79实验报告验证机械能守恒定律

1、实验：验证机械能守恒定律姓名学号班级一、实验目的：O利用自由落体运动验证机械能守恒定律二、实验原理:1、机械能守恒定律的内容是：在本实验中，选择物体作自由落体运动来验证机械能守恒的理由是：。2、如图所示为实验装置图，借助打点计时器打出的纸带（如下图所示），可以测出物体自由下落 的和。打第n个计数点时的瞬时速度等于以该时刻为中间时刻的hh?S Sn-lnmlnrl=某段时间内的平均速度。即v=n2T2T3.在只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力 势能和动能互相转化，但总的机械能保持不变.若物体某时刻瞬时速度为V，下落高度为h,则 重力12mvmgh,动能的增加量为，看它们在实验谋差允许的范势

2、能的减少量为2用内是否相等， 若相等则验证了机械能守恒定律.n-1 n+10231n*l32Inn-1器材映步骤和数据处理四、实验1. 按上图装配器材，接好电路.2. 打纸带：将纸带的端用夹了固定在重物上，另端穿过打点计时器的限位孔用手捉着纸带 使重物静II：在靠近打点计时器的地方.先接通电源，后松开纸带，让重物带着纸带自由下落。更换纸带重复做35次实验.3. 选纸带：分两种情况说明hmvmgh验证用Q这是以纸带上第点（起始点）为基准验证机械能守恒定律的力法。由于第点应是重物做自由落体运动开始下落的点，所以应选取点迹淸晰且第1、2两点间的距 离接近2mm的纸带1122?mg?mvmvh验证用a

3、s22这是回避起始点的人为不确定性.在纸带上选择后面淸晰的任两点验证机械能守恒定律的页1第为基准点，只要计算出到后而任方法。由于重力势能的相对性，处理纸带时选择适当的点A 内后的第个0.02s过程中的势能减少虽和动能增量就可以C这样，纸带上打出起始点0点B 2mm,以及第个点是否清晰也就无关紧要了。的位移是否接近本次实验我们采用第二种方 案。2）9.793nM.数据记录和处理：（富阳地区重力加速度为：4）B、B、点，其后再取若干点E、B、B 第二种方法（取清晰区域A52各个点ABiB:B?B4B 5/m下落的高度血/ t】s/m瞬时速度仙/1 J 1/势能减少虽 mghn/ tJ/动能增加量1

4、 lmvmv? “22/1/ /结论五、实验注意事项和简要误差分析：1、组装实验装置时要注意什么问题？2、从减少无谋差的角度看，应该选择什么样的物体自由落体运动？4、实验时，手通过纸带捉着重物释放，此操作有何要求？3、高度的测量要注意什么问题？-hhn：nn.gh-2vgt?v哪种方法是正确的？）、如何计算瞬时速度？（=、4r.2T5.你认为本实验中的偶然误差和系统误差主要来源于哪些方面？六、课后练习1. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列物理量中要用工具测量和通过计算得到的有（）A. 重锤的质量B. 重力加速度C. 重锤下落的高度D. 与重锤下落高度对应的重锤瞬时速度2. 在“验证机械能

5、守恒定律”的实验中（1）实验的研究对象是（2）供选择的重物有以下四个应选择（）A. 质量为200g的钩码B. 质量为lOg的魅码c.质量为200g的木球页2第D.质量为10g的塑料球(3) 给电磁打点计时器提供的电源如下，应选择()A4节干电池B. 3节蓄电池C. 学生电源4V6V,交流输出D. 学生电源4V6V,直流输出3. 在验证机械能守恒定律的实验中(1)从下列器材中选出实验所必须的，其编号为A.打点计时器(包括纸带人B.重物；C.天平；D.毫米刻度尺;E.秒衣；F.运动小车.(2)打点计时器的安装放置耍求为:开始打点计时的时候，应先然后.(3)实验中产生系统误差的原因主要是，使重物获得

6、的动能什往。为减小误差，悬挂在纸带下的重物应选择.22/2)4图线是 为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的(V (4)如果以V,/2该线的斜率等于(5)释放纸带前的瞬间，重锤和手的位置合理的是(填“甲”、“乙”或“丙”)4. 用落体法“验证机械能守恒定律”的实验中，根据纸带算出相关的速度v,量出下落距离h,s则以为纵轴，以h为横轴，画出的图象应是下图中的哪个？其斜率又衣示什么？ 25.在二7隍验证机械能守恒定律”的实验中，小明同常利用传感器设计实1 金属球由静止的金属小球在定高度h验：如图所示，将质量为HU直径为d释放，小球正下 方固定台红外线计时器，能自动记录小球挡住红外线此方案验证机械能

7、，进行多次重复实验。 的时间t,改变小球下落高度hh守恒定律方便快捷。h在处理数据时，计算小球下落高度时速度V的农达式(1发射器接收 器：为红外线应作下列哪个为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒，(2)时间報示器：图象？1 h-th 一 图彖B A图彖_ tl2 h-th- D.图象C图象一二匕 在利用电火花计时器验证机械能守恒的实验中，如果纸带上前闻几点比较密集，不够清晰，可6点舍去前面比较密集的点，在后面取段打点较为清晰的纸带, 同样可以验证如图所示，取0, m50Hz为起始点，各点的间距已量出并标在纸带上，所用交流电的频率为，若重锤的质量为2 g=9.80nrso o m/s：这时它的动能是J当计时器打A点时重锤下落的速度是 J;这时它的动能是。m/