探究動能定理教學設計

⑴ 探究動能定理用了什麼物理實驗方法

探究動能定理用了（控制變數法）物理實驗方法
對動能定理運用實驗進行回探究，有兩種方式答。一種是探究合力的功與物體動能增加量間的關系。另一種是物體運動的初速度為零，保持物體質量不變，探究合力的功與物體末速度的關系。
兩種方式中都需要測出合力的功，為了測量方便，可使對物體做功的合力是便於測量的恆力，或者保持被做功物體質量不變，使合力的功倍增變化。兩種方式中，都需要測量被做功物體的速度，速度的測量可運用「紙帶法」、速度感測器、光電門等。

⑵ （1）「探究動能定理」的實驗裝置如圖所示，當小車在兩條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為W0

（1）該是實驗中要進行平衡摩擦力的操作，正常情況是紙帶上打出點先逐漸增大，後間距不專變，即小車先加速屬後勻速，若兩端密、中間疏則說明小車後來做減速運動，這說明沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不夠，即沒有使木板傾斜或傾角太小，故A正確；
B、當小車速度達到最大時，橡皮筋處於原長狀態，小車勻速運動，故B錯誤；
C、根據實驗原理可知，當小車勻速運動時速度達到最大，因此應選擇紙帶上點距均勻的一段計算小車的最大速度，故C正確；
D、本實驗的目的是探究橡皮繩做的功與物體獲得速度的關系，這個速度是指橡皮繩做功完畢時的速度，而不整個過程的平均速度，故D錯誤．
故選AC．
（2）①根據功能關系可知：mgsinθ?μmgcosθ＝

v2，因此質量可以約掉，故該實驗中不需要測量物體的質量．
②合理繪制的L-v圖象是曲線，不能得出結論W∝v²．為了更直觀地看出L和v的變化關系，應該繪制L-v²圖象．
故答案為：應進一步繪制L-v²圖象．

⑶ 某實驗小組採用如圖甲所示的裝置「探究動能定理」．實驗的主要操作步驟如下： （1）未掛鉤碼前，將長木

（2）設繩子的拉力大小為F． 根據牛頓第二定律得： 對小車：F=ma 對鉤碼：mg-F=ma 解得：F= 1 2 mg ，a= 1 2 g B點的速度等於AC間的平均速度，為 v B = x 3 - x 1 2T 從0到B小車動能增量為△E kB = 1 2 m v 2B -0= 1 2 m( x 3 - x 1 2T ) 2 ； 從O到B繩子拉力對小車做的功為 W=Fx 2 = 1 2 mg x 2 ． （3）作出圖象所示． （4）根據運動學公式得：v 2 =2ax=2× 1 2 gx=gx 根據數學知識可知圖象的斜率等於重力加速度g，為 g= 4-0 0.41-0 m/s 2 =9.75m/s 2 ； 故答案為：（2） 1 2 mg ； 1 2 m( x 3 - x 1 2T ) 2 ；（3）如圖所示；（4）9.75（9.65～9.85之間均可）

⑷ 某興趣小組在做「探究動能定理」的實驗前，提出了以下幾種猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝v3．他們的實驗裝

每次實驗物來體從不同初位置處靜止自釋放，量出初位置到速度感測器的位移、讀出物體到感測器位置的速度．
由動能定理可知：W=

1

2

mv²，然後分析實驗數據得出結論，需要測量的量為：物體的位移、物體的速度；
合理繪制的L-v圖象是曲線，不能得出結論W∝v²．為了更直觀地看出W和v的變化關系，應該繪制W-v²圖象．
由W=

1

2

mv²可知，W與v²成正比，圖象是一條傾斜的直線．
故答案為：物體的位移、物體的速度；W-v²；一條傾斜的直線．

⑸ 「探究動能定理」的實驗裝置如圖所示，當小車在兩條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為W0．當用

（1）平衡摩擦力，使小車所受到的合力等於橡皮筋的拉力，是橡皮筋對小車專所做的功等於合外屬力對小車做的功，故需要平衡摩擦力；實驗中用到多條橡皮筋，就要求每次橡皮筋相同且被拉長的一樣多，這樣橡皮筋對小車做的功才有倍數關系
（2）A、打點計時器使用的交流電源，故A錯誤．
B、實驗中用到多條橡皮筋，就要求每次橡皮筋相同且被拉長的一樣多，這樣橡皮筋對小車做的功才有倍數關系．故B錯誤
C、小車獲得的動能應該等於橡皮筋對其做的功，所以小車必須從同一位置由靜止彈出．故C正確．
D、橡皮筋對小車做的功和小車獲得的動能滿足：W＝

1

2

mv2的關系，所以當小車質量一定時：w與v²成正比．所以最好做w與v²的關系，實驗時需要畫多個圖象找最好的，故D正確．
故選：CD．
故答案為：（1）需要 保證每根橡皮條對小車做功相同
（2）CD．

⑹ 探究動能定理的實驗，為啥選取紙帶上間距均勻的點

間距均勻說明速度一定了。

⑺ 實驗題：某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置來「探究動能定理」．（1）用游標卡尺測得遮光條的寬度為d，由

（1）由於遮光條復比較小制，通過光電門的時間極短，因此可以利用平均速度來代替其瞬時速度，因此滑塊經過光電門時的瞬時速度為：v=

d

△t

；
（2）鉤碼和滑塊所組成的系統為研究對象，鉤碼在下降的過程中，其重力做功mgs，系統動能的增加，增量為：

1

2

(m+M)(

d

△t

)2，因此只要比較二者是否相等，即可探究合外力做功與動能改變數之間關系是否相等．
故答案為：（1）

d

△t

；（2）mgs

1

2

(m+M)(

d

△t

)2

⑻ 探究動能定理的實驗步驟

1實驗裝置如圖所示來，一端源系在滑塊上的細繩通過轉軸光滑的輕質滑輪掛上鉤碼，用墊塊將長木板固定有定滑輪的一端墊起。調整長木板的傾角，直至輕推滑塊後，滑塊沿長木板向下做勻速直線運動；

2保持長木板的傾角不變，取下細繩和鉤碼，讓滑塊沿長木板向下做勻加速直線運動。

⑼ 圖（a）為探究動能定理的實驗裝置示意圖，實驗步驟如下：①長木板適當傾斜，以平衡小車運動過程中受到的

（1）數字計時器記錄通過光電門的時間，由位移公式計算出物版體通過光電門的平均權速度， 用該平均速度代替物體的瞬時速度，故在遮光條經過光電門時滑塊的瞬間速度為：v= d △t ； 游標卡尺的主尺讀數為9mm，游標讀數為0.05×17mm=0.85mm， 所以最終讀數為：9mm+0.85mm=9.85mm=0.985cm； （2）實驗前已經平衡摩擦力，故重物的重力相當於系統受到的合外力，根據動能定理則重物重力做的功等於重物和小車增加的動能，故選：B； 故答案為：（1） d △t ，0.985cm；（2）B．