高考物理一轮复习 第十三章 实验专题 第1讲 力学实验 实验5 探究动能定理优质课件
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高考物理一轮总复习 实验探究五 探究动能定理课件
固 考
误差分析
基
· 实
1．误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一，使橡皮
验
探 究
筋的拉力做的功 W 与橡皮筋的条数不成正比．
明
考
2．没有完全平衡摩擦力(倾角小)或平衡摩擦力过度(倾角
向 ·
两
提 考 能 ·
过大)也会造成误差． 3．利用打上点的纸带计算小车的速度时，测量不准带来
级 集 训
考
题 误差．
细
验
探 究
动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的
明
考
间距 L 和这两点的速度大小 v1 与 v2(v1＜v2)．则本实验最终
向 ·
两
提 考
要验证的数学表达式为_____________________．
能
级 集 训
·
(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)
考
题
细
研
菜单
高三一轮总复习·物理
动，找到木板的一个合适的倾角．
考
向
·
2．测小车速度时，纸带上的点应选均匀部分的，也就是 两
提
考 选小车做匀速运动状态的．
能
级 集 训
·
考
3．橡皮筋应选规格一样的．力对小车做的功以一条橡皮
题
细 研
筋做的功为单位即可，不必计算出具体数值．
4．小车质量应大一些，使纸带上打的点多一些．
菜单
高三一轮总复习·物理
细
研
菜单
高三一轮总复习·物理
5．用 3 条、4 条……橡皮筋做实验，用同样的方法测出
固 功和速度，记入表格．
考
基
·
实
验
高考物理一轮复习课件实验探究动能定理
弹性势能转化为动能现象解释
弹簧振子
当弹簧被压缩或拉伸时，它具有弹性势能。一旦释放，弹簧的弹性势能会转化为 振子的动能，使其来回振动。
蹦床运动
在蹦床运动中，运动员利用蹦床的弹性势能来增加自己的动能。当运动员从高处 落下并接触蹦床时，蹦床发生形变并储存弹性势能；随后，蹦床恢复原状并将弹 性势能转化为运动员的动能，使其弹起。
研究动能定理在日常生活中的应用实例，如汽车刹车距离的计算、运 动员起跑时的动能计算等。
THANKS
感谢观看
在实验中，我们采用了控制变量的方 法，保证了实验的准确性和可靠性。
动能定理在物理学科中地位和意义
动能定理是物理学中的基本定理之一，它揭示了物体动能与速度之间的关系，为我 们研究物体的运动提供了重要的理论依据。
动能定理不仅适用于宏观物体的运动，也适用于微观粒子的运动，具有广泛的应用 范围。
掌握动能定理对于理解物理学中的其他概念和定理具有重要意义，如动量定理、功 能原理等。
|1||||||||
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数据处理及分析
数据整理
数据分析
将实验数据填入表格，计算动能变化和合 外力做功。
通过比较动能变化和合外力做功的数值， 验证动能定理的正确性。分析误差来源， 如测量误差、空气阻力等。
图表展示
结论总结
利用图表展示数据，如动能变化与合外力 做功的关系图，更直观地反映实验结果。
02ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
实验操作与数据记录
操作注意事项
实验准备
确保实验器材完好，熟悉实验 步骤和操作规程，理解动能定
理的基本原理。
安全操作
注意用电安全，避免使用破损 的导线或插头，确保实验过程 中不会对人员或设备造成伤害 。
18届高考物理一轮总复习实验5探究动能定理课件
• (3)他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，如图所 示．把打下的第一个点记作0，然后依次取若干个计数点，相邻计数点 间还有4个点未画出，用厘米刻度尺测得各计数点到0点的距离分别为d1 ＝0.041 m，d2＝0.055 m，d3＝0.167 m，d4＝0.256 m，d5＝0.360 m，d6 ＝0.480 m，…，他把钩码的重力(当地重力加速度g＝10 m/s2)作为小车 所受合力，算出打下0点到打下第5点合力做功W＝________J(结果保留 3位有效数字，重力加速度g取10 m/s2)，打第5点时小车的动能Ek＝ ________(用相关数据前字母列式)，把打下第5点时小车的动能作为小 车动能的改变量，算得Ek＝0.125 J.
mgs2 【答案】(1)ABC (2) (3)减小 增大 二 4h
【解析】(1)小球离开桌面后做平抛运动，设桌面到地面的高度为 h，小球抛出 点到落地点的水平距离为 s，则有 1 2 s g h＝ gt ，s＝v0t，解得 v0＝ ＝s 2 t 2h 1 2 mgs2 所以 Ek＝ mv0＝ 2 4h 由此可知需要测量的量有 m，s，h，故选 ABC．
• 思路剖析：(1)电磁打点计时器使用的电源有什么要求？(2)如何明确是 否平衡摩擦力？(3)木板水平放置，小车速度最大时，合外力为零，此 时橡皮筋什么状态？(4)小车的末状态如何确定？
• 【答案】(1)交流 (2)D (3)B (4)GJ • 【解析】(1)打点计时器使用的是交流电源． • (2)平衡摩擦力时，应将纸带穿过打点计时器，放开拖着纸 带的小车，小车能够匀速下滑即可，D项正确． • (3)水平放置木板，放开小车后，小车做加速运动，当橡皮 筋的拉力大小等于摩擦力大小时，小车的速度最大，此时 橡皮筋仍处于伸长状态，小车没过两个铁钉的连线，选项B 正确，A、C、D错误． • (4)从纸带上看，纸带的GJ段打点比较均匀，所以应选用纸 带的GJ段进行测量．
高考物理一轮复习课件专题五实验五探究动能定理
碰撞现象
在车辆碰撞事故中，动能定理可以帮助分析碰撞 前后的速度、动能变化以及损失的能量，为事故 鉴定提供依据。
动能定理在科技领域的应用探讨
航空航天
在火箭发射、卫星变轨等过程中，需要精确计算和控制动能的变化 ，以确保航天器的安全和准确进入预定轨道。
机械工程
动能定理在机械工程中有着广泛的应用，如分析机械系统的运动特 性、计算机构的动能以及优化机械结构的设计。
实验成果总结回顾
实验步骤ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1. 准备实验器材，包括滑块、弹簧秤、细绳、打点计时器等。
2. 将滑块放置在光滑水平面上，用细绳连接弹簧秤和滑块，调整弹簧秤的拉力，使 滑块做匀加速直线运动。
实验成果总结回顾
3. 使用打点计时器记录滑块运动的时间和位移， 重复多次实验以减小误差。
5. 处理实验数据，计算合外力的功和动能的增量 ，验证动能定理。
Ek2-Ek1=W，其中Ek2和Ek1分别 为物体在末状态和初状态的动能， W为合外力做的功。
动能定理意义
动能定理揭示了物体动能的变化与 合外力做功之间的关系，是力学中 的重要定理之一。
实验装置与步骤
实验装置
2. 调节气垫导轨
气垫导轨、光电计时器、滑块、细绳 、钩码等。
调节气垫导轨的水平度，确保滑块在 导轨上滑动时无明显摩擦。
测量数据
待小车停止运动后，断开电源。取下纸带，用刻度尺测量 纸带上相邻两点间的距离，并记录数据。同时，测量小车 的质量以及钩码的质量，并记录数据。
多次实验
为了减小误差，提高实验的准确性，需要多次重复实验， 并记录每次实验的数据。
数据处理及分析
计算速度
根据纸带上相邻两点间的距离和打点计时器的打 点周期，可以计算出小车在各个时刻的速度。
在车辆碰撞事故中，动能定理可以帮助分析碰撞 前后的速度、动能变化以及损失的能量，为事故 鉴定提供依据。
动能定理在科技领域的应用探讨
航空航天
在火箭发射、卫星变轨等过程中，需要精确计算和控制动能的变化 ，以确保航天器的安全和准确进入预定轨道。
机械工程
动能定理在机械工程中有着广泛的应用，如分析机械系统的运动特 性、计算机构的动能以及优化机械结构的设计。
实验成果总结回顾
实验步骤ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1. 准备实验器材，包括滑块、弹簧秤、细绳、打点计时器等。
2. 将滑块放置在光滑水平面上，用细绳连接弹簧秤和滑块，调整弹簧秤的拉力，使 滑块做匀加速直线运动。
实验成果总结回顾
3. 使用打点计时器记录滑块运动的时间和位移， 重复多次实验以减小误差。
5. 处理实验数据，计算合外力的功和动能的增量 ，验证动能定理。
Ek2-Ek1=W，其中Ek2和Ek1分别 为物体在末状态和初状态的动能， W为合外力做的功。
动能定理意义
动能定理揭示了物体动能的变化与 合外力做功之间的关系，是力学中 的重要定理之一。
实验装置与步骤
实验装置
2. 调节气垫导轨
气垫导轨、光电计时器、滑块、细绳 、钩码等。
调节气垫导轨的水平度，确保滑块在 导轨上滑动时无明显摩擦。
测量数据
待小车停止运动后，断开电源。取下纸带，用刻度尺测量 纸带上相邻两点间的距离，并记录数据。同时，测量小车 的质量以及钩码的质量，并记录数据。
多次实验
为了减小误差，提高实验的准确性，需要多次重复实验， 并记录每次实验的数据。
数据处理及分析
计算速度
根据纸带上相邻两点间的距离和打点计时器的打 点周期，可以计算出小车在各个时刻的速度。
高考物理一轮复习课件机械能实验五探究动能定理
洁。
安全规范与操作要求
穿戴好实验服，长发者 需将头发束起，以免发
生意外。
01
操作过程中要保持安静 ，禁止大声喧哗或随意 走动，以免干扰他人或
引发事故。
03
若发现异常情况或听到 异常声响，应立即停止 实验并报告教师处理。
05
使用电源时，要确保电 源插头插接牢固，避免
接触不良引发火灾。
02
禁止私自拆卸实验器材 或改变实验装置结构， 以免损坏设备或造成危
打点计时器的纸带固定在小车后面。
3. 使小车停在靠近打点计时器处，先 接通电源，后释放小车，让小车拖着纸 带运动，打点计时器就在纸带上打下一 系列的点。换上新纸带，重复实验三次
。
数据记录与处理
01
1. 从三条纸带中选择一条比较理想的 进行处理，舍掉开头比较密集的点子 ，在后边便于测量的地方找一个开始 点，并把每打五个点的时间作为时间 单位。在选好的开始点下面记作 “0”，往后第六个点作为计数点1， 依此标出计数点2、3、4、5、6，测 量出相邻两计数点间的距离s1、s2、 s3、s4、s5、s6。
险。
04
应急处理措施
01
02
03
04
若发生触电事故，应立即切断 电源，用绝缘体将触电者与电 源分离，并进行急救处理。
若发生火灾事故，应迅速切断 电源并使用灭火器进行灭火，
同时拨打火警电话报警。
若发生化学药品溅洒事故，应 立即用清水冲洗受伤部位，并 根据药品性质采取相应的急救
措施。
若发生其他意外事故，应保持 冷静并立即报告教师处理。
高考物理一轮复习课 件机械能实验五探究 动能定理
汇报人：XX 20XX-01-20
contents
安全规范与操作要求
穿戴好实验服，长发者 需将头发束起，以免发
生意外。
01
操作过程中要保持安静 ，禁止大声喧哗或随意 走动，以免干扰他人或
引发事故。
03
若发现异常情况或听到 异常声响，应立即停止 实验并报告教师处理。
05
使用电源时，要确保电 源插头插接牢固，避免
接触不良引发火灾。
02
禁止私自拆卸实验器材 或改变实验装置结构， 以免损坏设备或造成危
打点计时器的纸带固定在小车后面。
3. 使小车停在靠近打点计时器处，先 接通电源，后释放小车，让小车拖着纸 带运动，打点计时器就在纸带上打下一 系列的点。换上新纸带，重复实验三次
。
数据记录与处理
01
1. 从三条纸带中选择一条比较理想的 进行处理，舍掉开头比较密集的点子 ，在后边便于测量的地方找一个开始 点，并把每打五个点的时间作为时间 单位。在选好的开始点下面记作 “0”，往后第六个点作为计数点1， 依此标出计数点2、3、4、5、6，测 量出相邻两计数点间的距离s1、s2、 s3、s4、s5、s6。
险。
04
应急处理措施
01
02
03
04
若发生触电事故，应立即切断 电源，用绝缘体将触电者与电 源分离，并进行急救处理。
若发生火灾事故，应迅速切断 电源并使用灭火器进行灭火，
同时拨打火警电话报警。
若发生化学药品溅洒事故，应 立即用清水冲洗受伤部位，并 根据药品性质采取相应的急救
措施。
若发生其他意外事故，应保持 冷静并立即报告教师处理。
高考物理一轮复习课 件机械能实验五探究 动能定理
汇报人：XX 20XX-01-20
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高考物理一轮复习：实验五 探究动能定理优质课件
考点核心突破
考点一 对实验原理的理解
(2014·广州模拟)某研究性学习小组做探究“橡 皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验，实验开始前， 他们提出了以下几种猜想：①W∝ v，②W∝v，③W∝v2. 实验装置如图实Ⅴ－2 甲所示，图中是小车在一条橡皮筋 作用下弹出，沿木板滑行的情形，这时橡皮筋对小车做的 功记为 W.当我们用 2 条、3 条……完全相同的橡皮筋并在 一起进行第 2 次、第 3 次……实验时，每次橡皮筋都拉伸 到同一位置释放．小车在实验中获得的速度由打点计时器 所打的纸带测出．
图实Ⅴ－1
【实验器材】 小车(前面带小钩)、100 g～200 g砝码、长 木板(两侧适当的对称位置钉两个铁钉)、打点 计时器及纸带、学生电源及导线(使用电火花 计时器不用学生电源)、5～6条等长的橡皮筋、 刻度尺． 【实验过程】 1．按图实Ⅴ－1所示将实验仪器安装好，同 时平衡摩擦力． 2．先用一条橡皮筋做实验，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W1，将这一组数据记入表格．
3．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，这样橡皮筋对小车做的 功为W2，测出小车获得的速度v2，将数据记入 表格．
4．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.
橡皮筋的条数 1 2 3 4 5
力对小车做的功 1W 2W 3W 4W 5W
小车获中的信息，填写下表.
次数
1 234
橡皮筋对小车做的功 W 小车速度v/(m·s－1)
v2/(m·/s－2)
从表中数据可得出结论：_______________.
(4)试根据(2)、(3)中的信息，填写下表.
次数
1 234
高考物理一轮总复习实验5探究动能定理课件
移动木板的位置，直至小车上不挂橡皮筋时，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．
• (4)小车质量应大一些，使纸带上打的点多一 些．
•考点1 实验考查
• 1．实验原理的理解 • (1)为使橡皮筋的拉力做功等于合外力做功，需要先平衡摩
擦力． • (2)平衡摩擦力时不挂橡皮筋，轻推小车，只要纸带上点间
距相等，小车做匀速运动即可完成． • 2．实验操作的注意事项 • 由同一位置静止释放小车，橡皮筋恢复原长时，小车获得
• 2．实验器材
• 小车(前面带小钩)、100～200 g砝码、长木板、两侧适当的 对称位置钉两个铁钉、打点计时器及纸带、学生电源及导 线(使用电火花计时器不用学生电源)、5～6条相同规格的橡 皮筋、刻度尺．
• 3．实验步骤 • (1)按上图所示将实验仪器安装好． • (2)平衡摩擦力：在长木板有打点计时器的一端下面垫一块木板，反复
• (1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度 尺和________(填“交流”或“直流”)电源．
• (2)实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当倾 斜来平衡摩擦力，则下面操作正确的是( )
• 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
• 3．注意事项
• (1)平衡摩擦力很关键，将木板一端垫高，使 小车重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力平 衡．方法是轻推小车，由打点计时器打在纸 带上的点的均匀程度判断小车是否匀速运动， 找到木板一个合适的倾角．
• (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．
• (4)小车质量应大一些，使纸带上打的点多一 些．
•考点1 实验考查
• 1．实验原理的理解 • (1)为使橡皮筋的拉力做功等于合外力做功，需要先平衡摩
擦力． • (2)平衡摩擦力时不挂橡皮筋，轻推小车，只要纸带上点间
距相等，小车做匀速运动即可完成． • 2．实验操作的注意事项 • 由同一位置静止释放小车，橡皮筋恢复原长时，小车获得
• 2．实验器材
• 小车(前面带小钩)、100～200 g砝码、长木板、两侧适当的 对称位置钉两个铁钉、打点计时器及纸带、学生电源及导 线(使用电火花计时器不用学生电源)、5～6条相同规格的橡 皮筋、刻度尺．
• 3．实验步骤 • (1)按上图所示将实验仪器安装好． • (2)平衡摩擦力：在长木板有打点计时器的一端下面垫一块木板，反复
• (1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度 尺和________(填“交流”或“直流”)电源．
• (2)实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当倾 斜来平衡摩擦力，则下面操作正确的是( )
• 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
• 3．注意事项
• (1)平衡摩擦力很关键，将木板一端垫高，使 小车重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力平 衡．方法是轻推小车，由打点计时器打在纸 带上的点的均匀程度判断小车是否匀速运动， 找到木板一个合适的倾角．
高考物理一轮复习：实验【5】探究动能定理ppt课件
实验基础 自主梳理
考点突破 题型透析
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实验基础 自主梳理
实验目的 1．通过实验探究外力对物体做功与物体速度变化的关系． 2．通过分析实验数据，总结出做功与物体速度的平方的正比例关 系． 实验原理 探究功与速度变化的关系，可通内容 过改变力对物体做的功，测出力 对物体做不同的功时物体的速度， 为简化实验可将物体初速度设置为 零，可用如图所示的装置进行实验， 通过增加橡皮筋的条数使橡皮筋对小车做的功成倍增加，再通过 打点计时器和纸带来测量每次实验后小车的末速度v.
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，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．
实验基础 自主梳理
考点突破 题型透析
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
实验基础 自主梳理
考点突破 题型透析
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实验基础 自主梳理
实验器材
小车(前面带小钩)、100 g～200 g砝码、长木板(两侧适当的对称位 置钉两个铁钉)，打点计时器及纸带、学生电源及导线(使用电火花 计时器则不用学生电源)、5～6条等长的橡皮筋、刻度尺．
实验步骤 1．按原理图将仪器安装好． 内容
高实三验基物础理一轮复习
自主梳理
实验五 探究动能定理
内容 考点一 实验原理及操作
考
考点二 实验数据的处理及误差分析
点 考点三 创新实验设计
在本模块中，学生将学习算法初步、统计、概率的基础知识。 1．算法是数学及其应用的重要组成部分，是计算科学的重要基础。随着现代信息技术飞速发展，算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用，并日益融入社会生活的许多方面，算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养。中学数学中的算法内容和其他内容是密切联系在一 起的， 比如线性方程组的求解、数列的求和等。具体来说，需要通过模仿、操作、探索，学习设计程序框图表达解决问题的过程，体会算法的基本思想和含义，理解算法的基本结构和基本算法语句，并了解中国古代数学中的算法。在本教科书中，首先通过实例明确了算法的含义，然后结合具 体算法介绍了算法的三种基本结构：顺序、条件和循环，以及基本的 算法语句，最后集中介绍了辗转相除法与更相减损术、秦九韶算法、排序、进位制等典型的几个算法问题，力求表现算法的思想，培养学生的算法意识。2．现代社会是信息化的社会，人们面临形形色色的问题，把问题用数量化的形式表示，是利用数学工具解决问题的基础。对于数量化表示的问题，需要收集数据、分析数据、解答问题。统计学是研究 如何合理收集、整理、分析数据的学科，它可以为人们制定决策提供依据。本教科书主要介绍最基本的获取样本数据的方法，以及几种从样本数据中提取信息的统计方法，其中包括用样本估计总体分布及数字特征和线性回归等内容。本教科书介绍的统计内容是在义务教育阶段有关抽样 调查知识的基础上展开的，侧重点放在了介绍获得高质量样本的方法、 方便样本的缺点以及随机样本的简单性质上。教科书首先通过大量的日常生活中的统计数据，通过边框的问题和探究栏目引导学生思考用样本估计总体的必要性，以及样本的代表性问题。为强化样本代表性的重要性，教科书通过一个著名的预测结果出错的案例，使学生体会抽样不是简 单的从总体中取出几个个体的问题，它关系到最后的统计分析结果是 否可靠。然后，通过生动有趣的实例引进了随机样本的概念。通过实际问题情景引入系统抽样、分层抽样方法，介绍了简单随机抽样方法。最后，通过探究的方式，引导学生总结三种随机抽样方法的优缺点。3．随机现象在日常生活中随处可见，概率是研究随机现象规律的学科，它为人们认识客观世界提供了重要的思维模式和解决问题的模型，同时为 统计学的发展提供了理论基础。因此，统计与概率的基础知识已经成为一个未来公民的必备常识。在本模块中，学生将在义务教育阶段学习统计与概率的基础上，结合具体实例，学习概率的某些基本性质和简单的概率模型，加深对随机现象的理解，能通过实验、计算器（机）模拟估计 简单随机事件发生的概率。教科书首先通过具体实例给出了随机事件 的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义 。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释概率的意义， 并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生（取整数值的）随机数的方法，以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。教科书首先通过具体实例给出了随机事件的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和 比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释 概率的意义，并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转 盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生（取整数值的）随机数的方法，以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。
高考物理一轮总复习 实验五：探究动能定理课件
B．木块的质量 m1
D．重物的质量 m3
F．AB 段的距离 lAB
H．秒表
第二十二页，共23页。
解析：(1)匀减速运动相邻两计数点间的距离变小，所以运 动从 B 到 A，纸带的右端与木块连接，交流电频率为 50 Hz，则 周期 T＝0.02 s，两计数点间的时间 t＝0.10 s，则
vA＝6.84＋70.4.28×10－2 m/s＝0.72 m/s vB＝9.41＋100..026×10－2 m/s＝0.97 m/s. (2)由动能定理得 WAB＝12mv2A－12mv2B，所以要测木块的质量， 需用到天平．
不成正比；②平衡摩擦力时，木板倾角过大或过小；③测量纸 带上的各点之间间距时有误差；④纸带上的点没有对应小车匀
速运动时刻．
第五页，共23页。
6．注意事项
(1)平衡摩擦力很关键，将木板一端垫高，使小车的重力沿 斜面(xiémiàn)向下的分力与摩擦阻力平衡．方法是轻推小车，由打点计 时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否匀速运动，找到
木板一个(2合)测适的小倾车角．速度时，纸带(zhǐ dài)上的点应选均匀部分的，也就是选 小车做匀速运动(yúnsùyùndòng)状态的．
(3)橡皮筋应选规格一样的．力对小车做的功以 1 条橡皮筋
做的功为单位即可，不必计算出具体数值．
(4)小车质量应大一些，使纸带上打的点多一些．
第六页，共23页。
【跟踪(gēnzōng)训练】
1．为了探究功与物体速度(sùdù)变化的关系，现提供如图 S5－3 所示的器材，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，
50 Hz)
请思考探究思路并回答下列问题．(打点计时器交流电频率为
图 S5－3
人教版高考物理一轮复习：实验探究动能定理ppt课件
第五章
实验5:探究动能定理
6-6-
一二三四五六
四、误差分析
1.误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一,使橡皮筋的拉力做功 W 与橡皮筋的条数不成正比。
2.没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过大也会造成误差。 3.利用打点的纸带计算小车的速度时,测量不准会带来误差。
第五章
实验5:探究动能定理
7-7-
图2
考点一
考点二
考点三
第五章
实验5:探究动能定理
-1155-
请计算小车所受合外力做的功 W 和小车动能的变化 ΔEk,补填表中空 格(结果保留至小数点后第四位)。
O —B O —C O —D O —E O —F W/J 0.0432 0.0572 0.0734 0.0915 0.1115 ΔEk/J 0.0430 0.0570 0.0734 0.0907 0.1105
第五章
实验5:探究动能定理
9-9-
考点一 实验原理及误差分析
【例 1】(单选)
探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系,实验装置 如图所示,实验主要过程如下:
(1)设法让橡皮筋对小车做的功分别为 W、2W、3W、… (2)分析打点计时器打出的纸带,求出小车的速度 v1、v2、v3、… (3)作出 W v 草图;
。(填选项前字母)
A.平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上
B.为减小系统误差,应使钩码质量远大于小车质量
C.实验时,应使小车靠近打点计时器由静止释放
第五章
实验5:探究动能定理 1234
-23-
(2)图乙是实验中获得的一条纸带的一部分,选取 O、A、B、C 计数点,已知 打点计时器使用的交流电频率为 50 Hz,则打 B 点时小车的瞬时速度大小为 m/s(保留三位有效数字)。
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4
五、数据处理 1．计算出每次小车获得的速度． 2．分别用各次实验的 v 和 W 绘出 v－W，v2－W，v3－ W，v－ W关系图． 3．找出 v 与 W 间关系 W＝12mv2.
5
六、误差分析 1．误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一，使橡皮 筋的拉力做功 W 与与橡皮筋的条数不成正比． 2．没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过大也会造 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．
17
18
(2)在正确操作的情况下，打在纸带上的点并不都是均匀 分布的，为了计算小车获得的速度，应选用图乙纸带的 ________(填“A～F”或“F～I”)部分．
(3)小车在一条橡皮筋的作用下由某位置静止弹出，沿木 板滑行，当小车的速度最大时，橡皮筋对小车做的功为 W.再 用完全相同的 2 条、3 条、…、n 条橡皮筋作用于小车上，每 次在________(填“相同”或“不相同”)的位置由静止释放 小车，使橡皮筋对小车做的功分别为 2W、3W、…、nW.
第 1 讲 力学实验 实验五 探究动能定理
1
一、实验目的 探究功和物体速度变化的关系． 二、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．
2
三、实验器材 橡皮筋、小车、木板、打点计时器、纸带、铁钉等． 四、实验步骤 1．采用如图所示的实验装置，垫高木板的一端，平衡摩 擦力．
3
2．拉伸的橡皮筋对小车做功： (1)用一条橡皮筋拉小车——做功 W. (2)用两条橡皮筋拉小车——做功 2W. (3)用三条橡皮筋拉小车——做功 3W. 3．测出每次做功后小车获得的速度． 4．分别用各次实验测得的 v 和 W 绘制 W－v 或 W－v2、 W－v3、……图象，直到明确得出 W 和 v 的关系．
到我们按重力做功 W＝mgx，有 ΔEk＝M＋2mv2＝W，即 v2
＝M＋2 mW，故 v2－W 的图象斜率 k＝M＋2 m，保持不变，故
选项 A 正确．
【答案】
(1)B
(2)A
B
(3)mgx2
x3－x1 2T
(4)v2＝kW，k＝(4.5～5.0) m2·s－2·J－1 质量
(5)A
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【针对训练】 1．(2017·湖南四校联考)某实验小组要探究力对物体做的 功与物体获得的速度的关系，选取的实验装置如“实验图示 记心中”所示． (1)实验时，在未连接橡皮筋时将木板的左端用小木块垫 起，使木板倾斜合适的角度，打开打点计时器，轻推小车， 最终得到如图甲所示的纸带，这样做的目的是________．
(5)假设已经完全消除了摩擦力和其它阻力的影响，若重 物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，下 图正确反映 v2－W 关系的是________．
13
【解析】 (1)打点计时器使用的电源是交流电源，故选 B.
(2)实验中，平衡摩擦力和其它阻力时，应先不挂重物， 把长木板右端适当垫高，在小车后面挂上纸带，接通电源， 在打点计时器打点的情况下，轻推一下小车，给小车一个初 速度，若小车拖着纸带做匀速运动，则表明已经消除了摩擦 力和其它阻力的影响．
10
(4)以 v2 为纵坐标，W 为横坐标，利用实验数据做出如图 3 所示的 v2－W 图象．由此图象可得 v2 随 W 变化的表达式为 ________．根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含 v2 这个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物 理量应是________．
11
图3
12
14
(3)实验中，可认为小车所受的拉力 F 大小为 mg，从打 O
点到打 B 点的过程中，拉力对小车做的功 W＝Fx2＝mgx2.在 匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的
平均速度，故 vB＝x2ATC＝x32－Tx1.
(4) 由 题 图
3
可 知 ， v2 ＝ kW ， 斜 率
k
＝
v2 W
，
其
单
位
为
m2·s－2·J－1.又 1 J＝1 N·m,1 N＝1 kg·m·s－2，故 1 J＝1 kg·m2·s－2，
故 J－1＝kg－1·m－2·s2，因此斜率 k＝Wv2的单位为k1g，故与图线
斜率有关的物理量应是质量．
15
(5)假设完全消除了摩擦力和其它阻力的影响，对由小车
和重物组成的系统，其动能增加量为 ΔEk＝m＋2Mv2，考虑
B．计时器打点
9
(3)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系 列点，将打下的第一个点标为 O.在纸带上依次取 A、B、C…… 若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为 T.测得 A、B、 C……各点到 O 点的距离为 x1、x2、x3……，如图 2 所示．
实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的 拉力大小为 mg.从打 O 点到打 B 点的过程中，拉力对小车做 的功 W＝________，打 B 点时小车的速度 v＝________.
7
考向一 实验原理与操作 【典例 2】 (2017·北京理综)如图 1 所示，用质量为 m 的 重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器 在纸带上记录小车的运动情况．利用该装置可以完成“探究 动能定理”的实验．
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(1) 打 点 计 时 器 使 用 的 电 源 是 ________( 选 填 选 项 前 的 字
母)．
A．直流电源
B．交流电源
(2)实验中，需要平衡摩擦力和其它阻力，正确操作方法
是________(选填选项前的字母)．
A．把长木板右端垫高 B．改变小车的质量
在不挂重物且________(选填选项前的字母)的情况下，轻
推一下小车．若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了
摩擦力和其它Biblioteka 力的影响．A．计时器不打点
6
七、注意事项 1．平衡摩擦力：将木板一端垫高，使小车重力沿斜面向 下的分力与摩擦阻力平衡．方法是轻推小车，由打点计时器 打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否匀速运动，打到木 板一个合适的倾角． 2．选点测速：测小车速度时，纸带上的点应选均匀部分 的，也就是选小车做匀速运动状态的． 3．规格相同：橡皮筋规格相同时，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.
五、数据处理 1．计算出每次小车获得的速度． 2．分别用各次实验的 v 和 W 绘出 v－W，v2－W，v3－ W，v－ W关系图． 3．找出 v 与 W 间关系 W＝12mv2.
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六、误差分析 1．误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一，使橡皮 筋的拉力做功 W 与与橡皮筋的条数不成正比． 2．没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过大也会造 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．
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(2)在正确操作的情况下，打在纸带上的点并不都是均匀 分布的，为了计算小车获得的速度，应选用图乙纸带的 ________(填“A～F”或“F～I”)部分．
(3)小车在一条橡皮筋的作用下由某位置静止弹出，沿木 板滑行，当小车的速度最大时，橡皮筋对小车做的功为 W.再 用完全相同的 2 条、3 条、…、n 条橡皮筋作用于小车上，每 次在________(填“相同”或“不相同”)的位置由静止释放 小车，使橡皮筋对小车做的功分别为 2W、3W、…、nW.
第 1 讲 力学实验 实验五 探究动能定理
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一、实验目的 探究功和物体速度变化的关系． 二、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．
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三、实验器材 橡皮筋、小车、木板、打点计时器、纸带、铁钉等． 四、实验步骤 1．采用如图所示的实验装置，垫高木板的一端，平衡摩 擦力．
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2．拉伸的橡皮筋对小车做功： (1)用一条橡皮筋拉小车——做功 W. (2)用两条橡皮筋拉小车——做功 2W. (3)用三条橡皮筋拉小车——做功 3W. 3．测出每次做功后小车获得的速度． 4．分别用各次实验测得的 v 和 W 绘制 W－v 或 W－v2、 W－v3、……图象，直到明确得出 W 和 v 的关系．
到我们按重力做功 W＝mgx，有 ΔEk＝M＋2mv2＝W，即 v2
＝M＋2 mW，故 v2－W 的图象斜率 k＝M＋2 m，保持不变，故
选项 A 正确．
【答案】
(1)B
(2)A
B
(3)mgx2
x3－x1 2T
(4)v2＝kW，k＝(4.5～5.0) m2·s－2·J－1 质量
(5)A
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【针对训练】 1．(2017·湖南四校联考)某实验小组要探究力对物体做的 功与物体获得的速度的关系，选取的实验装置如“实验图示 记心中”所示． (1)实验时，在未连接橡皮筋时将木板的左端用小木块垫 起，使木板倾斜合适的角度，打开打点计时器，轻推小车， 最终得到如图甲所示的纸带，这样做的目的是________．
(5)假设已经完全消除了摩擦力和其它阻力的影响，若重 物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，下 图正确反映 v2－W 关系的是________．
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【解析】 (1)打点计时器使用的电源是交流电源，故选 B.
(2)实验中，平衡摩擦力和其它阻力时，应先不挂重物， 把长木板右端适当垫高，在小车后面挂上纸带，接通电源， 在打点计时器打点的情况下，轻推一下小车，给小车一个初 速度，若小车拖着纸带做匀速运动，则表明已经消除了摩擦 力和其它阻力的影响．
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(4)以 v2 为纵坐标，W 为横坐标，利用实验数据做出如图 3 所示的 v2－W 图象．由此图象可得 v2 随 W 变化的表达式为 ________．根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含 v2 这个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物 理量应是________．
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图3
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(3)实验中，可认为小车所受的拉力 F 大小为 mg，从打 O
点到打 B 点的过程中，拉力对小车做的功 W＝Fx2＝mgx2.在 匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的
平均速度，故 vB＝x2ATC＝x32－Tx1.
(4) 由 题 图
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可 知 ， v2 ＝ kW ， 斜 率
k
＝
v2 W
，
其
单
位
为
m2·s－2·J－1.又 1 J＝1 N·m,1 N＝1 kg·m·s－2，故 1 J＝1 kg·m2·s－2，
故 J－1＝kg－1·m－2·s2，因此斜率 k＝Wv2的单位为k1g，故与图线
斜率有关的物理量应是质量．
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(5)假设完全消除了摩擦力和其它阻力的影响，对由小车
和重物组成的系统，其动能增加量为 ΔEk＝m＋2Mv2，考虑
B．计时器打点
9
(3)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系 列点，将打下的第一个点标为 O.在纸带上依次取 A、B、C…… 若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为 T.测得 A、B、 C……各点到 O 点的距离为 x1、x2、x3……，如图 2 所示．
实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的 拉力大小为 mg.从打 O 点到打 B 点的过程中，拉力对小车做 的功 W＝________，打 B 点时小车的速度 v＝________.
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考向一 实验原理与操作 【典例 2】 (2017·北京理综)如图 1 所示，用质量为 m 的 重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器 在纸带上记录小车的运动情况．利用该装置可以完成“探究 动能定理”的实验．
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(1) 打 点 计 时 器 使 用 的 电 源 是 ________( 选 填 选 项 前 的 字
母)．
A．直流电源
B．交流电源
(2)实验中，需要平衡摩擦力和其它阻力，正确操作方法
是________(选填选项前的字母)．
A．把长木板右端垫高 B．改变小车的质量
在不挂重物且________(选填选项前的字母)的情况下，轻
推一下小车．若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了
摩擦力和其它Biblioteka 力的影响．A．计时器不打点
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七、注意事项 1．平衡摩擦力：将木板一端垫高，使小车重力沿斜面向 下的分力与摩擦阻力平衡．方法是轻推小车，由打点计时器 打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否匀速运动，打到木 板一个合适的倾角． 2．选点测速：测小车速度时，纸带上的点应选均匀部分 的，也就是选小车做匀速运动状态的． 3．规格相同：橡皮筋规格相同时，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.