验证动能定理实验的原理是:合外力对小车做的功等于小车动能的变化量。
实验中,需要将沙桶和沙子的重力视为小车受到的合外力,通过测量沙桶和沙子的质量以及小车的质量,可以计算出合外力的大小。同时,通过打点计时器记录小车的运动情况,可以计算出小车的速度和动能的变化量。通过比较合外力对小车做的功和动能的变化量,可以验证动能定理的正确性。实验步骤如下:
1. 安装实验装置,包括长木板、小车、打点计时器等。
2. 将小车放在长木板上,用细线连接沙桶和打点计时器,并将沙桶放在小车上。
3. 将纸带穿过打点计时器,并将纸带固定在小车后端。
4. 开机,使打点计时器开始工作。
5. 释放沙桶,使小车在合外力的作用下加速运动,同时打点计时器会在纸带上打出一系列点。
6. 关闭打点计时器,取下纸带,用刻度尺测量纸带上点的间距,并计算出小车的速度和动能的变化量。
7. 计算合外力的大小,并比较合外力对小车做的功和动能的变化量。8. 重复实验多次,取平均值,以提高实验结果的准确性。