1、,验证机械能守恒定律,山西洪洞一中高一物理组 雷强,实验目的,验证物体做自由落体运动过程中机械能守恒。,实验原理,1、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相互转化，但总的机械能守恒，若物体某时刻即时速度为v，下落高度为h，恒有：,实验原理,2、借助打点记时器，通过纸带测出重物某时刻高度h和该时刻的即时速度vt，即可验证机械能守恒定律。,实验原理,3、测定第n点的即时速度的方法是：测出第n点的相邻的前、后两段相等时间T内下落的距离由下列公式算出：,实验仪器,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、直尺、学生电源,实验步骤,(1)按图把打点记时器
2、安装在铁架台上，用导线把打点记时器与学生电源连好。,(2)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，用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点记时器附近。,实验步骤,(3)先接通电源，后松手让重锤带着纸带下落。,(4)重复几次，得35条纸带。,(5)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O ，以后各依次标上1、2、3用刻度尺测出对应高度h1、h2、h3,第一个间隔，一定要求是2mm左右吗,实验步骤,(6)应用公式 计算各点对应的速度v1、v2、v3.,(7)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）实验中打点记时器的安装，两纸带限位孔必须在同一竖直线
3、上，以减少摩擦力,（2）实验时，必须先接通电源，让打点记时器工作正常后才松开纸带让重锤下落,（3）打点记时器必须接50Hz交流低压电源.,（4）必须保留纸带上打出点迹的第一点,且第1、2点间距约为2mm的纸带误差小。,（5）实验中，只要验证gh是否等于v2/2即可，不用测重锤的质量。,误差分析：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。,思维能力训练,为进行验证机械能守恒实验，有下列器材可选用：铁架台、打点记时器、复写纸、纸带、秒表、低压直流电源、导线、电键、天平，其中不必的器材是_ _;缺少的器材是_ _。,秒表、天平,、低压直流电源,低压交流电源,、刻度尺、重物,思维能力训
4、练,在“验证机械能守恒”的实验中，已知打点记时器所用的电源的频率50Hz，查得当地重力加速度为g=9.8m/s2,测得所用的重物的质量为1.00kg。实验中得到一条如图所示点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm，根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于_焦，动能的增加量等于_焦(取3位有效数字)。,7.62,7.57,Vc=3.89m/s,思维能力训练,在验证机械能守恒的定律时，如果以v2/2为纵轴，根据实验数据绘出的v2/2-h 图线应是_，才能验证机械能守恒，v2/2-h图的斜率等于_的数值。,过原点O的倾斜直线,重力加速度g,
