验证机械能守恒定律

1、实验方案设计实验方案设计 明确明确实验目的实验目的、实验原理、实验原理 拟定拟定实验方法实验方法 设计设计实验情景实验情景 选择选择实验器材实验器材 处理数据处理数据得到实验结论得到实验结论9 9实验：验证机械能守恒定律问题：选择怎样形式的运动来验证机械能守恒定律呢？请说明理由1.物体做自由落体运动，只有重力做功，物物体做自由落体运动，只有重力做功，物体的体的 重力势能与动能重力势能与动能 相互转化，但总的机相互转化，但总的机械能不变。械能不变。2.为了保证为了保证“只有重力做功只有重力做功”这一条件，实这一条件，实验时选用的重物满足：重力比阻力大得多验时选用的重物满足：重力比阻力大得多物体做

2、自由落体运动，只有重力做物体做自由落体运动，只有重力做功，物体的重力势能与动能相互转功，物体的重力势能与动能相互转化，但总的机械能不变。若任意两化，但总的机械能不变。若任意两个时刻的动能和重力势能的总和相个时刻的动能和重力势能的总和相等，即等，即EK1+EP1=EK2+EP2,则验证了物则验证了物体做自由落体运动体做自由落体运动 的过程中机械能的过程中机械能守恒守恒hv实验时需要测量哪些物理量？实验时需要测量哪些物理量？需要哪些实验器材？需要哪些实验器材？电火花计时器（或电磁打点计时器）电火花计时器（或电磁打点计时器）重物重物 纸带纸带铁架台（带铁夹）铁架台（带铁夹） 刻度尺刻度尺速度、高度、

3、质量速度、高度、质量不用测量质量不用测量质量1.怎样测量物体的瞬时速度？怎样测量物体的瞬时速度？2.选择哪两个位置作为过程的开始和终结位置为好？选择哪两个位置作为过程的开始和终结位置为好？可以用可以用 AC 的平均速度代表的平均速度代表 B 的瞬时速度。的瞬时速度。BACvv以哪两个点作为始末位置最为合适？以哪两个点作为始末位置最为合适？实验用的纸带一般小于实验用的纸带一般小于1m，从起始点开始大约，从起始点开始大约能打出能打出20个点左右。末位置的点可选择倒数第个点左右。末位置的点可选择倒数第一个点或倒数第二个点，从这一个点向前数一个点或倒数第二个点，从这一个点向前数46个点当初位置的点。个

4、点当初位置的点。01234567可以减小这两个点的瞬时速度以及两点之间距离可以减小这两个点的瞬时速度以及两点之间距离（高度（高度h）测量的误差。）测量的误差。怎样得到物体在两个位置的重力势能？怎样得到物体在两个位置的重力势能？1.因重物下落中要克服阻力做因重物下落中要克服阻力做功，实验的动能增加量必定稍功，实验的动能增加量必定稍小于重力势能减少量小于重力势能减少量2.测量中存在测量误差测量中存在测量误差怎样减少阻力？怎样减少阻力？1、安装打点计时器时，、安装打点计时器时，必须使两纸带限位孔在同必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦一竖直线上，以减小摩擦阻力。阻力。2、应选用质量和密度较、

5、应选用质量和密度较大的重物，可使摩擦阻力，大的重物，可使摩擦阻力，空气阻力相对减小。空气阻力相对减小。3.可以多次测量。可以多次测量。实验器材实验器材返回返回简述实验步骤简述实验步骤按照右图所示按照右图所示装置安装导轨和装置安装导轨和打点计时器打点计时器将纸带穿过计时器，将纸带穿过计时器，下端与重物相连下端与重物相连安装导轨和打点计时器安装导轨和打点计时器将纸带穿过计时器，下端与重物相连将纸带穿过计时器，下端与重物相连先接通电源后释放纸带先接通电源后释放纸带更换纸带，重复以上步骤更换纸带，重复以上步骤选择纸带，处理数据选择纸带，处理数据实验步骤实验步骤3、某次、某次“验证机械能守恒定律验证机械

6、能守恒定律”的实验中，用的实验中，用6V、50Hz的打的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图4所示，所示，O点为重锤下落点为重锤下落的起点，选取的计数点为的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到，各计数点到O点的长度已点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9.8m/s2，若重锤质量为，若重锤质量为1kg。打点计时器打出打点计时器打出B点时，重锤下落的速度点时，重锤下落的速度vB= m/s，重，重锤的动能锤的动能EkB= J。从开始下落算起，打点计时器打从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减点时，重锤的重力势能减小量为小量为 J。根据纸带提供的数据，在误差允