实验六探究动能定理

(2)利用12v2-h 图线处理数据，物体自由下落过程中机械能守 恒，mgh＝12mv2，即12v2＝gh，所以以12v2 为纵轴，以 h 为 横轴，画出的图线应是过原点的倾斜直线。那么12v2-h 图线 的斜率就等于重力加速度 g。 答案：(1)BCD (2)过原点的倾斜直线 重力加速度
2. (2016·北京高考)利用如图甲装置做“验证机
A．交流电源
B．刻度尺
C．天平(含砝码)
(3)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条 纸带。在纸带上选取三个连续打出的点 A、B、C，测得它们 到起始点 O 的距离分别为 hA、hB、hC。已知当地重力加速度 为 g，打点计时器打点的周期为 T。设重物的质量为 m。从打 O 点到打 B 点的过程中，重物的重力势能变化量 ΔEp＝ ____________，动能变化量 ΔEk＝__________。
4．(2017·淮安月考)用自由落体验证机械能守恒定律，器材 安装如图甲。
(1)请指出图甲中的错误及不妥之处(至少写出两处)： ①_____________________________________________； ②___________________________________________。
实验六 验证机械能守恒定律
一、实验目的 验证机械能守恒定律。
二、实验器材 铁架台(含铁夹)、打点计时器 、学生电源(交流 4～6 V)、
纸带(数条)、复写纸、导线、毫米刻度尺、 重物 (带纸带夹)。
突破点(一) 实验原理与操作
[典例 1] 在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的 实验中，电源的频率为 50 Hz，依次打出的点为 0,1,2,3,4，…， n。则：
(2)在验证机械能守恒定律的实验中，若以12v2 为纵轴，以 h 为 横轴，根据实验数据绘出12v2-h 的图像应是________才能验证 机械能守恒定律。12v2-h 图像的斜率等于________的数值。

实验一：研究匀变速直线运动实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系实验三：验证力的平行四边形定则实验四：验证牛顿运动定律实验五：探究动能定理实验六：验证机械能守恒定律实验七：验证动量守恒定律实验八：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)实验九：描绘小电珠的伏安特性曲线专题十三实验要求：1.要求会正确使用的仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等2.要求认识误差问题在实验中的重要考查方向展示考向1 以弹簧或橡皮筋为纽带的力学实验【样题1】（2015·福建卷）某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。

（1）图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73 cm，图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量Δl为 cm；（2）本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是；（填选项前的字母）A．逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重B．随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重（3）图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量Δl与弹力F的关系图线，图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是。

【答案】（1）6.93 cm （2）A （3）钩码重力超过弹簧弹力范围【解析】（1）由乙图知，读数为14.66cm，所以弹簧伸长14.66–7.73=6.93 cm；考向2 以纸带或光电门为纽带的车板模型【样题2】（2017·北京卷）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。

（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他阻力，正确操作方法是_______（选填选项前的字母）。

动能定理课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解动能定理的概念，掌握动能定理的公式及其应用条件。

2. 学生能够运用动能定理解决一些简单的物理问题，如计算物体的动能变化和功的关系。

3. 学生了解动能与其他形式能量的转化，如势能与动能的转换。

技能目标：1. 学生能够通过观察和实验，运用动能定理分析和解释物理现象。

2. 学生掌握运用动能定理进行问题求解的方法，培养解决问题的能力和逻辑思维能力。

3. 学生能够运用数学工具，如代数运算和图形表示，来处理动能定理相关问题。

情感态度价值观目标：1. 学生对物理学产生兴趣，认识到动能定理在现实生活中的应用，培养探究精神。

2. 学生通过学习动能定理，理解到能量守恒的重要性，培养节能环保意识。

3. 学生在合作学习中培养团队精神和交流能力，尊重他人观点，学会共同进步。

课程性质：本课程为物理学科的基础课程，旨在帮助学生掌握动能定理的基本概念和应用。

学生特点：学生处于高中一年级，已具备一定的物理基础和数学运算能力，对物理现象充满好奇心。

教学要求：结合学生特点，通过实例演示、实验操作和问题讨论等方式，引导学生主动探索和掌握动能定理。

在教学过程中，注重培养学生的动手能力、思考能力和解决问题的能力，同时关注学生的情感态度价值观的培养。

通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供明确依据。

二、教学内容1. 动能定理的基本概念：介绍动能的定义，引导学生理解物体运动状态与动能的关系。

- 教材章节：第一章第四节“动能与功”2. 动能定理的公式及其应用条件：讲解动能定理的数学表达式，分析其适用范围。

- 教材章节：第一章第四节“动能与功”3. 动能与其他形式能量的转化：通过实例分析动能与势能之间的转化关系。

- 教材章节：第一章第五节“能量守恒定律”4. 动能定理的应用：运用动能定理解决实际问题，如物体在斜面上下滑动的动能变化。

- 教材章节：第二章第一节“牛顿运动定律的应用”5. 实验与观察：设计实验，让学生通过实际操作验证动能定理。

1. 了解小球在斜面上运动的速度变化规律。

2. 通过实验，掌握速度的测量方法。

3. 理解重力势能与动能的相互转化。

二、实验原理小球在斜面上运动时，受到重力、斜面支持力和摩擦力的作用。

当小球沿斜面下滑时，重力势能逐渐转化为动能，速度逐渐增大。

根据能量守恒定律，可以得出以下公式：mgh = 1/2 mv^2其中，m为小球质量，g为重力加速度，h为斜面高度，v为小球下滑时的速度。

三、实验器材1. 小球（质量约100g）2. 斜面（斜面长度约1m，倾斜角度可调）3. 刻度尺（量程100cm，精确度0.1cm）4. 秒表（精确度0.1s）5. 细线（用于连接小球与刻度尺）四、实验步骤1. 将斜面固定在实验桌上，调整斜面角度，使其与水平面成一定角度。

2. 将小球放置在斜面顶端，用细线连接小球与刻度尺，确保小球沿斜面下滑时，细线与刻度尺保持垂直。

3. 记录小球下滑过程中的位移s（即刻度尺的长度）。

4. 重复步骤2、3，记录小球下滑过程中的位移s，共进行5次实验。

5. 用秒表测量小球下滑过程中的时间t。

6. 计算小球下滑过程中的平均速度v = s/t。

实验次数 | 位移s/cm | 时间t/s | 平均速度v/(cm/s)-----------------------------------------1 | 50 | 3.2 | 15.62 | 60 | 3.6 | 16.73 | 70 | 4.0 | 17.54 | 80 | 4.4 | 18.25 | 90 | 4.8 | 18.8六、实验结果与分析1. 通过实验数据可以看出，随着位移s的增加，小球下滑的平均速度v逐渐增大，这与实验原理相符。

2. 实验结果显示，小球下滑的平均速度与位移s成正比，即v ∝ s。

3. 实验过程中，由于摩擦力的存在，小球下滑的平均速度低于理论值。

七、实验结论1. 小球在斜面上运动时，速度随位移增大而增大。

2. 实验结果与理论分析基本一致，验证了重力势能与动能的相互转化。