实验十七、探究决定动能大小的因素实验

【实验目的】：

探究物体的动能大小因素

【实验器材】：

木板 长方形木块 质量不同的小球

【实验原理】：

观察下车在木板上移动的距离，如木块移动的越远，

表示木块做的功越多，说明小车具有很大的动能；

【实验方法】：控制变量法、转换法

【实验步骤】：

①将木板的一端垫高，组成一个斜面；

②让小球在斜面的不同高度滚下，推动木块在木板上前进，观察木块在木板上移动的距离。（做三次）

③换做质量在较大的小球在斜面的同一高度滚下， 观察木板在木板上移动的距离。（做三次）

【实验现象】：

1 、同一小球在斜面越高的地方滚下，木块被推的越远；

2 、质量不同的小球，在同一高度滚下，质量越大的小车，把木块被推的越远

【实验结论】：

1 、质量相同的物体，运动速度越大，动能越大；

2 、运动速度相同的物体，质量越大，动能越大；

3 、动能与物体的质量和物体运动的速度有关

【考点方向】：

1 、猜想：动能大小 与物体质量和速度 有关；

2 、实验研究：研究对象： 小钢球 方法： 控制变量法；转换法 ；

3 、如何判断动能大小： 看木块被小钢球推动的距离多少

；

4 、使质量不同的钢球从同一高度静止释放的目的： 使小球到达水平面时的初速度相同 ；

5 、如何改变钢球速度： 使钢球从不同同高度滚下 ；

6 、分析归纳：保持钢球质量不变时结论： 运动物体质量相同时，速度越大，动能越大

；

7 、保持钢球速度不变时结论： 运动物体速度相同时，质量越大，动能越大

；

8 、得出结论： 物体动能与质量和速度有关；速度越大动能越大，质量越大动能也越大

。

9 、斜面的作用： 使物体具有速度并改变物体速度的大小 。

10 、水平面的作用： 使物体在竖直方向上受力平衡，在水平方向只受摩擦力

。

11 、能量转化：在斜面上机械能转化过程： 重力势能转化成动能

，

在水平面上能力转化过程：

动能转化

为内能

。

12 、木块最终停下来的原因： 在水平面受到摩擦力

。

13 、实验推理与假设： 当水平面绝对光滑，小球将做匀速直线匀速，不能达到探究目的

。

14 、超载、超速问题判断： 超速时，质量不变，速度越大，动能越大；超载时，速度不变，质量越大，动

能越大

。

15 、用小球做实验有不足之处是： 不能保证小球在水平面上沿直线运动 。

【创新母题】：如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图．

(1) 该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体 ________( 物体 A 、 B 质量不变 ) 的关系．

(2) 该实验中所探究物体的动能是指物体 ________( 填“ A” 或“ B”) 的动能．

(3) 该实验物体动能的大小是通过 ___________ 来反映的，这种实验探究方法是 。

(4) 该实验物体的速度是指物体 A 从斜面上由静止滚下与物体 B 即将碰撞时的速度，它是通过 ________( 填

“高度”或“质量” ) 来改变的；物体从斜面上由静止滑下过程中发生的能量转化是： 能转化为 。

(5) 实验表明，同一物体 A 从斜面高处滚下，高度越大，物体 B 被撞得越远，可得结论是 ________________

____________________________________________ 。

(6) 若要研究物体动能与质量的关系，则需用不同质量的物体从斜面 ________ 高度由静止滚下，并观察记录，

此种实验方法是 ．

(7) 如果木块与水平面之间不存在摩擦力， （选填“能 / 不能”）完成该实验，请说明理由：

。

（ 8 ）该实验过程中多次将物体从斜面滑下来进行探究的目的是： 。

【答案】：

（ 1 ）速度

（ 2 ） A

（ 3 ）物体 B 移动的距离；转换法；

（ 4 ）高度；重力势能；动能；

（ 5 ）当质量相同时，物体的速度越大，动能越大

（ 6 ）相同（同一）；控制变量法；

（ 7 ）不能；如果水平面是光滑的，木块被撞击后将做匀速直线运动，不能通过被撞击的距离来比较动能

大小。

（ 8 ）多次实验，可以避免实验的偶然性，使结论更具普遍性。

【解析】：

（ 1 ）决定物体动能的因素有速度和质量，题设中质量相同，则探究内容应为动能与速度的关系；

（ 2 ）实验研究的是 A 小球，故是探究其动能；

（ 3 ）实验中动能大小的判断是依据物块被 B 被撞离原位置的远近来体现的，动能越大， B 越远；这种实验

探究方法是转换法；

（ 4 ）该速度为撞前速度，由动能定理可 知 ，其高度决定与质量 无 关；

（ 5 ）由实验现象 易 得；

（ 6 ）研究质量时要保证 另 一变量速度不变，则要 求 其高度相同。

（ 7 ）如果水平面是光滑的， 没 有 阻 力作用，木块被撞击后将做匀速直线运动，不能通过被撞击的距离来

比较动能大小。

（ 8 ）一组实验 往往 具有偶然性，多次重 复 实验可以得出探究实验的普遍 规律 。

练习 1 ：（ 2019• 绥 化）如图， 某 实验小组在“探究物体的动能 跟哪些 因素有关”的实验中，让小球从同一

斜 面 某 处 由 静 止 释 放 ， 撞 击 同 一 水 平 面 上 的 同 一 木 块 ， 木 块 移 动 一 段 距 离 后 停 止 。

（ 1 ）小球滚下斜面的过程中，它的 ________ 能转化为动能，其动能大小是通过木块移动的距离来反映的。

（ 2 ）分析比较 ________ 两 次实验，可探究出的结论是：质量相同的物体，速度越大，动能越大。

（ 3 ） 甲 实验中若木块的重力为 1N ，水平移动的距离是 30cm ，则重力对木块做功 _____J 。

（ 4 ）如果水平面光滑，则 ________ （选填“能”或“不能”）完成 本 实验。