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(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 |
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(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 |
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(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。
查看习题详情和答案>>(1)小球从a→b,b→c,c→d所经历的时间是
(2)小球平抛运动的初速度v0=
II(6分)一同学用如图2所示的装置做“探究加速度与力的关系”的实验:小车搁置在水平放置的长木板上,纸带连接车尾并穿过打点计时器,用来测定小车的加速度a,小桶通过细线对小车施拉力F.在保持小车质量不变的情况下,改变对小车拉力F的大小,测得小车所受拉力F和加速度a的数据如下表:
F/N | 0.21 | 0.30 | 0.40 | 0.49 | 0.60 |
a(ms-2) | 0.10 | 0.21 | 0.29 | 0.41 | 0.49 |
(2)由图象可知,小车与长木板之间的最大静摩擦力大小为
(3)若要使作出的a-F图线过坐标原点,需要调整实验装置,可采取以下措施中的
A.增加小车的质量
B.减小小车的质量
C.适当垫高长木板的右端
D.适当增加小桶内砝码质量.
①除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和
②木板倾斜的目的是为了
③物理量数据次数
下面是本实验的数据记录表,
橡皮筋 做功 |
10个间隔距离 x(m) |
10个间隔时间 T(s) |
小车获得速度 vn(m/s) |
小车速度的平方vn2(m/s)2 | |
1 | W | 0.2880 | 0.2 | 1.44 | 2.07 |
2 | 2W | 0.4176 | 0.2 | 2.09 | 4.36 |
3 | 3W | 0.4896 | 0.2 | 2.45 | 5.99 |
4 | 4W | 0.5904 | 0.2 | 2.95 | 8.71 |
5 | 5W | 0.6480 | 0.2 | 3.24 | 10.50 |
(2).有以下的可供选用的器材及导线若干条,要求尽可能精确地测量出待测电流表的满偏电流.
A.待测电流表A0:满偏电流约为700~800μA、内阻约100Ω,已知表盘刻度均匀、总格数为N.
B.电流表A:量程0.6A、内阻0.1Ω.
C.电压表V:量程3V、内阻3kΩ.
D.电压表V:量程15V、内阻5kΩ
E.滑动变阻器R:最大阻值200Ω.
F.电源E:电动势约3V、内阻约1.5Ω.
G.开关S一个.
①根据你的测量需要,电压表V”中应选择
②在虚线框内(图3)画出你设计的实验电路图.
③测量过程中,测出多组数据,其中一组数据中待测电流表A0的指针偏转了n格,可算出满偏电流IAmax=
完成下列填空:(重力加速度取9.8m/s2)
①设P1、P2、和P3的横坐标分别为x1、x2和x3,纵坐标分别为y1、y2和y3,从图2中可读出|y1-y2|=
②若已测知抛出后小球在水平方向做匀速运动,利用(1)中读取的数据,求小球从P1运动到P2所用的时间为
③已测得小球抛也前下滑的高度为0.50m,设E1和E2分别为开始下滑时和抛也时的机械能,则小球从开始下滑到抛出的过程中机械能的相对损失,
E1-E2 |
E1 |
(2)某同学设计了如图3所示的电路测电源电动势E及内阻r和R1的阻值.实验器材有:待测电源E,待测电阻R1,电压表V(量程为1.5V,内阻很大),电阻箱R(0~99.99Ω);单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干.
①先测电阻R1的阻值.请将该同学的操作补充完整:闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数R和对应的电压表示数U1,保持电阻箱示数不变,
(U2-U1)R |
U1 |
(U2-U1)R |
U1 |
②该同学已经测得电阻R1=3.0Ω,继续测电源电动势E和内阻r的阻值.该同学的做法是:闭合S1,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图4所示的图线,则电源电动势E=