内容正文:
探究活动·七
探究物体的动能跟哪些因素有关
探究原理
(一)动能
1.能量(简称能):一个物体能够做功,表示物体具有能量(不要求物体正在
做功,只要具有能够做功的本领)。物体能够做功越多,说明物体具有的能量越
大,但做功多的物体,不一定具有的能量就越大。能量具有多种多样的形式,一
个物体可以具有一种或多种形式的能量。国际单位制中,各种形式的能量的单
位都是焦耳(J)。
2.动能:物体由于运动所具有的能量。一切运动的物体都具有动能,静止物
体没有动能。
(二)控制变量法
当一个物理量(如动能)的变化受两个以上的因素影响时,科学的研究方法
是先保持其中一个因素不变(如质量不变),单独研究另一个因素对它的影响;然
后,再保持第二个因素不变(如速度不变),单独研究第一个因素对它的影响,最
后将各个结论综合起来,即可得出一般性结论。
探究边程
提出问题
发生车祸时,车的速度越快,车的质量越大,车祸就越严重。车的动能与哪
些因素有关?
实验猜想
动能的大小与物体的
有关,动能的大小还与物体的
有关。
设计实验
如图,让铁球A从斜面上滚下撞击木块B,铁球A放得越高,滚到平面上的
速度就越大。木块B被撞得越远,说明铁球的动能越大。
进行实验
1.研究动能的大小与速度的关系。
(1)把铁球A放在斜面上较低的地方滚下,用刻度尺测出木块被撞开的距
离s1。
(2)把铁球A放在斜面上较
的地方滚下,
(3)
2.研究动能的大小与质量的关系。
(1)把铁球A放在斜面上滚下,用刻度尺测出木块被撞开的距离s3。
(2)
(3)
实验结果
实验结论
质量相同的物体,速度越大,动能
;速度相同的物体,质量越大,动
能
实验评估
实验设计有没有不合理的地方?操作中有没有失误?测量数据和所得的结
论是不是可靠?
实验交流
把你的探究过程及结论告诉同学和老师,或者把这个探究记录给他们看,征
求他们的意见。既要改正自己的错误、弥补不足,又要为自己的正确观点和做法
辩护。把交流的情况简要地记下来。
探究练习
1.参照本实验例题,铁球在推动木块做功的过程中,它的速度
它的动能
。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
2.实验中,使铁球从同一高度滚下的目的是
3.某跳伞爱好者曾经从亚洲第一高楼一“台北101大楼”
楼顶跳下,从A处到B处的过程中下落速度越来越快,从B处
到C处由于打开降落伞而匀速下降,则(
)。
A.AB过程动能变小,BC过程动能不变
3
B.AB过程动能变小,BC过程动能变小
C.AB过程动能变大,BC过程动能变小
D.AB过程动能变大,BC过程动能不变
4.图甲是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,实验中让同
一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,撞到同一个木块上。图乙是研究“牛顿
第一定律”的实验装置,实验中让同一钢球从斜面上相同的高度由静止滚下,在
粗糙程度不同的平面上运动。请回答下列问题。
Q钢球
○钢球
5
木板表面
Q钢球
Q钢球
e
棉布表前
甲
乙
(1)设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与
的关系;设计乙实
验的目的是研究运动的钢球速度减小的快慢与所受
的关系。
(2)甲实验是通过木块被推动
的大小,说明钢球对木块做功的多
少,从而判断钢球动能的大小;乙实验是通过钢球在粗糙程度不同的平面上运动
的远近,推理得出:在理想情况下,运动的物体如果
,将永远做匀速
直线运动。
(3)两个实验都涉及同一种物理方法,叫
5.现代社会汽车大量增加,发生交通事故的一个重要原因是遇到意外情况
时车不能立即停止。司机从看到情况到肌肉动作操纵制动器需要一段时间,这
段时间叫做反应时间。在这段时间内汽车前进的距离叫做反应距离。从操纵制
动器刹车到车停下来,汽车前进的距离叫做制动距离。下面是一个机警的司机
驾驶一辆保养得很好的汽车在干燥的公路上以不同的速度行驶时,测得的反应
距离和制动距离。
速度(km,h)
反应距离;m
制动距离m
40
7
15
50
9
22
60
11
31
80
15
49
100
19
73
为了安全行车,根据上表中的数据,请你对司机朋友提三点建议。
6.物体只在重力作用下由静止开始下落的运动,叫做自由落体运动,这种运
动只在没有空气的空间才能发生,在有空气的空间,如果空气阻力相对物体的重
力比较小,可以忽略,物体的下落也可以近似地看作自由落体运动。
为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关,同学小王有如下猜想。
猜想一:物体下落的时间与物体的材料有关。
猜想二:物体下落的时间与物体下落的高度有关。
猜想三:物体下落的时间与物体的质量有关。
为验证猜想的正确性,几位同学用三个金属球做了一系列实验,实验数据记
录如下:
实验序号
材
料
物体质量/kg
下落高度/m
下落时间/s
①
铁球
1
20
1.96
②
铁球
30