。
3.橡皮筋的选择: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.先后顺序:开始实验时,小车应靠近打点计时器,并且要先接通电源再释放小车。
5.小车的选择:小车质量应适当大一些,使纸带上打的点多一些。
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