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[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,使限位也伸出桌面外,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,另一手提住约束的上端,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△EK的关系.
②如何计算重力所做的功WG和动能的变化量△EK.
[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=
| 1 |
| 2 |
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 | SDE | IAC | IDF |
(四)数据处理表格:(学生板书并赶往数据处理结果)
| VB= | VE= | △Ei=
|
WO=mgSAO | ||||
[学生]:通过数据处理可知:
请你在“(四)数据处理表格”中补写出vB和VE的表达式.并写出实验结论.
某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”,在实验室设计了一套如图甲所示的装置,图中A为小车,B打点计时器,C为弹簧测力计,P为小桶(内有沙子),一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置,不计绳与滑轮的摩擦.实验时,先接通电源再松开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点.
(1)该同学在一条比较理想的纸带上,从点迹清楚的某点开始记为零点,顺次选取一系列点,分别测量这些点到零点之间的距离x,计算出它们与零点之间的速度平方差△v2=v2-v02,弹簧秤的读数为F,小车的质量为m,然后建立△v2—x坐标系,通过描点法得到的图像是一条过原点的直线,如图乙所示,则这条直线的斜率的意义为___________.(填写表达式)
(2)若测出小车质量为0.4 kg,结合图像可求得小车所受合外力的大小为__________N.
(3)另一名同学用如图装置探究小车加速度a和小车所受合外力F(弹簧秤读数)的关系图像,但由于忘记了平衡摩擦力,则他得出的结论是( )
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某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”,在实验室设计了一套如图甲所示的装置,图中A为小车,B打点计时器,C为弹簧测力计,P为小桶(内有沙子),一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置,不计绳与滑轮的摩擦.实验时,先接通电源再松开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点.![]()
(1)该同学在一条比较理想的纸带上,从点迹清楚的某点开始记为零点,顺次选取一系列点,分别测量这些点到零点之间的距离x,计算出它们与零点之间的速度平方差△v2=v2-v02,弹簧秤的读数为F,小车的质量为m,然后建立△v2—x坐标系,通过描点法得到的图像是一条过原点的直线,如图乙所示,则这条直线的斜率的意义为___________.(填写表达式)
(2)若测出小车质量为0.4 kg,结合图像可求得小车所受合外力的大小为__________N.
(3)另一名同学用如图装置探究小车加速度a和小车所受合外力F(弹簧秤读数)的关系图像,但由于忘记了平衡摩擦力,则他得出的结论是( )![]()
某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”,在实验室设计了一套如图甲所示的装置,图中A为小车,B打点计时器,C为弹簧测力计,P为小桶(内有沙子),一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置,不计绳与滑轮的摩擦.实验时,先接通电源再松开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点.
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(1)该同学在一条比较理想的纸带上,从点迹清楚的某点开始记为零点,顺次选取一系列点,分别测量这些点到零点之间的距离x,计算出它们与零点之间的速度平方差△v2=v2-v02,弹簧秤的读数为F,小车的质量为m,然后建立△v2—x坐标系,通过描点法得到的图像是一条过原点的直线,如图乙所示,则这条直线的斜率的意义为___________.(填写表达式)
(2)若测出小车质量为0.4 kg,结合图像可求得小车所受合外力的大小为__________N.
(3)另一名同学用如图装置探究小车加速度a和小车所受合外力F(弹簧秤读数)的关系图像,但由于忘记了平衡摩擦力,则他得出的结论是( )
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某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”,在实验室设计了一套如图甲所示的装置,图中A为小车,B打点计时器,C为弹簧测力计,P为小桶(内有沙子),一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置,不计绳与滑轮的摩擦.实验时,先接通电源再松开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点.
(1)该同学在一条比较理想的纸带上,从点迹清楚的某点开始记为零点,顺次选取一系列点,分别测量这些点到零点之间的距离x,计算出它们与零点之间的速度平方差△v2=v2-v02,弹簧秤的读数为F,小车的质量为m,然后建立△v2—x坐标系,通过描点法得到的图像是一条过原点的直线,如图乙所示,则这条直线的斜率的意义为___________.(填写表达式)
(2)若测出小车质量为0.4 kg,结合图像可求得小车所受合外力的大小为__________N.
(3)另一名同学用如图装置探究小车加速度a和小车所受合外力F(弹簧秤读数)的关系图像,但由于忘记了平衡摩擦力,则他得出的结论是( )
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