海南省海口市第十四中学高中物理必修二学案： 第七章 机械能守恒定律 9 实验：验证机械能守恒定律一、实验目的1.用落体法验证机械能守恒定律。2.理解实验设计思路,明确实验直接测量的物理量。3.熟悉实验操作,能正确测量数据,会求瞬时速度。4.掌握实验数据的处理方法,能定性分析误差产生的原因。 二、实验原理1.只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能和动能可互相转化，但总的机械能守恒。利用打点计时器在纸带上记录下物体自由下落的高度 h 并计算出瞬时速度 v，从而验证物体在自由下落过程中，重力势能的减少量 ΔEp＝mgh 与物体动能的增加量 相等。2.测定某点瞬时速度的方法是：物体做匀变速直线运动，在某时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。 三、实验器材铁架台(带铁夹)、电磁打点计时器、重物(带纸带夹子)、纸带、复写纸、导线、毫米刻度尺、低压交流电源(4 V～6 V)三、实验器材铁架台(带铁夹)、电磁打点计时器、重物(带纸带夹子)、纸带、复写纸、导线、毫米刻度尺、低压交流电源(4 V～6 V)四、实验过程1.实验步骤(1)安装：按图甲装置竖直安装打点计时器，并用导线将打点计时器接在低压交流电源上。(2)接电源、打纸带：将长约 1 m 的纸带用小夹子固定在重物上后穿过打点计时器，用手提着纸带，使重物静止在靠近打点计时器的地方。接通电源，松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列的点。换几条纸带，重复上面的实验。(3)选纸带：选取点迹较为清晰的纸带。挑选纸带上第一个点及距离第一个点较远的点，并依次标上 0、1、2、3…。(4)数据测量：测出 0 点到点 1、点 2、点 3…的距离，即为对应的下落高度 h1、h2、h3…。 12.数据处理(1)利用公式 计算出点 1、点 2、点 3…的瞬时速度 v1、v2、v3…。(2)要验证的是 只需验证 因此不需要测量重物的质量 m。(3)验证：通过计算，在误差允许的范围之内 与 ghn 是否相等或 与ghmn 是否相等。五、探究思考1.本实验中为什么挑选第一、二两点间的距离接近 2 mm 的纸带进行测量？2.在得到的实验数据中，大部分同学得到的结论是：重物动能的增加量稍小于重力势能的减少量，即 ΔEk＜ΔEp。请问这是怎样造成的呢？3. 请思考在实验时某点速度能用 v=gt 或 计算吗?【知识点拨】实验注意事项1.实验中应尽可能控制实验条件，这就要尽量减少各种阻力，采取的措施有：(1)铁架台应竖直安装，可使纸带所受阻力减小。(2)选用质量和密度较...
