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下面是一位教师的《探究外力(重力)对物体所做的功与物体动能的变化关系实验》的教案,认真阅读下列材料,并回答问题:
[探究实验]外力(重力)对物体所做的功与物体动能的变化关系
(一)提供的实验器材有:电火花式打点计时器、纸带、重锤、刻度尺.
(二)请同学们根据已有的知识,结合提供的实验器材,在小组讨论的基础上,写出你们的实验方案.讨论时请围绕下列问题进行:
①如何设计实验方案.(实验结束后叫学生上台演示其实验操作过程)
[师生探讨]:将打点计时器侧放于桌面上,使限位也伸出桌面外,将夹有重锤的纸带从下向上穿过限位孔,用一手压住打点计时器,另一手提住约束的上端,使纸带竖直,重锤紧靠在下边的限位孔处,先开启电源使打点计时器工作,然后放手使纸带在重锤的带动下自由下落,结果打点计时器在纸带上打下一系列点,利用打了点的纸带来计算重力所做的功WG与动能变化量△EK的关系.
②如何计算重力所做的功WG和动能的变化量△EK
[师生探讨]:在纸带上取两个合适的点(如下图中纸带上的B点和E点),用刻度尺测出这两点间的距离SBE,根据功的定义可知:WG=mgSBE,采用求平均速度的方法求出打点计时器打B、E两点时,重锤的速度vB和VE,再根据动能的计算式EK=
1
2
mv2计算打B、E两点时的动能及其动能的差值△EK
③需要测量和记录哪些实验数据:(实验后由学生用图示方式板书出来 )
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④如何设计记录数据的表格:(学生板书并填入实验记录的数据)

SBE SAC SDE IAC IDF
(三)操作实验,测量和记录实验数据.
(四)数据处理表格:(学生板书并赶往数据处理结果)

VB= VE= △Ei=
1
2
mvB2-
1
2
mvA2
WO=mgSAO
 
 
(五)处理实验数据,比较得出实验结论:
[学生]:通过数据处理可知:
请你在“(四)数据处理表格”中补写出vB和VE的表达式.并写出实验结论.
分析:根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B、E点的速度,从而求出动能的变化量,根据下降的高度求出重力做功的大小,比较出△Ek与W的大小关系.
解答:解:根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度得:
vB=
sAC
tAC

vE=
sDF
tDF

实验的结论为:在实验误差范围内,重力所做的功与物体动能的该变量是相等的.
故答案为:
sAC
tAC
sDF
tDF
;在实验误差范围内,重力所做的功与物体动能的该变量是相等的.
点评:解决本题的关键知道实验的原理,以及掌握数据处理的方法.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图1所示,1.2两细绳与水平车顶的夹角分别为300和600,物体质量为m,现让小车以2g(g为重力加速度)的加速度向右做匀加速直线运动,当物体与车保持相对静止时,求:绳1中弹力的大小?
下面是一位同学的解法
解:以物体m为研究对象,受力分析如图2,由牛顿第二定律得:
x:T1cos30°-T2cos60°=ma
y:T1sin30°+T2sin60°=mg
解得:T1=(
3
+
1
2
)mg
你认为该同学的解法正确吗?如有错误请写出正确的解法.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)读出下面两图的读数:上图________________cm,下图________________mm。

   

(2)下面是一位教师的《探究外力(重力)对物体所做的功与物体动能的变化关系实验》的教案,认真阅读下列材料,并回答问题:

【探究实验】外力(重力)对物体所做的功与物体动能的变化关系

(一)提供的实验器材有:电火花式打点计时器、纸带、重锤、刻度尺。

(二)请同学们根据已有的知识,结合提供的实验器材,在小组讨论的基础上,写出你们的实验方案。讨论时请围绕下列问题进行:

①如何设计实验方案。(实验结束后叫学生上台演示其实验操作过程)

【师生探讨】将打点计时器侧放于桌面上,使限位孔伸出桌面外,将夹有重锤的纸带从下向上穿过限位孔,用一手压住打点计时器,另一手提住纸带的上端,使纸带竖直,重锤紧靠在下边的限位孔处,先开启电源使打点计时器工作,然后放手使纸带在重锤的带动下自由下落,结果打点计时器在纸带上打下一系列点,利用打了点的纸带来计算重力所做的功WG与动能变化量ΔEk的定量关系。

②如何计算重力所做的功WG和动能的变化量ΔEk

【师生探讨】在纸带上取两个合适的点(如下图中纸带上的B点和E点),用刻度尺测出这两点间的距离sBE,根据功的定义可知:WG=mgsBE,采用求平均速度的方法求出打点计时器打B、E两点时,重锤的速度vb和vE,再根据动能的计算式Ek=12mv2计算打B、E两点时的动能及其动能的差值ΔEk

③需要测量和记录哪些实验数据:(实验后由学生用图示方式板书出来)

④如何设计记录数据的表格:(学生板书并填入实验记录的数据)

sBE

sAC

sDF

tAC

tDF

 

 

 

 

 

(三)操作实验,测量和记录实验数据。

(四)数据处理表格:(学生板书并填入数据处理结果)

vb=

vE=

EkB=mvB2

EkE=mvE2

ΔEk=EkE-EkB

WG=mgsBE

 

 

 

 

 

 

(五)处理实验数据,比较得出实验结论:

【生】通过数据处理可知:重力所做的功WG与物体动能的改变量ΔEk在误差允许的范围内是相等的。

请你在“(四)数据处理表格:”中,补写出vb和vE的表达式。

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科目:高中物理 来源:2011年江苏省姜堰市高三第一学期期中考试物理卷 题型:计算题

如图所示,1、2两细绳与水平车顶的夹角分 别为300和600,物体质量为m,现让小车以2g(g为重力加速度)的加速度向右做匀加速直线运动,当物体与车保持相对静止时,求:绳1中弹力的大小?

下面是一位同学的解法
解:以物体m为研究对象,受力分析如图,由牛顿第二定律得:
xT1cos300T2cos600=ma
yT1sin300 +T2sin600=mg
解得: T1=(+mg 
你认为该同学的解法正确吗?如有错误请写出正确的解法。       

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

下面是一位教师的《探究外力(重力)对物体所做的功与物体动能的变化关系实验》的教案,认真阅读下列材料,并回答问题:
【探究实验】外力(重力)对物体所做的功与物体动能的变化关系
㈠提供的实验器材有:电火花式打点计时器、纸带、重锤、刻度尺。
㈡请同学们根据已有的知识,结合提供的实验器材,在小组讨论的基础上,写出你们的实验方案。讨论时请围绕下列问题进行:
①如何设计实验方案。(实验结束后叫学生上台演示其实验操作过程)
【师生探讨】:将打点计时器侧放于桌面上,使限位孔伸出桌面外,将夹有重锤的纸带从下向上穿过限位孔,用一手压住打点计时器,另一手提住纸带的上端,使纸带竖直,重锤紧靠在下边的限位孔处,先开启电源使打点计时器工作,然后放手使纸带在重锤的带动下自由下落,结果打点计时器在纸带上打下一系列点,利用打了点的纸带来计算重力所做的功与动能变化量的定量关系。
②如何计算重力所做的功和动能的变化量
【师生探讨】:在纸带上取两个合适的点(如下图中纸带上的B点和E点),用刻度尺测出这两点间的距离,根据功的定义可知:,采用求平均速度的方法求出打点计时器打B、E两点时,重锤的速度vB和vE,再根据动能的计算式计算打B、E两点时的动能及其动能的差值
③需要测量和记录哪些实验数据:(实验后由学生用图示方式板书出来)

④如何设计记录数据的表格:(学生板书并填入实验记录的数据)
SBE
SAC
SDF
tAC
tDF
 
 
 
 
 
㈢操作实验,测量和记录实验数据。
㈣数据处理表格:(学生板书并填入数据处理结果)
   
    




 
 
 
 
 
 
㈤处理实验数据,比较得出实验结论:
【生】:通过数据处理可知:重力所做的功与物体动能的改变量在误差允许的范围内是相等的。
  请你在“㈣数据处理表格:”中,补写出的表达式

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