《探究动能定理》学习材料
1.实验目的
探究恒力做功与物体动能变化量的关系.
2.实验原理
探究恒力做功与物体动能变化量的关系，可通过改变力对物体做的功，测出物体动能的相应变化，从而得到恒力做功与物体动能变化量的关系.
3.实验器材
附有定滑轮的长木板、薄木块、小车、细线、钩码、打点计时器(电磁式或电火花式)、交流电源(电磁式配低压，电火花配220V)、导线、天平(带一套砝码)、毫米刻度尺、纸带及复写纸等.
4.实验步骤
(1)用天平测出小车质量 ,并记录.
(2)按图5-5-1安装实验器材；要调整定滑轮的高度，使细线与木板平行
(3)平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫薄木块，并反复移动其位置，直到小车在斜面上匀速运动为止.
(4)细线末端挂上钩码(要使小车质量远大于钩码的质量)，把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器，接通电源放开小车，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，取下纸带并标记使用的钩码质量.
(5)重复步骤4，打2~3条纸带.
(6)选一条点迹清晰的纸带分析数据.
(7)将实验数据填在下表中小车质量m= kg,钩码质量m0= kg细线拉力F=m0g=
N.
计数点 位移s/m 功W/J 速度v1/m·s-1 速度v2/m·s-1 动能的
变化ΔEk
1
2
3
4
5
(8)结论：恒力所做的功跟动能变化量之间的关系是恒力所做的功等于物体动能的变化量.
5.注意事项
(1)钩码的总质量要远小于小车的质量.
(2)平衡摩擦力时，不要加钩码，但应连着纸带且接通电源.
(3)小车所受的阻力f应包括小车受的摩擦力和打点计时器对小车后所拖纸
带的摩擦力
(4)小车应靠近打点计时器，并且要先接通电源后释放小车.
6.误差分析
(1)实验的系统误差是绳对小车的拉力小于钩码的总重力.
(2)平衡摩擦力不彻底或平衡过了也造成误差. (3)利用打上点的纸带计算小车的速度时，测量不准带来误差.
实验五:验证动能定理实验 W合 = ∆Ek2—∆Ek1
目的：验证在外力作用下物体做加速运动或减速运动时，动能的增量等于合外力所做的功。
原理：物体在恒力作用下做直线运动时，动能定理可表述为F合s= mv22- mv12。只要实验测得F合s 和 m(v22-v12)在实验误差范围内相等，则动能定理被验证。F合可以由F合＝ma求得。
例题：如图是验证动能定理的装置，除图示器材外，还有打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸，天平和细沙．①你认为还需要的实验器材有 ．
②实验时为了保证滑块受到的合力与
沙和沙桶的总重力大小基本相等，应满足的实验条件是 ，实验时首先要做的步骤是 ．
③图丙是滑块(质量为M)在沙和沙桶的
总质量为m条件下做匀加速直线运动的纸带．测量数据已用字母表示在图中，打点计时器的打点周期为T. 则本实验最终要验证的数学表达式为 ．(用题中的字母表示)
解析 ①刻度尺（2分） ②沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量；平衡摩擦力.（每空2分）
③mg xAB＝12 M（xB2－xA24T2）（4分）
1．（2008广东）（13分）某实验小组采用图11所示的装置探究“动能定理”。图中小车中可放置砝码。实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面。打点计时器工作频率为50Hz.
（1）实验的部分步骤如下：
①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；
②将小车停在打点计时器附近， ， ，小车拖动纸带，打点计时器上打下一列点， ； ③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作。
（2）图12是钩码质量为0.03kg，砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到O的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v，请将．．C．点的测量结果填在表．．．．．．．．．1．中的相应位置．．．．．．。
1．在用图1-7-11示装置做“探究动能定理”的实验时，下列说法正确的是（ ）
A．通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值
B．通过改变橡皮筋的拉伸长度改变拉力做功的数值
C．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度
D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度
答案：1.AC
2．关于探究功与物体速度变化的关系的实验中，下列叙述正确的是 ( )
A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
C．放小车的长木板应该尽量使其水平
D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
答案：2.D
3．在“探究功与速度变化的关系”的实验中，某同学是用下面的方法和器材进行实验的:放在长木板上的小车由静止开始在几条完全相同的橡皮筋的作用下沿木板运动，小车拉动固定在它上面的纸带，纸带穿过打点计时器.关于这一实验，下列说法中正确的是
( )
A．长木板要适当倾斜，以平衡小车运动中受到的阻力
B．.重复实验时，虽然用到橡皮筋的条数不同，但每次应使橡皮筋拉伸的长度相同
C．利用纸带上的点计算小车的速度时，应选用纸带上打点最密集的部分进行计算
D．利用纸带上的点计算小车的速度时，应选用纸带上打点最稀疏的部分进行计算
答案：3.ABD 解析；在“探究功与速度变化的关系”的实验中，首先是要平衡摩擦力，A正确；每次拉橡皮筋，其伸长的长度都应相同，B对；在选择打点计时器打的纸带，应该选择稀疏的部分进行计算，有利于减小误差。
4.在课本实验中，小车会受到阻力，但可使木板倾斜作为补偿．则下列操作正确的是( )
A．放开小车，能够自由下滑即可
B．放开小车，能够匀速下滑即可
C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可
D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可
答案：4.D
5.在“探究力对物体做功与速度变化的关系”的实验中每次橡皮筋的拉伸长度都保持不变，这样每次( )
吉林省白城市第一中学物理实验报告
实验名称 探究动能定理
实验目的 掌握动能的概念，会利用实验探究恒力做功与动能变化的关系
实 验 人
指导教师 日 期
实验器材 打点计时器、学生电源、铁架台、纸带、复写纸、刻度尺、导线、重锤等
实验原理 用打点计时器等记录在恒力作用下物体运动的情况，计算恒力做功W=________和物体动能的变化△Ek=________________________ ,它们的大小关系。
实验步骤 1、将打点计时器固定在铁架台上，连接好电源。
2、将纸带的一端连接在重锤上，另一端穿过计时器并使重物靠近计时器。
3、打开电源，释放重锤，________________，取下纸带。
4、重复以上步骤，打出3条纸带。
5、选出一条清晰的纸带，选取合适的一段。
6、分析处理纸带 。
7、整理试验仪器 。
数据处理 纸带粘贴处
实验结论
在误差允许的范围内，恒力做功________（填“大于”、“等于”、“小于”）动能的变化量。
误差分析
从实验结果可以看出，W总是________（填“大于”、“等于”、“小于”）△Ek，这是因为在实验中未考虑________力做功。
注意事项
教师评语
