八下物理:探究物体的动能跟哪些因素有关


八下物理:探究物体的动能跟哪些因素有关


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八下物理:探究物体的动能跟哪些因素有关


【八下物理:探究物体的动能跟哪些因素有关】
【设计与进行实验】


1.主要实验器材:质量不同的钢球、木块、斜面等;

2.实验步骤:
探究1:动能大小与速度的关系
(1)控制不变的量时钢球的质量m;
(2)改变的量时钢球的速度 , 即改变钢球在滑槽上的释放位置的高度h;
(3)观察的量时木块被撞出的距离s 。

探究2:动能大小与质量的关系
(1)控制不变的量时钢球的速度 , 即固定钢球在滑槽上的释放位置的高度h;
(2)改变的量钢球的质量m;
(3)观察的量时木块被撞出的距离s 。

【分析和论证】
探究1中:当钢球质量相同时 , 钢球达到斜面底端速度越大 , 木块被撞击滑行的距离越远 , 说明钢球的动能与速度有关 , 速度越大 , 动能越大 。
探究2中:当钢球达到斜面底端速度相同时 , 钢球质量越大 , 木块被撞击滑行的距离越远 , 说明钢球的动能与质量有关 , 质量越大 , 动能越大 。
【实验结论】
物体动能大小与物体的质量和运动速度有关:
①质量相同的物体 , 运动速度越大 , 它的动能越大;
②运动速度相同的物体 , 质量越大 , 它的动能越大 。
【实验方法】
(1)转换法:通过小球推动木块运动的距离来反映小球动能大小 , 推动木块运动距离越远 , 小球的动能越大;
(2)控制变量法:
①探究动能大小与质量的关系(控制小球速度不变 , 将质量不同的两小球 , 从同一高度由静止释放 , 小球质量越大 , 撞击后木块运动的距离越大 , 小球动能越大) 。
②探究动能大小与速度的关系(控制小球质量不变 , 将质量相同的两小球 , 从不同高度由静止释放 , 小球速度越大 , 撞击木块后运动的距离越大 , 小球动能越大) 。
【交流与讨论】
(1)使钢球获得动能的方法:将钢球由斜面某一高度静止释放(重力势能转化为动能) 。
(2)将质量不同的钢球放在斜面上同一高度处静止释放的目的:控制钢球达到斜面底端时具有相同的初速度(钢球的速度与质量无关) 。
(3)将质量相同的钢球由斜面上不同位置静止释放的目的:改变钢球达到斜面底端时的初速度 。
(4)实验推理:当水平面绝对光滑时 , 木块将一直做匀速直线运动 。
(5)水平面绝对光滑时对实验的影响:钢球撞击木块后木块移动的距离无法确定 , 钢球动能的大小无法比较 。
(6)钢球在水平面上不能立即停下的原因:钢球具有惯性 。
(7)木块最终停止的原因:受到摩擦力的作用(力是改变物体运动状态的原因) 。
(8)实验中能量的转化 。
①小球从斜面上由静止下落 , 下滑过程中重力势能转化为动能和内能;木块在水平面上运动时动能转化为内能 。
②钢球在运动过程中机械能不守恒 , 机械能减少量最终转化为内能 。
(9)实验改进:
①木块被撞后滑出木板的解决办法:换质量更大的木块 , 换质量更小的钢球 , 换更长的木板 。
②木块质量较大 , 确保实验现象较明显:增大钢球滚下的高度 。
③不用木块的实验改进:在桌上铺一条毛巾 , 钢球在毛巾上表面滚动的距离来反映动能的大小 。
(10)实验结论的应用:生活中超载、超速问题(超速:速度大 , 超载:质量大 , 则动能大 , 危险性大) 。