实验报告：验证机械能守恒定律

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课题

验证机械能守恒定律。

目的

验证机械能守恒定律。

实验原理

在只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能和动能可以相互转化，但总的机械能守恒。设某时刻物体的瞬时速度为V，下落高度为h，则有：mgh＝mv2/2。故可利用打点计时器测出重物下落时某时刻的瞬时速度及下落的高度，即可验证机械能是否守恒。

器材

铁架台（带铁夹）、打点计时器、直尺、重锤、纸带、复写纸片、导线、电源

实 验

步 骤

1、  把打点计时器固定在置于桌边的铁架台上，将打点计时器与电源连接好。

2、  将纸带穿过打点计时器的限位孔，并把纸带的一端固定在重锤上，使重锤停靠在打点计时器附近。

3、  先接通电源，后松手让重锤带着纸带自由下落。

4、  重复几次，得到3～5条纸带。

5、  在打好点的纸带中挑选“点迹清楚且第一、二两点间距离约为2mm”的一条纸带，在起始点标上O，在选5个连续的点一次标上1、2、3……，用刻度尺依次测出下落高度h1、h2、h3……。

6、  应用公式 ，计算出个点对应的瞬时速度v1、v2、v3……。

7、  计算各点对应的是能减少量mgh，以及增加的动能mv2/2，并进行比较。

实 验

记 录

点序号

hn

Vn

mghn

比较mghn和

1

h1=

V1=

2

h2=

V2=

3

h3=

V3=

实 验

结 论

。

实 验

分 析

注 意：

1、  打点计时器的两限位孔必须在同一竖直线上，以减少摩檫阻力。

2、  实验时必须先接通电源，然后松开纸带让重锤下落。

3、  测量下落高度时，必须从起始点算起。选取的各计数点要离起始点远些，纸带不宜过长，约40㎝即可。

4、  实验中因不需要知道动能和势能的具体数值，故不需测物体的质量m。

5、  实际上重物和纸带下落过中要克服阻力做功，所以动能的增加量要小于势能的减少量。

实 验

练 习

1、  在“验证机械能守恒定律”的实验中，下面叙述正确的是：

A.      应用天平称出物体的质量

B.      应当选用点迹清晰，第一、二两点距离约2mm的纸带进行测量

C.      操作时应先放纸带后接电源

D.     打点计时器应接在电压为4～6V的直流电源上

2、 在验证重锤自由下落过程中机械能守恒的实验中，下列说法正确的是：[ ]

A.实验时，应先接通打点计时器，等打点稳定后再释放纸带

B. 必须用天平称量所用重锤的质量

C.为了方便，应在打下的纸带上每5个点取一个计数点进行测量和计算

D.本实验的系统误差，总是使重力势能的减少量大于动能的增加量

评语

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