验证机械能守恒

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1、 20072008 高考复习实验目的 验证物体做自由落体运动过程中机械能守恒。验证物体做自由落体运动过程中机械能守恒。 实验原理01234S3S4h4h21 1、自由落体运动中，物体的重力势能和动能相互、自由落体运动中，物体的重力势能和动能相互转化，总的机械能守恒，某时刻即时速度为转化，总的机械能守恒，某时刻即时速度为v v，下，下落高度为落高度为h h，则：，则： 2 2、借助打点记时器，通过纸带测出重物某时刻、借助打点记时器，通过纸带测出重物某时刻高度高度h h和该时刻的瞬时速度和该时刻的瞬时速度v v，即可验证，即可验证3 3、测定第、测定第n n点的瞬时速度的方法：测出第点的瞬时速度的

2、方法：测出第n n点的点的相邻的前、后两段相等时间相邻的前、后两段相等时间T T内下落的距离由下内下落的距离由下列公式算出：列公式算出： 2nvT=或hn+1-hn-1 实验模拟 实验模拟023451h1h2h3h4h5计算计算2nvT=hn+1-hn-1验证验证实验仪器铁架台（带铁夹）、打点记时器、重锤（带纸带夹子）铁架台（带铁夹）、打点记时器、重锤（带纸带夹子）、纸带几条、复写纸片、导线、纸带几条、复写纸片、导线、直尺直尺、学生电源、学生电源 实验步骤(1)(1)按图把打点记时器安装在铁架台上，按图把打点记时器安装在铁架台上，用导线把打点记时器与学生电源连好。用导线把打点记时器与学生电源连

3、好。 (2)(2)把纸带的一端在重锤上用架子固定好，把纸带的一端在重锤上用架子固定好，另一端穿过记时器限位孔，用手竖直提起另一端穿过记时器限位孔，用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点记时器附近。纸带使重锤停靠在打点记时器附近。 (3)(3)先接通电源，后松手让纸带下落。先接通电源，后松手让纸带下落。 (4)(4)重复重复3 3次，得次，得3 3条纸带。条纸带。 (5)(5)在打好点的纸带中挑选点迹清晰的一条纸带，在打好点的纸带中挑选点迹清晰的一条纸带，在起始点标上在起始点标上O O ，以后各依次标上，以后各依次标上1 1、2 2、3 3.用刻度尺测出对应高度用刻度尺测出对应高度h h1 1、h h

4、2 2、h h3 3 (6)(6)应用公式应用公式 计算各点对应的速度计算各点对应的速度v v1 1、v v2 2、v v3 3. . (7)(7)计算各点对应的势能减少量和动能的增加量进行比较。计算各点对应的势能减少量和动能的增加量进行比较。 注意事项（1 1）记时器两纸带限位孔必须在同一竖直线上）记时器两纸带限位孔必须在同一竖直线上（2 2）先接通电源，后才松开纸带让重锤下落）先接通电源，后才松开纸带让重锤下落（3 3）打点记时器必须接）打点记时器必须接50Hz50Hz交流低压电源交流低压电源. .（4 4）必须保留纸带上打出点迹的第一点）必须保留纸带上打出点迹的第一点, ,且第且第1 1、2 2点点间距约为间距约为2mm2mm的纸带误差小。的纸带误差小。（5 5）只要验证）只要验证ghgh是否等于是否等于v v2 2/2/2，不用测重锤的质量。，不用测重锤的质量。由于重锤克服阻力作功，所以动能增加量略小于重力由于重锤克服阻力作功，所以动能增加量略小于重力势能减少量。势能减少量。 误差分析误差分析