中学实验大全
物理探究实验虚拟实验

探究影响动能大小的因素

让钢球从斜面上由静止滚下撞击木块,用木块被推动的距离反映动能的大小,探究物体的动能与速度、质量的关系。

动手做实验 · Virtual Lab

让大、小钢球从斜面不同高度滚下撞击木块,看木块被推得多远

实验步骤

正在搭建 3D 实验台

斜面、质量不同的两个钢球、木块、刻度尺

第 1 步

动能与速度的关系

让同一个钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,撞击水平面上的木块,比较木块被推动的距离。

选好钢球和高度,放手让钢球由静止滚下。

钢球
高度
木块被推动的距离

还没有数据。

实验记录

每滚一次,记下钢球、高度和木块被推动的距离。

文字版:器材、步骤与结论适合备课、打印+

器材

  • 斜面
  • 质量不同的钢球(2 个)
  • 木块
  • 刻度尺

记忆口诀

质量相同比速度,速度相同比质量

同一钢球从不同高度滚下,研究速度的影响;不同钢球从同一高度滚下,研究质量的影响。

  1. 01

    让同一个钢球分别从斜面上不同的高度由静止滚下,撞击水平面上的木块,测出木块被推动的距离。

    要点钢球的质量相同,只改变它到达水平面时的速度。

  2. 02

    让质量不同的钢球从斜面上同一高度由静止滚下,撞击木块,测出木块被推动的距离。

    要点从同一高度滚下,到达水平面时的速度相同。

  3. 03

    每次实验前,把木块放回原来的位置。比较各次木块被推动的距离,分析动能与速度、质量的关系。

现象

同一个钢球,滚下的高度越高,木块被推动得越远;从同一高度滚下,质量大的钢球把木块推得更远。

结论

质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越大。

01 — Principle

实验原理

物体由于运动而具有的能叫动能。钢球从斜面上由静止滚下,高度越高,到达水平面时的速度越大;从同一高度滚下,到达水平面时的速度相同。钢球撞击木块,对木块做功,木块被推动得越远,说明钢球的动能越大(转换法)。研究动能与某一个因素的关系时,要控制另一个因素不变(控制变量法)。

02 — Pitfalls

易错点

Q1为什么让钢球从斜面上「由静止」滚下?+

保证钢球到达水平面时的速度只由高度决定:同一高度由静止滚下,速度相同;高度越高,速度越大。

Q2如果水平面绝对光滑,还能完成这个实验吗?+

不能。木块被撞击后将一直做匀速直线运动,无法通过移动距离比较动能的大小。

Q3每次实验前为什么要把木块放回原处?+

保证钢球每次都在同一位置、以相同的方式撞击木块,木块移动的距离才有可比性。

03 — Practice

典型例题

点选答案,立即查看解析答对 0 / 3
  1. 例 1

    下列物体中,动能可能相同的是( )

  2. 例 2

    一辆汽车匀速行驶在水平公路上,洒水时,它的动能( )

  3. 例 3

    高速公路对不同车型设定不同的最高限速,大型车的限速低,是因为( )

04 — In Life

生活中的应用

动能与速度、质量有关

限速、限载

超速、超载都会使汽车的动能增大,刹车距离变长,事故危害更大。

利用动能做功

打桩机

重锤从高处落下,获得很大的动能,把木桩打进地里。

空气的动能

风力发电

流动的空气具有动能,推动风车转动发电;风速越大,发的电越多。

05 — Safety

安全提示

  • 钢球滚下时不要用手去接,防止夹伤。
  • 斜面要放稳,钢球不要滚落到地上。

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