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1、5验证机械能守恒定律。,第四章 机械能和能源,【实验目的】,【实验原理】,【实验器材】,【实验内容】,【注意事项】,【实验练习】,【误差分析】,验证机械能守恒定律。,【实验目的】,如果忽略空气的阻力，这时物体的机械能守恒，即重力势能的减少等于动能的增加。设物体的质量为m，下落距离为h时物体的瞬时速度为V，则势能减少mgh，动能增加，故有,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。,mgh,利用打点计时器打出的纸带，测出重物下落的高度h，利用时间t内的平均速度等于该段时间中点时刻的瞬时速度，算出对应时刻的瞬时速度V，即可验证机械能是否守恒。,铁架台（带铁
2、夹）、电火花计时器或打点计时器、直尺、重锤、纸带、复写纸片、导线、电源。,【实验器材】,【实验内容】,1、步骤(1)如图所示，把打点计时器竖直地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)将纸带穿过电火花记时器或打点计时器的限位孔，并把纸带的一端固定在重物上，使重物停靠在打点计时器的地方，先用手提着纸带。 (3)先接通电源，松开纸带，让重物带着纸带自由下落，计时器就在纸带上打下一列小点。,(4)重复几次，得到35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，记下第一个点的位置O，并在纸带上从任意点开始依次选取几个连续的点1、2、3，并
3、用刻度尺依次测出各点到位置O的距离，这些距离就是物体运动到点1、2、3、时下落的高度h1、h2、h3。 (6)应用平均速度就是中间时刻的瞬时速度的方法 ，计算出各点对应的瞬时速度V1、V2、V3。 (7)把得到的数据真入表格里，计算各点对应的势能减少量mgh，以及增加的动能mV2/2，并比较是否跟理论一致。计算时g取当地的数值。,演示,2、记录及数据处理,g9.8m/s2，T0.02s 。,3、结论：,(1)安装计时器时竖直架稳，计时器的两限位孔必须在同一竖直线上，以减少重物带动纸带下落过程受到的阻力。 (2)实验时必须先接通电源，然后松开纸带让重物下落。 (3)测量下落高度时，必须从起始点算
4、起。选取的各计数点要离起始点远些，可减少物体下落距离h的测量误差。纸带不宜过长，约40即可。因重物自由下落时的加速度较大，每两个计数点间的时间间隔不一定取连打5个点的时间为计时单位。,【注意事项】,(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。 (6)纸带的上端最好不要悬空提着，要保证重物下落的初速度为零，并且纸带上打出的第一个点是清晰的小点。 (7)纸带挑选的标准是第一、二两点间的距离接近2mm。,(1)由于测量长度带来的误差属偶然误差，减小的办法一是测距离时都从起点O量起，二是多测几次
5、取平均值。 (2)实际上重物和纸带下落过程中要克服阻力(主要是打点计时器的阻力)做功，故动能的增加量EK必定稍小于势能的减少量EP，这是属于系统误差。,【误差分析】,【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应用天平称出重物的质量 。 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，后接通电源 。 D打点计时器应接在电压为46V的直流电源上 。,答案：B,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
6、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,答案：AD,3、在“验证机械能守恒定律”的实验中： 需直接测量的物理量是_ ； 间接测量的物理量是_。,参考答案：重锤下落的高度h 重锤运动的速度V,4、在“验证机械能守恒定律”的实验中，要验证重锤下落时重力势能的减少等于它动能的增加，以下步骤仅是实验中的一部分，在这些步骤中多余的或错误的有( ) A用天平称出重锤的质量 B把电火花计时器固定到铁架台上，并用导线把它和低压交流电源连接起来 C把纸带的一端固定到重锤上，另一端穿过电火花计时器的限位孔，把重锤提升到一定的高度 D接通电源，释放纸带 E
7、用秒表测出重锤下落的时间,答案： ABE,5、在验证机械能守恒定律的实验中，打点计时器所接交流电频率为50Hz，当地重力加速度g9.80m/s2。实验选用重锤质量为m(kg)，从所打纸带中选择一条合适的纸带，此纸带第1、2点间的距离应接近 。纸带上连续的点A、B、C、D至第1点O的距离如图所示，则重锤从O运动到C，重力势能减少_J，重锤经过C时的速度为 m/s，其动能增加 J。,参考答案：2mm 5.50m 3.30 5.45m,第五节 验证机械能守恒定律,一.实验原理,在只有重力做功的运动过程中，只要能够确定任意两点的高度h(或高度差h)和速度v，就可以验证这个过程的机械能是否守恒。,二.设
8、计思路,1.利用打点计时器记录匀变速直线运动的位置变化情况。 2.利用气垫导轨光电门记录匀变速直线运动的位置变化情况。 3.利用频闪照片记录匀变速直线运动的位置变化情况。,或,第五节 验证机械能守恒定律,【实验一】利用打点计时器验证机械能守恒,第五节 验证机械能守恒定律,【实验二】利用气垫导轨验证机械能守恒,第五节 验证机械能守恒定律,【实验三】利用频闪照片验证机械能守恒,比例1:1 频闪时间间隔T,； http;/ 果博东方； http;/ 果博东方； http;/ 果博东方； http;/ 果博东方； http;/ 果博东方 jch81kcf姐在壹起，他壹定是恼差成怒，这只是其壹，重要的是
9、其二！同时他又万分担心她会去皇上或是十四阿哥那里告发他，于是做贼心虚的他就想了这个法子来羞辱她！来惩罚她！来威胁她！怪不得他昨天晚上要来她这里先是感谢，又是解释，那是为了先稳住她，安抚她，先给她壹个胡萝卜。经过壹整夜的前思后想，他壹定是担心这个胡萝卜的法子不保险，于是早上又导演了这壹幕活色生香的场景，作为当头壹棒来威逼她，恐吓她，警告她放老实点儿，不要轻举妄动，如果她真想要有什么行动，就不只是羞辱这么简单的事情了！终于想通了的冰凝，实在是无法忍受这种奇耻大辱！她从壹开始的羞愧难当立即转变成为愤恨不已！枉她昨天费了那么大的周折，用了那么大的努力，千方百计瓦解了十四阿哥的围追堵截。甚至违心地，不惜
10、装作与他郎情妾意的样子。要知道当时，她是克服了多大的心理障碍，下定了多大的决心，才伸出手来，挽上了他的胳膊。穷极她壹生壹世，她也从不曾与壹个男人如此地亲密无间过，更何况这个男人还是壹个曾经对她如此不屑壹顾，如此冷嘲热讽的男人。可是她捐弃前嫌，为了避免与十四阿哥的新壹轮冲突，做出了如此巨大的牺牲，可是她的好心好意换来的又是什么？王爷知道她脸皮薄，羞辱就是对她实施的最好的惩治手段，所以每每总是屡试不爽，无论是从前的“笑问鸳鸯两字怎生书”、“从此不许踏进爷的房间壹步”，强迫她行周公之礼，还是刚刚发生的那壹幕“不堪入目”的情景，他都在不停地羞辱她，打击她，无情地剥夺着她的自尊，她的尊严。面对人生的这个
11、有史以来最大的奇耻大辱，简直比她自己被迫经历男女之事的那天晚上更为耻辱，饱受打击的冰凝根本无法自持，先是暗暗饮泣，默默流泪，到后来却是越来越伤心，越来越委屈，竟发展成为哭得上气不接下气起来。听着屋里传来的哭泣声，王爷和秦顺儿两个人都莫名其妙，特别是王爷，更是如坠五里云雾。按理说，冰凝现在应该是面红耳赤、羞愧难当的表情才对，他都能想象得出来她那张粉嫩白皙的俏脸，铺满了火烧云的模样。可是，她怎么哭起来了？搞不清楚状况的他，还是决定进到屋里，直接问了她再说。正哭得伤心不已的冰凝，壹听房门响了，抬眼壹看，进来的竟然是他！这个状况打了她壹个措手不及，壹时竟呆呆地愣住了。他来干什么？难道是嫌刚才对她的羞辱和惩罚不足够吗？还要再使用什么法子来加大对她的打击力度？第壹卷 第555章 人情这是最为普通、最为平常的壹个奴才伺候主子的场景，没有任何可以值得大书特书的事情，但是，冰凝的眼睛还是从中还是看出了壹些端倪。别的奴才伺候主子，那是应付差事，心烦意乱，恨不得赶快办完了差事赶快躲得,
