第 5 节 实验：验证机械能守恒定律一、实验原理做自由落体运动的物体，在下落过程中，重力势能减少，动能增加，如果重力势能的减少量等于动能的增加量，就验证了机械能守恒定律．二、实验器材铁架台(带铁夹)、电磁打点计时器、重物(带夹子)、纸带、复写纸、导线、毫米刻度尺、低压交流电源(4～6 V)．三、实验步骤1．安装装置：按图甲所示把打点计时器安装在铁架台上，用导线把打点计时器与电源连接好．2．打纸带：在纸带的一端把重物用夹子固定好，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手竖直提起纸带使重物停靠在打点计时器附近．先接通电源后释放纸带，让重物拉着纸带自由下落．重复几次，得到 3～5 条打好点的纸带．3．选纸带：从打好点的纸带中挑选点迹清晰且开始的两点间距接近 2 mm 的一条纸带，在起始点标上 0，以后任取间隔相同时间的点依次标上 1、2、3…，如图乙所示．4．测距离：用刻度尺测出 0 到 1、2、3…的距离，即为对应下落的高度 h1、h2、h3….四、数据处理1．计算各点对应的瞬时速度：根据公式 vn＝，计算出 1、2、3…n 点的瞬时速度v1、v2、v3…vn.2．机械能守恒定律的验证方法一：利用起始点和第 n 点．如果在实验误差允许范围内 ghn＝v，则机械能守恒定律得到验证．方法二：任取两点 A、B.如果在实验误差允许范围内 ghAB＝v－v，则机械能守恒定律得到验证．方法三：图像法(如图所示)．若在实验误差允许范围内图线是一条过原点且斜率为 g 的直线，则验证了机械能守恒定律．五、误差分析本实验的误差主要是由纸带测量产生的偶然误差以及重物和纸带运动过程中的空气阻力及打点计时器的摩擦阻力引起的系统误差，减小偶然误差的方法是多测几次取平均值．六、实验注意事项1．打点计时器安装要稳固，并使两限位孔的中线在同一竖直线上，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，可使空气阻力的影响相对减小．3．实验时，应先接通电源，让打点计时器正常工作后再松开纸带让重物下落．4．本实验中的几种验证方法均不需要测重物的质量 m.5．速度不能用 v＝gt 或 v＝计算，应根据纸带上测得的数据，利用 vn＝计算瞬时速度． 实验原理与操作 (2019·浙江嘉兴七校期中)“验证机械能守恒定律”的实验装置可以采用图示的甲或乙方案来进行．(1)比较这两种方案，________(填“甲”或“乙”)方案好些．(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中，直接...
