实验：机械能动能定理(学生2)

验证机械能守恒实验一．实验目的：1、会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。2、掌握验证机械能守恒定律的实验原理。二.器材：打点计时器；低压交流电源（附导线）；纸带；铁架台（附夹子）；重锤（附夹子）；刻度尺三．实验原理：见教材P74页四.实验步骤：见教材P74页（数据处理：平均值法，图像法）1．把打点计时器安装在铁架台上，用导线将电源和打点计时器接好。2．把纸带的一端用夹子固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手竖直提起纸带，使重锤停靠在打点计时器的附近。3．接通电源，待计时器打点稳定后再松开纸带，让重锤自由下落，打点计时器应该在纸带上打出一系列的点。4．重复上一步的过程，打到三到五条纸带。5．选择一条点迹清晰且1、2点间距离接近2mm纸带，在起始点标上0，以后各点一次为1、2、3……用刻度尺测量对用下落的高度h1、h2、h3……6．用公式，算出各点瞬时速度、、……并记录在表格中。7．计算各点的重力势能的减少量mghn和动能的增加量，并进行比较，看是否相等，将数值填入表格中。五.注意事项：验证机械能守恒练习1.关于验证机械能守恒定律的下列说法中正确的是：（）A、选用重物时，重的比轻的好；B、选用重物时，足够重，又要体积非常小C、选定重物后，要称出它的质量；D、重物所受的重力，应选大于它受的空气阻力和纸带受到打点计时器的阻力。2.下面列出一些实验步骤（）A、用天平测出重物和夹子的质量；B、将重物系在夹子上；C、将纸带穿过计时器，上端用手提着，下端夹上系住重物的夹子。再把纸带向上拉，让夹子靠近打点计时器外；D、打点计时器接在学生电源交流输出端，把输出电压调至6V（电源不接通、交流）；E、打点计时器固定放在桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直线上；F、在纸带上选取几个点，进行测量和记录数据；G、用秒表测出重物下落的时间；H、接通电源待计时器响声稳定后释放纸带；I、切断电源；J、更换纸带，重新进行两次；K、在三条纸带中选出较好的一条；L、进行计算，得出结论，完成实验报告；M、拆下导线，整理器材。以上步骤，不必要的有，正确步骤的合理顺序是。3.在利用重锤自由落下，验证机械能守恒定律的实验中，产生误差的主要原因是（）A.重锤下落的实际时间高度大于测量值B.重锤下落的实际高度小于测量值C.重锤实际末速度v大于gt（t为下落时间）D.重锤时间末速度v小于gt4．在“验证机械能守恒定律”的实验中，由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到较大阻力，这样的结果会有()A.B.C.D.以上都有可能······ABC图5－61··O·5.在“验证机械能守恒定律”的实验中，选出一条纸带如图5—61所示，其中O点为起始点，A、······ABC图5－61··O·(1)

这三个数据中，不符合有效数字要求的是，应该写成cm。(2)

在计数点A和B之间、B和C之间还各有一个点，重物的质量为mkg。根据以上数据可知，当打点计时器打到B点时，重物的重力势能比开始下落时减少了J；这时它的动能为J。（g取9.80m/s2,保留四位有效数字)）6.在“验证机械能守恒定律”的实验中：现有器材是：打点计时器、低压电源、纸带、带夹子的重物、秒表、刻度尺、天平、导线、铁架台。其中该实验不需要的器材是______。实验时，松开纸带与闭合电源开关的合理顺序是______。实验中，如以要从几条打上点的纸带中挑选第1、2两点间的距离接近_____mm并且点迹清晰的纸带进行测量。某学生在实验中器材安装正确，操作规范，所用交流电的频率为50Hz，但验证结果是重物增加的动能稍小于它减少的重力势能，其主要原因是_______。7.在本实验中，由于在运动的初始阶段计时器打出的一些点子模糊不清，故必须选择比较清楚的点作为测量起点。今所选的测量范围的第1点在米尺上的位置为x1,第4点在米尺上的位置为x2，第7点在米尺上的位置为x3，第10点在米尺上的位置为x4，。若下落的物体质量为m，打点计时器每隔Ts打一点，则可利用上述数据求出物体从第4点到第7点一段过程中，势能的减少量是___________，动能增加量是______________。（1）为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选用：铁架台，打点计时器，复写纸，纸带，秒表，低压直流电源，导线，电键，天平。其中不必要的器材有：；缺少的器材是。（2）在验证机械能守恒定律时，如果以v2／2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线应是，才能验证机械能守恒定律，其斜率等于的数值。（3）在做“验证机械能守恒定律”的实验时，用打点计时器打出纸带如图3所示，其中A点为打下的第一个点，0、1、2……为连续的计数点。现测得两相邻计数点之间的距离分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6，已知相邻计数点间