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1、第五章 机械能及其守恒定律9、实验：验证机械能守恒定律1实验原理在自由落体运动中，若物体下落高度h 时的速度为v ,则hvmgh =mv 2122实验器材实验器材：打点计时器、纸带、复写纸、重物、刻度尺、铁架台（带铁夹）、学生电源等。夹子打点计时器纸带重物？铁架台34、选择合适的纸带，处理数据。3、更换纸带，重复几次。1、将打点计时器固定在铁架台上，把纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔。实验步骤2、用手提着纸带使重物停靠在打点计时器附近。然后先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落。4问题1本实验要不要测量物体的质量？mgh =mv 212gh =v 212无需测量物体的

2、质量如果实验要求计算势能和动能的具体数据，那就必须要知道物体的质量。5问题2纸带上的第一个点为计时起点0 （起始点的速度应该为零，即打点计时器在纸带上打下第一个点时纸带刚开始下落）。gh =v 21212x = gt2 = 9.80.022m 210-3m = 2 mm12h起始点对于实际获得的纸带，如何判定纸带上的第一个点就是纸带刚开始下落时打下的呢？纸带上的头两个点间的距离应接近2mm。6思考可以回避起始点吗（即处理纸带时可以不用到起始点吗）?我们可以选取A、B两点，比较它们的机械能EA和EB。若以点B为0 势能点，则有：EKAmghEKBhAB7问题3如何测量物体的瞬时速度?x = vA

3、(2t) + a(2t)212vAC = = vA + atx2tvB = vA + atvB = vACv0tvAt 2tvBvC做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度，等于相邻两点间的平均速度。8思考速度能不能用 v = 2gh 或 v = gt 计算？这种方法认为加速度为g ，由于各种摩擦阻力不可避免，所以实际加速度必将小于g，这样将得到机械能增加的结论，有阻力作用机械能应该是减少的，故这种方法也不能用。这种方法是根据机械能守恒定律得到的，而我们的目的就是验证机械能守恒定律，所以不能用。9注意事项4、实验用的纸带一般小于1m ，从起始点开始大约能打出20 个点左右。末位置的点可选择倒数第一个

4、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，可以减小这两个点的瞬时速度以及两点之间距离（高度h）测量的误差。1、安装打点计时器时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。2、应选用质量和密度较大的重物，增大重力可可使阻力的影响相对减小，增大密度可以减小体积，可使空气阻力减小。3、选用纸带时应尽量挑选第一、二点间距接近2mm的点迹清晰且各点呈一条直线的纸带。10误差分析1、偶然误差：测量长度时会带来误差2、系统误差：实验中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 。11数据记录测量点n123456高度hn /m速度vn /m/s势能EP /J动能E

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