1、高三物理復(fù)習(xí)課件：5.4 實驗（一）：探究動能定理 二、實驗原理 探究功與物體動能變化的關(guān)系，可通過改變力對物體做的功，測出力對物體做不同功時物體的速度，為簡化實驗可將物體初速度設(shè)置為零，可用如圖5-4-1所示的裝置進(jìn)行實驗，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。再通過打點計時器和紙帶來測量每次實驗后小車的末速度v。 圖5-4-1學(xué)案4 實驗(一)：探究動能定理 一、實驗?zāi)康?探究外力對物體做功與物體動能變化的關(guān)系。 三、實驗器材 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、打點計時器及紙帶、學(xué)生電源及導(dǎo)線(使用電火花計時器不用學(xué)生電源)、5

2、6條等長的橡皮筋、刻度尺。 四、實驗步驟 1.按上圖將實驗儀器安裝好。同時平衡摩擦力。 2.先用一條橡皮筋做實驗，用打點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W1，將這一組數(shù)據(jù)記入表格。 3.用2條橡皮筋做實驗，實驗中橡皮筋拉伸的長度與第一次相同，這樣橡皮筋對小車做的功為W2，測出小車獲得的速度v2，將數(shù)據(jù)記入表格。 4.用3條、4條橡皮筋做實驗，用同樣的方法測出功和速度，記入表格。 5.分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。 (1)測量小車的速度：實驗獲得如圖5-4-2所示的紙帶，為探究橡皮筋彈力做功和小車速度的關(guān)系，需要測量彈力做功結(jié)束時小車的速度，即小車做勻速運(yùn)動的速度，應(yīng)在紙帶上

3、測量的物理量是(用字母表示)：A1、A2間的距離x，小車速度的表達(dá)式是(用測量的物理量表示)v=x/T(T為打點計時器的時間間隔)。 (2)實驗數(shù)據(jù)記錄 (3)實驗數(shù)據(jù)處理及分析：在坐標(biāo)紙上(如圖5-4-3)畫出W-v或W-v2圖線(“W”以一根橡皮筋做的功為單位)。 (4)實驗結(jié)論：從圖象可知功與物體速度變化的關(guān)系Wv2。圖5-4-2圖5-4-3橡皮筋條數(shù)位移x/ m時間t/s速度v/(ms-1)速度平方v2/(m2s-2) 五、注意事項 1.平衡摩擦力 實驗中的小車不可避免地要受到摩擦力的作用，摩擦力對小車做負(fù)功，我們研究的是橡皮筋做的功與物體速度的關(guān)系，應(yīng)設(shè)法排除摩擦力的影響，可采用將木

4、板一端墊高的方法來實現(xiàn)。將木板一端墊高，使重力沿斜面方向的分力與摩擦力相平衡，就能消除摩擦力的影響。判斷是否已平衡掉摩擦力的方法是，輕推一下小車，觀察小車不受其他力時能在木板上做勻速運(yùn)動。 2.我們用2條，3條橡皮筋進(jìn)行第2次、第3次實驗時，每次實驗時橡皮筋伸長的長度都應(yīng)保持一致。 3.實驗數(shù)據(jù)處理時，以橡皮筋對小車做的功W為縱坐標(biāo)，小車獲得的速度為橫坐標(biāo)，以第一次實驗時的功W為單位，作出W-v圖象，分析這條圖線，可以得知橡皮筋對小車做的功W與小車獲得的速度v的定量關(guān)系。 4.打點計時器打出的紙帶上相鄰各點的間距并不均勻，應(yīng)選間距均勻的那一段紙帶來計算小車的速度，因為這一段是橡皮筋對小車做功完

5、畢時的情形。 六、誤差分析 誤差是不可避免的，但我們可以盡量減小它。為減小本實驗的實驗誤差，要注意以下幾個方面的問題： 1.在長木板上，小車、鐵釘、打點計時器的位置應(yīng)調(diào)整適當(dāng)，以保證打在紙帶上的點便于處理，求出小車運(yùn)動的速度。 2.平衡摩擦力時，可使木板略微傾斜，作為補(bǔ)償，保證小車脫離橡皮筋后做勻速運(yùn)動。 3.小車的質(zhì)量較小，當(dāng)用多條橡皮筋時，打出的點過少，應(yīng)改用質(zhì)量稍大的小車(或加砝碼)，以保證打出的點便于處理?！纠?】在用圖5-4-4所示裝置做“探究動能定理”的實驗時，下列說法正確的 是 ( ) A.通過改變橡皮筋的條數(shù)改變拉力做功的數(shù)值 B.通過改變橡皮筋的長度改變拉力做功的數(shù)值 C.通

6、過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度 D.通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度熱點一 實驗原理的考查 【解析】實驗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，故A正確，B錯誤。小車的速度對應(yīng)的是橡皮筋對小車做功完畢時的情形，故C正確，D錯誤。A C圖5-4-4 12009年高考安徽理綜卷探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，實驗裝置如圖5-4-5所示，實驗主要過程如下：(1)設(shè)法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W、；(2)分析打點計時器打出的紙帶，求出小車的速度v1、v2、v3、；(3)作出W-v草圖；(4)分析W-v圖象。

7、如果W-v圖象是一條直線，表明Wv；如果不是直 線，可考慮是否存在Wv2、Wv3、W 等關(guān)系。 以下關(guān)于該試驗的說法中有一項不正確，它是 _。 A.本實驗設(shè)法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W、。所采用的方法是選用同 樣的橡皮筋，并在每次實驗中使橡皮筋拉伸的長度保持一致。當(dāng)用1條橡皮筋進(jìn)行實驗 時，橡皮筋對小車做的功為W，用2條、3條、橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、 實驗時，橡皮筋對小車做的功分別是2W、3W、。 B.小車運(yùn)動中會受到阻力，補(bǔ)償?shù)姆椒?，可以使木板適當(dāng)傾斜。 C.某同學(xué)在一次實驗中，得到一條記錄紙帶。紙帶上打出的點，兩端密、中間疏。出現(xiàn)這 種情況的原因，可能是沒有使木板

8、傾斜或傾角太小。 D.根據(jù)記錄紙帶上打出的點，求小車獲得的速度的方法，是以紙帶上第一點到最后一點的 距離來進(jìn)行計算的。D圖5-4-5【例2】為了探究動能定理，現(xiàn)提供如圖5-4-6所示的器材，讓小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行，請 思考探究思路并回答下列問題(打點計時器交流電頻率為50 Hz) (1)為了消除摩擦力的影響應(yīng)采取什么措施？ _. (2)當(dāng)我們分別用同樣的橡皮筋1條、2條、3條并起來進(jìn)行 第1次、第2次、第3次實驗時，每次實驗中橡皮筋拉伸 的長度應(yīng)都保持一致，我們把第1次實驗時橡皮筋對小車做 的功記為W。 (3)由于橡皮筋對小車做功而使小車獲得的速度可以由打點計時器和紙帶測出，

9、如圖5-4-7所示是其中四次實 驗打出的部分紙帶。 (4)試根據(jù)第(2)、(3)項中的信息，填寫下表。 從表中數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：_。熱點二 實驗數(shù)據(jù)的處理 【解析】(1)將木板固定，有打點計時器的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，使小車緩慢勻速下滑?(4)由勻速運(yùn)動的速度公式v=x/t，其中x從圖上讀出分別為2.00 cm，2.83 cm，3.46 cm、4.00 cm。t=T=1/f=0.02 s，即可求出小車的速度。 橡皮筋對小車所做的功與小車速度的平方成正比。圖5-4-6圖5-4-7橡皮筋條數(shù)1234橡皮筋對小車做功W小車速度v(m/s)v2(m2/s2)橡皮筋條數(shù)1234橡皮筋對小車做功2W3W4W

10、小車速度v( m/s)1.01.4151.732.0v2(m2/s2)1.02.03.04.0 22009年高考廣東物理卷某試驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動能定理”。如圖5-4-8，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細(xì)線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小。在水平桌面上相距50.0 cm的A、B兩點各安裝一個速度傳感器，記錄小車通過A、B時的速度大小。小車中可以放置砝碼。(1)實驗主要步驟如下：測量_和拉力傳感器的總質(zhì)量M1；把細(xì)線的一端固定在拉 力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路。將小車停在C點，_，小車在細(xì)線拉動下運(yùn)動，記

11、錄細(xì)線 拉力及小車通過A、B時的速度。在小車中增加砝碼，或_，重復(fù)的操作。(2)下表是他們測得的一組數(shù)據(jù)，其中M是M1與小車中砝碼質(zhì)量之和，|v22-v12|是兩個速度傳感器 記錄速度的平方差，可以據(jù)此計算出動能變化量E,F是拉力傳感器受到的拉力，W是F在A、 B間所做的功。表格中的E3=_，W3=_。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字) 數(shù)據(jù)記錄表(3)根據(jù)上表，請在圖5-4-9中的方格紙上作出E-W圖線。圖5-4-8圖5-4-9小車、砝碼然后釋放小車減少砝碼0.6000.610次數(shù)M/kg|v12-v22|/(m/s)2E/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4000.20020.500

12、1.650.4130.8400.42030.5002.40E31.220W341.0002.401.202.4201.2151.0002.841.422.8601.43都是“流星雨”惹的禍？ 家住北京朝陽區(qū)的14歲的女孩馬雯和堂弟也興致勃勃地加入了觀賞流星雨的人群。凌晨3時40分，兩個人都有了冷意，便想回家。走在半路，忽聽后邊有人大喝一聲：“站??！”只見一男人手提黑色橡膠警棍，出現(xiàn)在姐弟面前。問他們是什么關(guān)系，要查看他們的學(xué)生證。姐弟倆以為此人是夜巡人員，放松了警惕。姐姐拿出了學(xué)生證，弟弟沒有?！耙寡踩恕迸闼麄兺易?。在離家還有300米的地方，“夜巡人”對堂弟說：“你回去取學(xué)生證，我和你姐在這

13、等。”當(dāng)堂弟和家長從家跑出來時，前后僅15分鐘的時間，姐姐和“夜巡人”都不見了。幾天后，在一小樹林中發(fā)現(xiàn)了馬雯的尸體。 據(jù)龐犯交待，他將馬雯帶走的路上，曾不止一次地遇到行人，當(dāng)時龐的心里很緊張，但馬旻并沒有呼喊求救。另外，罪犯遇到馬旻姐弟的地方，離馬雯的家不過米！距離兇案現(xiàn)場卻有很長一段路程，龐犯還打了一輛出租車。事后據(jù)那位出租司機(jī)反映，當(dāng)時馬雯是自己打開車門上的車，一路上，她也一直沒有向司機(jī)示警或求救。那位司機(jī)說，這個小姑娘死得太可惜，其實當(dāng)時只要她有一點暗示，我肯定會幫助她。思考：悲劇是怎樣造成的？ 青少年的身心健康需要法律給予特殊保護(hù) 青少年的健康成長關(guān)系重大,需要國家給予 特殊關(guān)注 請

14、同學(xué)們觀察圖片，然后回答 這些圖片說明了什么？青少年的健康成長離不開法律未成年人自身的特點，決定了他們需要法律給予特殊的保護(hù) 1）未成年人，特別是青少年正處于長身體、長知識的重要時期。他們各方面都還不成熟，缺乏自我保護(hù)能力。2）現(xiàn)實生活中侵犯未成年人的合法權(quán)益和損害青少年身心健康的不良因素還存在著。1、青少年的身心健康需要法律給予特殊保護(hù) 由于青少年有著不同于成年人的特殊生 理和心理特征，具有很強(qiáng)的可塑性，也 容 易受到外界不良影響，加上一些不法之徒教唆、引誘青少年違法犯罪，造成近年來青少年犯罪率呈上升趨勢，并出現(xiàn)年齡低齡化、手段智能化、團(tuán)伙性和暴力性增多等特點。青少年犯罪已成為一個嚴(yán)重的社會

15、問題。預(yù)防和減少青少年犯罪，是一項非常繁重復(fù)雜的社會工程，必須動員全社會的力量進(jìn)行綜合治理。加強(qiáng)對青少年的思想道德教育固然是一個重要方面，但制定保護(hù)青少年的專門法律，用法律維護(hù)青少年的正當(dāng)權(quán)益，約束青少年的行為，顯得越來越重要。事實了解法律對于青少年的作用：法律作為調(diào)整人們行為的一種社會規(guī)范，它可以約束青少年的行為，優(yōu)化青少年成長的環(huán)境，對青少年的健康成長起著特殊的保護(hù)作用。黨和政府歷來重視對青少年的教育、引導(dǎo)和保護(hù)，并為青少年的健康成長創(chuàng)造良好的條件和環(huán)境。國家興辦了大量的幼兒園、學(xué)校，花大力氣普及九年義務(wù)教育，還建立了不少少年之家、少年宮、兒童劇場、兒童醫(yī)院，出版了大量青少年圖書、報紙、雜

16、志。同時，國家還組織千千萬萬的社會工作者專門從事青少年服務(wù)的工作。具體事例2、 青少年的健康成長 需要國家給予特殊關(guān)注未成年人是國家的未來、民族的希望。他們是社會主義現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)的接班人，是21世紀(jì)振興中華的主力軍。他們素質(zhì)的高低，將決定國家的存亡、民族的興衰。為什么青少年的健康成長需要國家給予特殊的關(guān)注？為了防止青少年的合法權(quán)益受到侵害，就要動員社會各方面的力量，運(yùn)用各種手段進(jìn)行有效的保護(hù)。其中一個重要的保護(hù)手段便是立法，制定專門法律來明確社會各界的職責(zé)，強(qiáng)化社會對青少年的教育和保護(hù)。討論 你身邊有沒有侵犯青少年合法權(quán)益的現(xiàn)象？中華人民共和國未成年人保護(hù)法通過時間：1991年9月4日，第七

17、屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第二十一次會議施行時間：1992年1月1日性質(zhì)：我國第一部保護(hù)未成年人身心健康、保障未成年人 合法權(quán)益的專門法律。中華人民共和國預(yù)防未成年人犯罪法通過時間：1999年6月28日，第九屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第十次會議 施行時間：1999年11月1日 實施目的：創(chuàng)造和維護(hù)有利于未成年人健康 成長的社會環(huán)境，預(yù)防未成年人的違法行為，培養(yǎng)未成年人成為社會主義事業(yè)的建設(shè)者。未滿18周歲的公民 我今年15歲，因搶劫，被判刑兩年請判斷以下哪些人屬于未成年人保護(hù)法保護(hù)的對象？ 我今年13歲，但我有三個姐姐，我可以說是屬于“超生”之列，未進(jìn)行戶口登記。 我今年12歲，來自日本，

18、我到中國來旅游 我今年10歲，媽媽沒結(jié)婚就生下了我在我國，具有中華人民共和國國籍的嬰兒、幼兒、兒童、少年和未滿18周歲的青年，不論男性、女性，健康的還是有殘疾的，在校的與不在校的，婚生的還是非婚生的，甚至有違法行為的未成年人，都屬于未成年人保護(hù)的保護(hù)對象。3、 保護(hù)未成年人工作的基本原則第一，保障未成年人的合法權(quán)益。第二，尊重未成年人的人格尊嚴(yán)。 做好保護(hù)未成年人工作的首要原則，也是制定未成年人保護(hù)法和做好保護(hù)未成年人工作的目的。第三，適應(yīng)未成年人身心發(fā)展的特點。 力戒成人化和“一刀切”現(xiàn)象。第四，教育與保護(hù)相結(jié)合。 教育和保護(hù)是相輔相成的。未成年人的合法權(quán)益：指未成年人應(yīng)當(dāng)實際享有的、符合法律規(guī)定的權(quán)利和利益。人格尊嚴(yán)：指公民所具有的自尊心和應(yīng)當(dāng)受到社會和他人尊重的權(quán)利。它包括名譽(yù)、姓名、肖像及個人隱私等權(quán)利。 我國未成年人保護(hù)法第五條規(guī)定：“國家保障未成年人的人 身、財產(chǎn)和其他合法權(quán)益不受侵害我國憲法、未成年人保護(hù)法是如何規(guī)定的？教育和保護(hù)的關(guān)系：教育和保護(hù)是相輔相成的。保護(hù)未成年人的身心健康和合法權(quán)益，是為了更好地培養(yǎng)他們，