内容发布更新时间 : 2024/5/4 15:53:25星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

专业文档

实验五 探究动能定理

基础点

1.实验装置图

2．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。 3．实验原理

(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2W。 (3)三根橡皮筋作用在小车上移动距离s——做功应为3W。

(4)利用打点计时器求出小车离开橡皮筋的速度，列表、作图，由图象可以确定速度变化与功的关系。

4．实验器材

小车(前面带小钩)、100～200 g砝码、长木板(在两侧适当的对称位置钉两个铁钉)、打点计时器、纸带、学生电源(使用电火花计时器时不用学生电源)、导线、5～6条等长的橡皮筋、刻度尺。

5．实验步骤

(1)按如图所示将实验仪器安装好。

珍贵文档

专业文档

(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，轻推小车，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。

(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。

重难点

一、数据处理

1．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：A1、A2间的距离x，小车速度的表达式是v＝(T为打点计时器打点的时间间隔)。

xT

2．记录实验数据：把计算出的速度填入表格中并算出v的值。

2

3.数据处理：在坐标纸上(如图所示)画出W-v或W-v图线(“W”以一条橡皮筋做的功为单位)。

2

珍贵文档

专业文档

2

4．实验结论：从图象分析外力对物体做功与物体速度变化的关系为W∝v。 二、误差分析

三、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阻力平衡。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，而是看是一根橡皮筋的多少倍，简化数据的测量和处理。

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．数据的处理：通过图象处理数据。我们无法直接由一些数据得出规律性的结论，故借助于图象分析，而最容易想到的是W和v的关系，但得到的图象无法下结论，故再作W-v图象，进而得出结论。

6．本实验中物体的初速度为零。 四、实验改进

1．本实验中物体运动速度可以使用速度传感器直接采集，比用打点计时器方便快捷且

珍贵文档

2