- 1 - 实验六：验证机械能守恒定律 【实验播放】 1、实验目的： 通过实验验证机械能守恒定律：在只有重力做功的情况下，物体的重力势能和动能可以相互转化，但总的机械能守恒。物体自由下落时，如果忽略空气阻力，这时物体的机械能守恒，即重力势能的减少等于动能的增加。 2、实验原理： 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，但总的机械能守恒，若物体某时刻瞬时速度为v，下落高度为h，则有：mgh＝221 mv ．故只需借助打点计时器，通过纸带测出重物某时刻的下落高度h 和该时刻的瞬时速度v，即可验证机械能是否守恒． 确定第n 点的瞬时速度的方法是：测出第n 点相邻的前、后两段相等时间丁内下落的距离 sn 和sn+1，由公式 vn=Tssnn21或 vn=Thh-nn211 算出． 3、实验器材 铁架台(带铁夹)、打点计时器、重锤(带纸带夹子)、纸带几条、复写纸片、导线、直尺、学生电源。 4、实验步骤 (1)按图 把打点计时器安装在铁架台上，用导线把打点计时器与学生电源连接好． (2)把纸带的一端在重锤上用夹子固定好，另一端穿过计时器的限位孔，用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时器附近． (3)先接通电源后松手，让重锤带着纸带自由下落． (4)重复几次，得到 3～5 条打好点的纸带． 5、数据处理 (1)在打好点的纸带中挑选点迹清晰且第1、2 两计时点间距离接近 2m m 的一条纸带，在起始点标上 O，以后各点依次标上 1，2，3，„„用刻度尺测出对应下落高度hl、h2、h3、．．．．． (2)应用公式 vn=2Thh-n1n1计算各点对应的即时速度v1、v2、v3„„ - 2 - (3)计算各点对应的势能减少量 mghn 和动能增量221nmv，进行比较． 6、注意事项 (1)实验中打点计时器的安装，两限位孔必须在同一竖直线上，以减少摩擦阻力． (2)实验时，必须先接通电源，让打点计时器工作正常后才能松开纸带让重锤下落 (3)纸带上端要用手提着静止，这样可保证下落的初速度为零，并且纸带上打出的第一个点是清晰的一个小点． (4)测量下落高度时，都必须从起点算起，不能搞错，为了减小测量 h 值的误差，选取的各个计数点要离起始点远些，纸带也不宜过长，约 40cm 即可． (5)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，所以动能的增加量 Δ Ek 一定稍小于势能的减少量-Δ Ep． (6)因不需要知道动能的具体数值，因此不需要测出重物的质量 m。 (7)铁架台上固定打点计时...
