实验22 探究影响物体动能的因素-【同步实验课】2023-2024学年八年级物理下册教材实验大盘点

实验22 探究影响物体动能的因素 1．【实验目的】 通过实验探究，得出动能大小与物体的质量和速度有关。 2．【实验器材】 （1）斜面、质量不同的钢球、木块、刻度尺等。 （2）主要器材作用： ①两个不同质量的钢球：研究对象。 ②斜面：使钢球运动起来。 ③木块：显示钢球具有动能大小。 ④刻度尺：比较木块运动距离。 3. 【实验装置组装图】 4. 【实验步骤】 （1）让不同质量的小球沿同一光滑斜面从同一高度处由静止自由释放,然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块,测量比较木块在水平面运动的距离； （2）让质量相同的小球沿同一光滑斜面从不同高度处由静止自由释放,然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块,测量比较木块在水平面运动的距离； 5.实验记录表格： 实验序号 小球的质量 小球自由滚下的高度 木块被撞后运动的 甲 20 乙 20 丙 40 6．【实验结论】 动能的大小只跟速度、质量有关。 （1）质量相同的物体，速度越大，动能越大。 （2）速度相同的物体，质量越大，动能也越大。 7．【注意事项】 （1）必须用粗糙程度相同的同一水平面； （2）每次实验必须用同一木块。 1.功与能的关系： （1）功表示一个力对物体作用取得的成效。 （2）能量表示物体具有对外做功本领。 （3）物体做功的过程，就是能量的转化过程。物体做的功越多，就说明能量转化的越多。 （4）功与能的的单位相同：都是焦耳。 2.实验方法： （1）转换法：通过木块被撞击后移动的距离反映钢球动能大小。 （2）控制变量法： A.如图甲、乙，控制钢球质量不变，改变球的运动速度，研究动能与速度的关系。 ▲敲桌子：甲、乙图中，改变钢球下落高度，目的是改变钢球到达水平面的速度。 B.如图甲、丙，控制钢球运动速度不变，改变钢球的质量，研究动能与质量的关系。 ▲敲桌子：甲、丙图中，控制钢球下落高度相同，目的是使钢球到达水平面的速度相同。 3.实验其它考点： （1）钢球在水平面上不能立即停下是因为：钢球具有惯性。 （2）木块在水平面上最终会停下来是因为：木块受到摩擦力的作用。 （3）如果木块被撞后滑出木板，应该怎么办？ A.换质量更大的木块。 B.换质量较小的钢球。 C.换长度较长的木板。 （4）如果水平面绝对光滑，实验将无法进行。因为：木块被撞后做将匀速直线运动，无法比较木块运动的距离。 4.用动能来解释生活现象： （1）汽车为什么限速？ 因为在质量一定时，速度越大，动能越大，刹车距离越远，越容易出交通事故。 （2）不同车型，限速为什么不同？ 因为不同车型质量不同，在速度一定时，质量大的，动能大，刹车远。质量小的，动能小，刹车近。所以，不同车型限速就不同。 【典例1】为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明同学设计了如图所示的探究实验：将A、B、C三个小球先后从同一斜面不同高度的位置滚下（，），推动小木块运动一段距离后静止，请你根据生活经验和所学的物理探究方法，对以下问题进行判断。 （1）对比乙、丙两次实验，动能较大的小球是__________，你这样判断的理由是____________； （2）若水平面绝对光滑，本实验将______（选填“能”或“不能”）达到研究目的，原因是______________。 【典例2】 小明和小红在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，让钢球从斜槽上一定高度的位置滚下，在水平面上运动，碰上木块C并将C推动一段距离，通过推动距离的大小来判断动能大小。 （1）实验中探究的动能是指（ ）； A．钢球撞击木块时的动能 B．钢球撞击木块后的动能 C．木块被钢球撞击后的动能 （2）如图甲、乙为小明两次实验的示意图，钢球A、B的质量mA>mB，高度hA>hB，距离sA>sB。他得出“物体的质量越大，动能越大”的结论，他的实验方法___________（选填“正确”或“错误”），理由是___________； （3）小红让钢球A分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下，撞击木块，这是为了探究物体动能与___________的关系。 【对点1】实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”.将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离. 实验 次数 钢球质量/g 钢球下摆 高度/cm 木块滑行 距离/cm 1 20 20 30 2 40 20 58 3 60 20 （1）本实验使钢球获得动能的操作方法是_ ，钢球动能的大小是通过观察 来判断的. （2）从表中数据可以看出，他们让质量不同的钢球从相同高度摆下，使钢球到达竖直位置的_ 相同，从而探究动能与 的关系. （3）在第