一、功1．做功的兩個(gè)要素(1)力；(2)物體在力的方向上發(fā)生位移．2．公式：W＝Fxcosα，α是力和位移方向間的夾角，此公式只適用于恒力做功．3．功的正負(fù)的意義(1)功是標(biāo)量，但有正負(fù)之分，正功表示動(dòng)力功，負(fù)功表示阻力功．(2)一個(gè)力對(duì)物體做負(fù)功，往往說(shuō)成是物體克服這個(gè)力做功(取絕對(duì)值)一、功14．功的正負(fù)的確定在公式W＝Fxcosα中，α為F與x的夾角．(1)若α<90°，則W>0，表示力對(duì)物體做正功．(2)若α＝90°，則W＝0，表示力對(duì)物體不做功．(3)若90°<α≤180°，則W<0，表示力對(duì)做負(fù)功．4．功的正負(fù)的確定2二、功率1．定義：功W跟完成這些功所用時(shí)間t的比值．2．物理意義：功率表示做功的快慢。3．計(jì)算式(1)P＝

(2)P＝Fvcosα4．額定功率：機(jī)械在正常條件下可以長(zhǎng)時(shí)間工作的功率5．實(shí)際功率：機(jī)械實(shí)際工作時(shí)輸出的功率．要求小于等于額定功率．二、功率2．物理意義：功率表示做功的快慢。3．計(jì)算式(2)31．根據(jù)力和位移之間的夾角判斷，此法常用于恒力做功的判斷．2．根據(jù)力和瞬時(shí)速度之間的夾角判斷，此法常用于判斷質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)變力做的功．夾角為銳角時(shí)力做正功，夾角為鈍角時(shí)力做負(fù)功，夾角為直角時(shí)力不做功．1．根據(jù)力和位移之間的夾角判斷，此法常用于恒力做功的判斷．41．恒力做功對(duì)恒力作用下物體的運(yùn)動(dòng)，力對(duì)物體做的功用W＝Fxcosα求解．該公式可寫成W＝F·(xcosα)＝(Fcosα)·x，即功等于力與力的方向上位移的乘積或功等于位移與位移的方向上力的乘積．2．變力做功(1)用動(dòng)能定理W＝ΔEk或功能關(guān)系W＝ΔE，即用能量的增量等效代換變力所做的功．(2)當(dāng)變力的功率P一定時(shí)，可用W＝Pt求功，如機(jī)車以恒定功率啟動(dòng)時(shí)．1．恒力做功5(3)將變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功①當(dāng)力的大小不變而方向始終與運(yùn)動(dòng)方向相同或相反時(shí)，這類力做的功的大小等于力和路程(不是位移)的乘積．如滑動(dòng)摩擦力做功、空氣阻力做功等．②當(dāng)力的方向不變而大小隨位移做線性變化時(shí)，可先求出力對(duì)位移的平均值F＝，再由W＝Fxcosα計(jì)算，如彈簧彈力做功．(3)將變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功6(4)作出變力F隨位移x變化的圖象，圖象與位移軸所圍的“面積”即為變力做的功．如圖5－1－2所示，圖(a)中陰影部分面積表示恒力F做的功W，圖(b)中陰影部分面積表示變力F做的功W.(4)作出變力F隨位移x變化的圖象，圖象與位移軸所圍的“面73．總功的求法(1)總功等于合力的功先求出物體所受各力的合力F合，再根據(jù)W總＝F合xcosα計(jì)算總功，但應(yīng)注意α應(yīng)是合力與位移x的夾角．(2)總功等于各力做功的代數(shù)和分別求出每一個(gè)力做的功：W1＝F1x1cosα1，W2＝F2x2cosα2，W3＝F3x3cosα3，…再把各個(gè)力做的功求代數(shù)和，即：W總＝W1＋W2＋W3＋…3．總功的求法8類型1：機(jī)車以恒定功率P啟動(dòng)P＝Fv發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力機(jī)車的瞬時(shí)速度當(dāng)F=F阻時(shí)，a＝0

，v達(dá)到最大

保持vm勻速vF＝vPa＝mF－F阻↑→↓↑→→↓↓vm＝F阻P加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)三、機(jī)車啟動(dòng)問(wèn)題類型1：機(jī)車以恒定功率P啟動(dòng)P＝Fv發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率發(fā)動(dòng)9先做加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，最終以速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。vm＝F阻Pvt0vm機(jī)車以恒定功率啟動(dòng)的v－t圖象兩個(gè)常用公式：（1）瞬時(shí)加速度公式:（2）最大速度公式：vm＝F阻P發(fā)動(dòng)機(jī)做的功只能用W=Pt計(jì)算，不能用W=Fs計(jì)算（因?yàn)镕為變力）先做加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，最終以速度10類型2：機(jī)車以恒定加速度a啟動(dòng)當(dāng)F=F阻時(shí)，a＝0

，v達(dá)到最大

保持vm勻速F＝vP額a＝mF－F阻↑→↓v↑↓→→↓vm＝F阻P額加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)a＝mF－F阻→→→→F→v↑P＝Fv↑↑→當(dāng)P=P額時(shí)，保持P額繼續(xù)加速勻加速直線運(yùn)動(dòng)類型2：機(jī)車以恒定加速度a啟動(dòng)當(dāng)F=F阻時(shí)，保持F＝11機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng)的v－t圖先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，再做加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，最終以速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。vt0vm＝F阻P額vm做勻加速運(yùn)動(dòng)只能維持一段時(shí)間,在這段時(shí)間內(nèi)牽引力的功率隨時(shí)間的增大而增大,當(dāng)增大到額定功率時(shí),勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束。t1機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng)的v－t圖先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，再做12第2講動(dòng)能定理和功能關(guān)系第2講動(dòng)能定理和功能關(guān)系13一、動(dòng)能1．定義：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能．4．矢標(biāo)性：動(dòng)能是標(biāo)量，只有正值．3．單位：焦耳,1J＝1N·m＝1kg·m2/s2.2．公式：Ek＝

.mv2J動(dòng)能是狀態(tài)量，其表達(dá)式中的v是瞬時(shí)速度，但動(dòng)能的變化量是過(guò)程量．一、動(dòng)能4．矢標(biāo)性：動(dòng)能是標(biāo)量，只有正值．3．單位：焦耳14二、動(dòng)能定理1．內(nèi)容：合力所做的功等于物體動(dòng)能的變化．3．物理意義：動(dòng)能定理指出了外力對(duì)物體所做的總功與物體動(dòng)能變化量之間的關(guān)系，即合外力的功是物體動(dòng)能變化的量度．2．表達(dá)式：W＝Ek2－Ek1＝mv22－mv124．動(dòng)能定理的適用條件(1)動(dòng)能定理既適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)；(2)既適用于恒力做功，也適用于變力做功；(3)力可以是各種性質(zhì)的力，既可以同時(shí)作用，也可以不同時(shí)作用二、動(dòng)能定理3．物理意義：動(dòng)能定理指出了外力對(duì)物體所做的總功151．計(jì)算外力對(duì)物體做的總功時(shí)，應(yīng)明確各個(gè)力所做功的正負(fù)，然后求所有外力做功的代數(shù)和；求動(dòng)能變化時(shí)，應(yīng)明確動(dòng)能沒(méi)有負(fù)值，動(dòng)能的變化為末動(dòng)能減去初動(dòng)能．2．位移和速度必須是相對(duì)于同一個(gè)參考系而言的，一般以地面為參考系．3．動(dòng)能定理應(yīng)用廣泛，直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)、恒力做功、變力做功、同時(shí)做功、分段做功等各種情況均適用．4．動(dòng)能定理既適用于一個(gè)持續(xù)的過(guò)程，也適用于分段過(guò)程的全過(guò)程1．計(jì)算外力對(duì)物體做的總功時(shí)，應(yīng)明確各個(gè)力所做功的正負(fù)，16動(dòng)能定理說(shuō)明外力對(duì)物體所做的總功和動(dòng)能變化間的一種因果關(guān)系和數(shù)量關(guān)系，不可理解為功轉(zhuǎn)變成了物體的動(dòng)能．動(dòng)能定理說(shuō)明外力對(duì)物體所做的總功和動(dòng)能變化間的171．基本步驟(1)選取研究對(duì)象，明確它的運(yùn)動(dòng)過(guò)程；(2)分析研究對(duì)象的受力情況和各力的做功情況：(3)明確研究對(duì)象在過(guò)程的始末狀態(tài)的動(dòng)能Ek1和Ek2；(4)列出動(dòng)能定理的方程W合＝Ek2－Ek1及其他必要的解題方程，進(jìn)行求解．1．基本步驟(3)明確研究對(duì)象在過(guò)程的始末狀態(tài)的動(dòng)能Ek1和182．注意的問(wèn)題(1)動(dòng)能定理的研究對(duì)象是單一物體，或者是可以看做單一物體的物體系統(tǒng)．(2)動(dòng)能定理是求解物體的位移或速率的簡(jiǎn)捷公式．當(dāng)題目中涉及到位移時(shí)可優(yōu)先考慮動(dòng)能定理；處理曲線運(yùn)動(dòng)中的速率問(wèn)題時(shí)也要優(yōu)先考慮動(dòng)能定理．(3)若過(guò)程包含了幾個(gè)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不同的分過(guò)程，既可分段考慮，也可整個(gè)過(guò)程考慮．但求功時(shí)，有些力不是全過(guò)程都作用的，必須根據(jù)不同的情況分別對(duì)待求出總功．(4)應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)，必須明確各力做功的正、負(fù)．當(dāng)一個(gè)力做負(fù)功時(shí)，可設(shè)物體克服該力做功為W，將該力做功表達(dá)為-W，也可以直接用一字母表示該力做功，使其字母本身含有負(fù)號(hào)．2．注意的問(wèn)題(3)若過(guò)程包含了幾個(gè)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不同的分過(guò)程，既191．應(yīng)用動(dòng)能定理解題，關(guān)鍵是對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行準(zhǔn)確的受力分析及運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析，并畫出物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程的草圖，借助草圖理解物理過(guò)程和各量關(guān)系．有些力在物體運(yùn)動(dòng)全過(guò)程中不是始終存在的，在計(jì)算外力做功時(shí)更應(yīng)引起注意．2．高考對(duì)該類問(wèn)題常綜合各種力及平拋、圓周運(yùn)動(dòng)、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等知識(shí)，考查學(xué)生的理解、推理、分析綜合能力．1．應(yīng)用動(dòng)能定理解題，關(guān)鍵是對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行準(zhǔn)確的受20第3講機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用第3講機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用21一、勢(shì)能:由相互作用的物體的相對(duì)位置決定的能量1．重力勢(shì)能:物體由于被舉高而具有的能．(1)大?。篍p＝mgh(2)相對(duì)性：重力勢(shì)能的大小和正負(fù)與參考平面的選取有關(guān)，在其之上的為正值，在其之下的為負(fù)值．(3)系統(tǒng)性：重力勢(shì)能是地球與物體所組成的這個(gè)系統(tǒng)所共有的．(4)重力做功的特點(diǎn)：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì)它做的功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)，而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)．(5)重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系:重力對(duì)物體做的功等于物體重力勢(shì)能的減少量，即WG＝－(Ep2－Ep1)＝Ep1－Ep2.一、勢(shì)能:由相互作用的物體的相對(duì)位置決定的能量(3)222．彈性勢(shì)能(1)概念：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能．(2)大?。簭椈傻膹椥詣?shì)能的大小與彈簧的形變量及勁度系數(shù)有關(guān)．(3)彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系：彈力做增加，彈性勢(shì)能減小，彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能正功．2．彈性勢(shì)能23二、機(jī)械能及其守恒定律1．機(jī)械能：動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能，即E＝Ek＋Ep.2．機(jī)械能守恒定律(1)內(nèi)容：在只有重力、彈力做功的情形下，物體的動(dòng)能和勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，而機(jī)械能的總量保持不變．(2)表達(dá)式：Ep1＋Ek1＝Ep2＋Ek2.(3)機(jī)械能守恒的條件：只有重力或彈力做功．二、機(jī)械能及其守恒定律2．機(jī)械能守恒定律(2)表達(dá)式：Ep124(1)重力勢(shì)能的正負(fù)及大小與零勢(shì)能面的選取有關(guān)，彈性勢(shì)能一般選彈簧原長(zhǎng)時(shí)為彈性勢(shì)能零位置．(2)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律時(shí)要注意判斷機(jī)械能是否守恒和選取零勢(shì)能面．(1)重力勢(shì)能的正負(fù)及大小與零勢(shì)能面的選取有關(guān)，彈25三、功能關(guān)系1．功是能量轉(zhuǎn)化的量度，即做了多少功，就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化．2．做功的過(guò)程一定伴隨有能量的轉(zhuǎn)化，而且能量的轉(zhuǎn)化必須通過(guò)做功來(lái)實(shí)現(xiàn)．三、功能關(guān)系2．做功的過(guò)程一定伴隨有能量的轉(zhuǎn)化，而且能量的轉(zhuǎn)261．只受重力作用，例如在不考慮空氣阻力的情況下的各種拋體運(yùn)動(dòng)，物體的機(jī)械能守恒．2．受其他力，但其他力不做功，只有重力或彈力做功．例如物體沿光滑的曲面下滑，受重力、曲面的支持力的作用，但曲面的支持力不做功，物體的機(jī)械能守恒．3．彈力做功伴隨著彈性勢(shì)能的變化，并且彈力做的功等于彈性勢(shì)能的減少量．1．只受重力作用，例如在不考慮空氣阻力的情況下的各種271．對(duì)一些繩子突然繃緊、物體間非彈性碰撞等，除非題目特別說(shuō)明，否則機(jī)械能一定不守恒．2．機(jī)械能守恒的條件絕不是合力的功等于零，更不是合力等于零，而是看是否只有重力或彈簧彈力做功．1．對(duì)一些繩子突然繃緊、物體間非彈性碰撞等，除非題281．三種守恒表達(dá)式的比較表達(dá)角度表達(dá)公式表達(dá)意義注意事項(xiàng)守恒觀點(diǎn)Ek＋Ep＝Ek′＋Ep′系統(tǒng)的初狀態(tài)機(jī)械能的總和與末狀態(tài)機(jī)械能的總和相等應(yīng)用時(shí)應(yīng)選好重力勢(shì)能的零勢(shì)能面，且初、末狀態(tài)必須用同一零勢(shì)能面計(jì)算勢(shì)能1．三種守恒表達(dá)式的比較表達(dá)角度表達(dá)公式表達(dá)意義注意事項(xiàng)守恒29表達(dá)角度表達(dá)公式表達(dá)意義注意事項(xiàng)轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)ΔEk＝－ΔEp表示系統(tǒng)(或物體)機(jī)械能守恒時(shí)，系統(tǒng)減少(或增加)的重力勢(shì)能等于系統(tǒng)增加(或減少)的動(dòng)能應(yīng)用時(shí)關(guān)鍵在于分清重力勢(shì)能的增加量和減少量，可不選零勢(shì)能面而直接計(jì)算初、末狀態(tài)的勢(shì)能差轉(zhuǎn)移觀點(diǎn)ΔE增＝ΔE減若系統(tǒng)由A、B兩部分組成，則A部分物體機(jī)械能的增加量與B部分物體機(jī)械能的減少量相等常用于解決兩個(gè)或多個(gè)物體組成的物體系的機(jī)械能守恒問(wèn)題表達(dá)角度表達(dá)公式表達(dá)意義注意事項(xiàng)轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)ΔEk＝－ΔEp表示302．應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的基本步驟(1)分析題意，明確研究對(duì)象；(2)分析研究對(duì)象在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的受力情況，弄清物體所受各力做功的情況，判斷機(jī)械能是否守恒；(3)選取零勢(shì)能面，確定研究對(duì)象在始末狀態(tài)時(shí)的機(jī)械能；(4)根據(jù)機(jī)械能守恒定律列出方程進(jìn)行求解，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行必要的討論和說(shuō)明．2．應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的基本步驟31機(jī)械能守恒定律是一種“能—能轉(zhuǎn)化”關(guān)系，其守恒是有條件的，因此，應(yīng)用時(shí)要注意對(duì)研究對(duì)象在所研究的過(guò)程中機(jī)械能是否守恒做出判斷．動(dòng)能定理反映的是“功—能轉(zhuǎn)化”關(guān)系，應(yīng)用時(shí)要注意兩個(gè)規(guī)律中功和能的不同含義和表達(dá)式．機(jī)械能守恒定律是一種“能—能轉(zhuǎn)化”關(guān)系，其32不同的力做功對(duì)應(yīng)不同形式能的變化定量的關(guān)系合外力的功(所有外力的功)動(dòng)能變化合外力對(duì)物體做功等于物體動(dòng)能的增量W合＝Ek2－Ek1重力的功重力勢(shì)能變化重力做正功，重力勢(shì)能減少；重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加WG＝－ΔEp＝Ep1－Ep2不同的力做功對(duì)應(yīng)不同形式能的變化定量的關(guān)系合外力的功(所有外33不同的力做功對(duì)應(yīng)不同形式能的變化定量的關(guān)系彈簧彈力的功彈性勢(shì)能變化彈力做正功，彈性勢(shì)能減少；彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加WF＝－ΔFp＝Ep1－Ep2只有重力、彈簧彈力的功不引起機(jī)械能變化機(jī)械能守恒ΔE＝0不同的力做功對(duì)應(yīng)不同形式能的變化定量的關(guān)系彈簧彈力的功彈性勢(shì)34不同的力做功對(duì)應(yīng)不同形式能的變化定量的關(guān)系除重力和彈力之外的力做的功機(jī)械能變化除重力和彈力之外的力做多少正功，物體的機(jī)械能就增加多少；除重力和彈力之外的力做多少負(fù)功，物體的機(jī)械能就減少多少W除G、F外＝ΔE電場(chǎng)力的功電勢(shì)能變化電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少；電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加W電＝－ΔEp不同的力做功對(duì)應(yīng)不同形式能的變化定量的關(guān)系除重力和彈力之外的35不同的力做功對(duì)應(yīng)不同形式能的變化定量的關(guān)系一對(duì)滑動(dòng)摩擦力的總功內(nèi)能變化作用于系統(tǒng)的一對(duì)滑動(dòng)摩擦力一定做負(fù)功，系統(tǒng)內(nèi)能增加Q＝Ff

x相對(duì)不同的力做功對(duì)應(yīng)不同形式能的變化定量的關(guān)系一對(duì)滑動(dòng)摩擦力的總36利用Wf＝－Ffx相對(duì)進(jìn)行熱量Q的計(jì)算時(shí)，關(guān)鍵是對(duì)相對(duì)路程x相對(duì)的理解．例如：如果兩物體同向運(yùn)動(dòng)，x相對(duì)為兩物體對(duì)地位移大小之差；如果兩物體反向運(yùn)動(dòng)，x相對(duì)為兩物體對(duì)地位移大小之和；如果一個(gè)物體相對(duì)另一個(gè)物體往復(fù)運(yùn)動(dòng)，則x相對(duì)為兩物體相對(duì)滑行路徑的總長(zhǎng)度．利用Wf＝－Ffx相對(duì)進(jìn)行熱量Q的計(jì)算時(shí)37第5講實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律第5講實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律38一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證機(jī)械能守恒定律．二、實(shí)驗(yàn)原理1．在只有重力做功的自由落體運(yùn)動(dòng)中，物體的重力勢(shì)能和動(dòng)能互相轉(zhuǎn)化，但總的機(jī)械能保持不變．若物體某時(shí)刻瞬時(shí)速度為v，下落高度為h，則重力勢(shì)能的減少量為mgh，動(dòng)能的增加量為mv2，看它們?cè)趯?shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等，若相等則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律．一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?92．速度的測(cè)量：做勻變速運(yùn)動(dòng)的紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于相鄰兩點(diǎn)之間的平均速度vt＝2t計(jì)算打第n個(gè)點(diǎn)速度的方法：測(cè)出第n個(gè)點(diǎn)與相鄰前后點(diǎn)間的距離sn和sn＋1，由公式vn＝或vn＝算出，如圖實(shí)－1所示．2．速度的測(cè)量：做勻變速運(yùn)動(dòng)的紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度40三、實(shí)驗(yàn)器材鐵架臺(tái)(含鐵夾)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，學(xué)生電源，紙帶，復(fù)寫紙，導(dǎo)線，毫米刻度尺，重物(帶紙帶夾)．四、實(shí)驗(yàn)操作1．實(shí)驗(yàn)步驟(1)安裝置：按圖實(shí)－2所示將檢查、調(diào)整好的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直固定在鐵架臺(tái)上，接好電路．三、實(shí)驗(yàn)器材41(2)打紙帶：將紙帶的一端用夾子固定在重物上，另一端穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，用手提著紙帶使重物靜止在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的地方．先接通電源，后松開紙帶，讓重物帶著紙帶自由下落．更換紙帶重復(fù)做3～5次實(shí)驗(yàn)．(3)選紙帶：分兩種情況說(shuō)明

(2)打紙帶：將紙帶的一端用夾子固定在重物上，另一端穿42①用mvn2＝mghn驗(yàn)證時(shí)，應(yīng)選點(diǎn)跡清晰，且1、2兩點(diǎn)間距離小于或接近2mm的紙帶．若1、2兩點(diǎn)間的距離大于2mm，這是由于先釋放紙帶后接通電源造成的．這樣，第1個(gè)點(diǎn)就不是運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)了，這樣的紙帶不能選．①用mvn2＝mghn驗(yàn)證時(shí)，應(yīng)選點(diǎn)跡清晰，43②用mvB2－mvA2＝mgΔh驗(yàn)證時(shí)，由于重力勢(shì)能的相對(duì)性，處理紙帶時(shí)，選擇適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，這樣紙帶上打出的第1、2兩點(diǎn)間的距離是否大于2mm就無(wú)關(guān)緊要了，所以只要后面的點(diǎn)跡清晰就可選用．②用mvB2－mvA2＝m442．?dāng)?shù)據(jù)處理(1)測(cè)量計(jì)算在起始點(diǎn)標(biāo)上0，在以后各點(diǎn)依次標(biāo)上1、2、3……用刻度尺測(cè)出對(duì)應(yīng)下落高度h1、h2、h3……利用公式vn＝計(jì)算出點(diǎn)1、點(diǎn)2、點(diǎn)3、……的瞬時(shí)速度v1、v2、v3……2．?dāng)?shù)據(jù)處理45(2)驗(yàn)證守恒

法一：利用起始點(diǎn)和第n點(diǎn)計(jì)算．代入ghn和vn2，如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許的條件下，ghn＝vn2，則機(jī)械能守恒定律是正確的．法二：任取兩點(diǎn)計(jì)算．①任取兩點(diǎn)A、B測(cè)出hAB，算出ghAB.②算出vB2－vA2的值．③在實(shí)驗(yàn)誤差允許的條件下，如果ghAB＝vB2－vA2，則機(jī)械能守恒定律是正確的．(2)驗(yàn)證守恒 46法三：圖象法．從紙帶上選取多個(gè)點(diǎn)，測(cè)量從第一點(diǎn)到其余各點(diǎn)的下落高度h，并計(jì)算各點(diǎn)速度的平方v2，然后以v2為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出v2－h(huán)圖線．若在誤差允許的范圍內(nèi)圖象是一條過(guò)原點(diǎn)且斜率為g的直線，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒．法三：圖象法．從紙帶上選取多個(gè)點(diǎn)，測(cè)量從第一點(diǎn)到其余各點(diǎn)的下47五、注意事項(xiàng)1．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器要穩(wěn)定地固定在鐵架臺(tái)上，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器平面與紙帶限位孔調(diào)整到豎直方向，以減小摩擦阻力．2．重物要選用密度大、體積小的物體，這樣可以減小空氣阻力的影響，從而減小實(shí)驗(yàn)誤差．3．實(shí)驗(yàn)中，需保持提紙帶的手不動(dòng)，且保證紙帶豎直，待接通電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后，再松開紙帶．五、注意事項(xiàng)484．速度不能用vn＝gtn或vn＝計(jì)算，因?yàn)橹灰J(rèn)為加速度為g，機(jī)械能當(dāng)然守恒，即相當(dāng)于用機(jī)械能守恒定律驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，況且用vn＝gtn計(jì)算出的速度比實(shí)際值大，會(huì)得出機(jī)械能增加的結(jié)論，而因?yàn)槟Σ磷枇Φ挠绊?，機(jī)械能應(yīng)該減小，所以速度應(yīng)從紙帶上直接測(cè)量計(jì)算．同樣的道理，重物下落的高度h，也只能用刻度尺直接測(cè)量，而不能用hn＝gtn2或hn＝計(jì)算得到．4．速度不能用vn＝gtn或vn＝49六、誤差分析1．本實(shí)驗(yàn)中因重物和紙帶在下落過(guò)程中要克服各種阻力(空氣阻力、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器阻力)做功，故動(dòng)能的增加量ΔEk稍小于重力勢(shì)能的減少量ΔEp，即ΔEk<ΔEp，這屬于系統(tǒng)誤差．改進(jìn)的辦法是調(diào)整器材的安裝，盡可能地減少阻力．2．本實(shí)驗(yàn)的另一個(gè)誤差來(lái)源于長(zhǎng)度的測(cè)量，屬偶然誤差．減小誤差的辦法是測(cè)下落距離時(shí)都從0點(diǎn)量起，一次將各打點(diǎn)對(duì)應(yīng)的下落高度測(cè)量完．或者采用多次測(cè)量取平均值來(lái)減小誤差．六、誤差分析50探究功與物體速度變化的關(guān)系探究功與物體速度變化的關(guān)系51實(shí)驗(yàn)：探究做功與小車速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)探究橡皮筋對(duì)小車做功與小車速度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)器材：橡皮筋、小車、木板、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、鐵釘?shù)认鹌そ钚≤嚧螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶木板鐵釘實(shí)驗(yàn)：探究做功與小車速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)探究橡皮52思考小車在木板上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，哪一階段橡皮筋對(duì)小車做功？橡皮筋對(duì)小車?yán)ψ龅墓δ芊裰苯訙y(cè)量？橡皮筋的彈力是變力，且彈力與伸長(zhǎng)量的關(guān)系也不嚴(yán)格遵守胡克定律，不容易計(jì)算。???CBA橡皮筋被拉伸直到恢復(fù)原長(zhǎng)的過(guò)程中怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)才能解決這一問(wèn)題?思考小車在木板上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，哪一階段橡皮筋對(duì)小車做功？橡皮53解決方案第一次用一條橡皮筋拉小車第二次用兩條完全相同的橡皮筋并聯(lián)起來(lái)栓到小車上拉小車，且使每條橡皮筋的伸長(zhǎng)都和第一次的伸長(zhǎng)量一樣做功W做功2W依次類推，并聯(lián)三條、四條……橡皮筋，且拉伸的長(zhǎng)度都一樣，做的功為3W、4W……解決方案第一次用一條橡皮筋拉小車第二次用兩條完全相同的橡皮筋54思考小車在木板上做什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？先加速后勻速再減速我們要取的速度是哪個(gè)階段的速度？這個(gè)速度該如何測(cè)量？橡皮筋恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)的速度。利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，用橡皮筋恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)的一段位移與所用時(shí)間的比值近似計(jì)算該點(diǎn)的瞬時(shí)速度思考小車在木板上做什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？先加速后勻速再減速我們要取55如何使拉力做的功等于合力做的功？即如何抵消摩擦力。思考橡皮筋對(duì)小車做的功是合力做的功嗎？把木板的一端墊高，使重力沿斜面向下的力與摩擦力平衡F阻FGF