验证动能定理

验证动能定理1. 某试验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能原理”。

如图12，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。

在水平面上相距50.0cm 的A 、B 两点各安装一个速度传感器，记录小车通过A 、B 时的速度大小、小车中可以放置砝码。

（1）试验主要步骤如下:①测量和拉力传感器的总质量M 1；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路；②将小车停在C 点，，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A 、B 时的速度；③在小车中增加砝码，或，重复②的操作．（2）表1是他们测得的一组数据，期中M 是M 1与小车中砝码质量之和，2122v v 是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量△E ，F 是拉力传感器受到的拉力，W 是F 在A 、B 间所做的功。

表格中的△E 3=，W 3=．（结果保留三位有效数字）（3）根据表1，请在图13中的方格纸上作出△E -W 图线．答案:（1）①小车；②由静止开始释放小车；③改变小车质量.（2）0.600J ，0.610J.（3）△E -W 图线如图所示解析：（1）略；（2）由各组数据可见规律222112E m v v ∆=-，可得△E 3=0.600；观察F-W 数据规律可得数值上W=F/2=0.610;（3）在方格纸上作出△E-W 图线如上图所示。

2. 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，实验装置如图所师，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1v 、2v 、3v 、……；（3）作出W v -草图；（4）分析W v -图像。

如果W v -图像是一条直线，表明∝v ；如果不是直线，可考虑是否存在W ∝2v 、W ∝3v 、W以下关于该试验的说法中有一项不正确．．．，它是___________。

动能定理实验简介动能定理是物理学中的一个重要概念，它描述了物体的动能与其所受到的外力和位移的关系。

该实验旨在通过测量物体的质量、速度和位移，并计算动能的变化，验证动能定理的正确性。

实验材料•实验台•牛顿秤•直尺•停表或计时器•物体待测物体实验步骤1.在实验台上固定好牛顿秤，并将直尺严密地固定在台上的一个适当位置。

2.在牛顿秤上悬挂待测物体，并调整其位置使其不与直尺碰撞。

3.给待测物体一个初始速度，并确保其运动方向与直尺重合。

4.确定待测物体开始运动前的位移，并记录下来。

5.使用停表或计时器测量待测物体运动到另一位置所需的时间，并记录下来。

6.计算待测物体的速度变化，并根据物体的质量计算其动能的变化。

7.重复实验多次，取平均值以提高实验结果的准确性。

实验数据记录与分析下面是实验数据的示例记录表格：实验次数初始位移（m）终止位移（m）时间（s）质量（kg）初始速度（m/s）结束速度（m/s）动能变化（J）10.000.50 2.000.200.00 1.250.125 20.000.75 2.500.200.00 1.200.144 30.00 1.00 3.000.200.00 1.330.212根据实验数据，可以计算出每次实验中物体动能的变化，并求取平均值。

根据动能定理，物体动能的变化应该等于外力在物体上所做的功。

通过检查实验数据中动能变化的准确性，可以验证动能定理的正确性。

结论与讨论通过实验数据的统计和分析，我们得出以下结论：•实验数据中动能的变化与外力所做的功基本吻合。

这验证了动能定理的正确性。

•实验中的误差可能来自于位置的判断、测量时间的不准确以及牛顿秤的精确度等因素。

在实验中要尽可能减小这些误差，提高实验结果的准确性。

•如果有更多时间和资源，可以进一步扩大实验样本量，进行更多次的实验，使结果更加可靠和准确。

总结本实验通过测量物体的质量、速度和位移，并计算动能的变化，验证了动能定理的正确性。

实验：利用自由落体运动验证动能定理（请注意本次实验内容与“验证机械能守恒定律”实验的实验原理、器材、理论分析都是相同的，所以同学们慎重保管好此资料）一．实验目的验证物体运动过程中，合外力做功等于物体动能的改变。

二．实验原理1．在只有重力做功的自由落体运动中。

若物体某时刻瞬时速度为v，下落高度为h，则重力做功为__________，动能的增加量为__________，看它们在实验误差允许的范围内是否相等，若相等则验证了动能定理．2．速度的测量：做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度等于相邻两点间的．．．．。

如下．．．．．．．．．．．．平均速度图所示，计算打第n个点瞬时速度的方法是：测出第n个点的相邻前后两段相等时间T内下落的距离x n和x n＋1，则v n＝__________。

若给出的数据是h n和h n＋1，则v n＝__________【特别提醒】：①公式中T指的是相邻计数点之间的时间间隔，任何题目肯定有明示或暗示的字词，对T 的取值有说明：若直接以纸带上连续的点．．．．．．．．作为计数点，则T=________s；若以纸带上每5个点为一个计数点，（即在纸带上A、B之间还有4个点未标出），则T=_________s②纸带上的数据是用刻度尺测出的物理量，单位通常是cm或mm，代入公式运算时，要注意把其化成m。

③注意看清问题的结果是保留“几位．．．”．．．后几位．．．”还是“小数点．．效数字3. 实验器材铁架台(含铁夹)，________，学生电源，纸带，复写纸，导线，_________，重物(带纸带夹)．若使用电磁式打点计时器，其工作电压为_______V，打点周期为_______s;若使用电火花打点计时器，其工作电压为_______V，打点周期为_______s;4.注意事项①．打点计时器要稳定地固定在铁架台上，打点计时器平面与纸带限位孔调整在___________，以减小摩擦阻力．②．应选用质量和密度较大的重物，增大重力可使阻力的影响相对减小，增大密度可以减小体积，可使空气阻力减小．③．实验中，需保持提纸带的手不动，且保证纸带竖直，先___________，打点计时器工作稳定后，再_____________．④．测下落高度时，要从第一个打点测起，并且各点对应的下落高度要一次测量完．⑤．如果不测出物体质量时，只需验证 _____ ＝ gh n 也可以动能定理．其中g 的大小与地理位置有关，实验前必须要查阅重力加速度表，找出当地重力加速度的具体数值。

动能定理实验教案了解动能定理的应用与实验验证动能定理实验教案：了解动能定理的应用与实验验证引言：动能定理是热力学和物理学中的重要理论之一，它描述了物体的动能与其质量和速度之间的关系。

通过实验验证动能定理，可以深入了解能量转换和守恒的原理，加深对物理学知识的理解。

本教案将介绍动能定理的应用，并提供实验教学的方案。

一、动能定理的概念动能定理是指物体的动能与其质量和速度之间存在着一种定量关系。

根据动能定理，物体的动能（KE）等于其质量（m）乘以速度的平方（v^2）的一半。

即 KE = 1/2 * m * v^2。

动能定理揭示了物体的运动状态与其所具有的能量之间的关系。

二、动能定理的应用1. 轨道运动分析动能定理可以应用于轨道运动的分析中，例如天体运动、行星运动等。

通过应用动能定理，可以确定天体的动能以及与之相关的其他重要参数，进而研究天体运动规律。

2. 机械能守恒定理动能定理是机械能守恒定理的基础之一。

机械能守恒定理指出，在只受重力和弹性力作用的系统中，机械能（包括动能和势能）总保持不变。

应用动能定理可以推导出机械能守恒的一般性原理。

三、实验验证动能定理为了验证动能定理，我们可以进行以下实验：1. 简谐振动实验通过简谐振动实验，可以验证动能定理在弹簧振子上的应用。

实验中，我们可以测量弹簧振子的质量、振幅和频率，并计算出相应的动能。

通过与理论计算的动能比较，可以验证动能定理的准确性。

2. 碰撞实验利用碰撞实验，可以验证动能定理在碰撞过程中的应用。

实验中，我们可以通过测量碰撞前后物体的质量和速度，计算出它们的动能变化。

与理论预测的动能变化进行对比，可以验证动能定理是否成立。

3. 物体运动实验通过对物体运动的实验观察，可以验证动能定理在实际运动中的应用。

实验中，我们可以测量物体的质量和速度，计算出其动能，并观察它们之间的定量关系。

实验结果与动能定理的预测进行比较，可以验证动能定理是否适用于物体的实际运动。

四、实验教学方案为了更好地教学动能定理的应用与实验验证，我们可以按照以下方案进行实验教学：实验名称：弹簧振子的动能定理实验实验器材：弹簧振子、质量计、测速仪等实验步骤：1. 确定振子的质量（m）、振幅（A）和频率（f）。

动能定理的实验报告
《动能定理的实验报告》
实验目的：通过实验验证动能定理，即动能与物体的速度和质量有关。

实验材料：小车、测速仪、不同质量的物块、平滑的水平面。

实验步骤：
1. 将小车放在水平面上，用测速仪测量小车的初始速度。

2. 在小车上放置不同质量的物块，再次用测速仪测量小车的速度。

3. 记录每次实验的小车质量、物块质量、初始速度和最终速度。

实验结果：
实验结果表明，当小车的质量不变时，放置不同质量的物块会使小车的速度发生变化。

根据动能定理，动能与速度的平方成正比，与物体的质量成正比。

因此，放置不同质量的物块会改变小车的动能。

实验结论：
通过实验验证了动能定理，即动能与物体的速度和质量有关。

根据实验结果，可以得出结论：动能与速度的平方成正比，与物体的质量成正比。

这一结论对于理解动能的变化规律具有重要意义，也为实际生活中的运动问题提供了理论支持。

实验意义：
动能定理是物理学中的重要定律，通过实验验证可以加深对动能的理解，也为实际问题的解决提供了理论依据。

本实验的结果对于工程设计、交通运输等领域具有一定的指导意义，有助于提高能源利用效率，减少能源浪费。

总结：
通过本次实验，我们验证了动能定理，并得出了动能与速度、质量的关系。

这一实验不仅增强了我们对动能定理的理解，也为我们在实际生活和工作中应用物理学知识提供了重要的参考依据。

希望通过这样的实验，能够激发更多人对物理学的兴趣，促进科学知识的传播和应用。

动能定理的实验原理动能定理是描述物体动能的定理，它表明了一个物体的动能与它所受的外力所做的功之间的关系。

这个定理可以通过一个简单的实验来进行验证。

首先，我们需要准备一些实验器材：一条平滑的斜面，一个小车，一个坡度计，一根绳子和一块测力计。

接下来，我们将小车放在斜面的顶端，并通过绳子将它与测力计连接起来。

然后，我们可以通过测力计来测量小车在斜面上移动时所受的外力。

在进行实验之前，我们需要先测量斜面的高度和长度，以便计算出小车在斜面上滑动时的高度变化和长度变化。

然后，我们可以通过坡度计来测量斜面的坡度，以便计算出小车在斜面上移动时所受的重力和斜面的倾斜角度。

接下来，我们可以开始进行实验了。

首先，我们可以先在斜面上放置一块测力计，然后通过绳子将小车与测力计连接起来。

接着，我们可以用手将小车推动一定的距离，然后用测力计来测量小车所受的外力。

我们可以重复这个过程，每次推动小车一定的距禿然后测量它所受的外力。

通过测量的数据，我们可以计算出小车在斜面上移动时所受的外力。

在实验中，我们还可以使用动能定理来进行验证。

动能定理表示动能的变化等于外力所做的功，即ΔK = W。

其中，ΔK表示动能的变化，W表示外力所做的功。

在实验中，我们可以通过测量小车的动能变化以及外力所做的功来进行验证。

首先，我们可以通过小车在斜坡上的高度变化和长度变化来计算出它的动能变化。

然后，我们可以通过测力计测量小车所受的外力，并计算出外力所做的功。

最后，我们可以比较动能的变化与外力所做的功，来验证动能定理是否成立。

通过这个实验，我们可以验证动能定理的实验原理。

实验结果将会显示，小车的动能变化与外力所做的功之间存在着一个定量关系，这就是动能定理所描述的内容。

这个实验不仅可以验证动能定理，还可以帮助我们理解物体在斜面上的运动规律，以及外力对物体所做的功与物体动能之间的关系。

总的来说，动能定理的实验原理是通过测量物体在斜面上移动时所受的外力以及动能的变化，来验证动能定理的正确性。

实验：验证动能定理贵州省松桃民族中学王佐斌实验目的：1、正确理解和运用动能定理；2、通过巧妙的实验设计测量出所需物理量；3、会运用图像法处理实验数据；4、通过实验验证动能定理。

实验原理：动能定理：合外力对物体所做的功等于物体动能的改变,即W合=E k2-E k1。

实验器材：带滑轮的轨道铁架台带遮光条的小车两个光电门传感器及电脑细绳重物三角板天平游标卡尺等实验设计：要验证动能定理就需要求出合力所做的功W合和动能的改变量∆E k两个物理量。

而要求出W合就需得到合力F和沿F的方向上所发生的位移x。

如何得到小车在运动过程中所受的合力F呢？通常的实验设计如图1所示，先让小车在一端垫高的轨道上能拖着纸带匀速下滑（根据纸带上的点是否均匀来判断）.然后用细绳跨过定滑轮，细绳的一端挂一托盘，如图2所示。

在托盘中加砝码，小车就会在细绳的拉力下加速运动，当托盘和砝码的总质量远小于小车的质量时，小车所受的合力就认为等于托盘和砝码的重力。

这将带来系统误差，于是我对此做了如下改进：把带有定滑轮的轨道有滑轮的一端垫起，并在轨道上安装两个光电门，把质量为M的小车（含宽度为d的遮光条）通过细绳与质量为m的重物相连，然后跨过定滑轮，调整定滑轮的高度，使细绳与轨道平行，再调整轨道倾角，直到轻推小车后，小车沿轨道做匀速运动（当小车通过两个光电门的时间相等），则小车在运动过程中所受重力、支持力、摩擦力和绳的拉力合力为零，且绳的拉力等于重物的重力，如图甲所示；然后保持轨道的倾角不变，取下细绳和重物，将小车从轨道上端释放，如图乙所示，由于小车所受重力、支持力和摩擦力不变，而小车没有再受绳的拉力，因此所受合力等于绳的拉力F=mg，再测出光电门1和光电门2的的距离x，即可得到W合=mgx。

接下来就是求动能的该变量∆E k了，小车的质量用天平称出，速度如何得到呢？通常的方法是根据与小车连接的纸带上打出的点来计算，而我是利用光电门传感器来测得。

当小车从轨道上端开始运动经过两个光电门时，根据通过两个光电门的时间∆t 1和∆t 2，即可求出初速度v 1=d/∆t 1和末速度v 2=d/∆t 2，也就求出21222121Mv Mv E k-=∆了，如果在误差允许的范围内W 合=∆E k ，即合外力所做的功等于物体动能的改变，则动能定理得到了验证。