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。
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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
正在搭建 3D 实验台
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。
还没有数据。
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。
- 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。
- 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。
- 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
例 1
下列物体中,动能可能相同的是( )
例 2
一辆汽车匀速行驶在水平公路上,洒水时,它的动能( )
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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