课题:5.4 验证机械能守恒定律 实验目的:验证机械能守恒定律实验原理: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互相转化,但总 的机械能保持不变.若物体某时刻瞬时速度为 v,下落高度为 h,则重力势能 的减少量为 mgh,动能的增加量为 1/2mv2,看它们在实验误差允许的范围内是否相等,若相等则验证了机械能守恒定律.2.计算打第 n 个点时速度的方法:测出第 n 个点与相邻前后点间的距离 xn和 xn+1,由公式 vn= ___________ 或 vn=____________ 算出,如图所示.实验器材:铁架台(含铁夹),打点计时器,学生电源,纸带,复写纸,导线,毫米刻度尺,重物(带纸带夹).实验步骤:一、仪器安装1. 按图示将检查、调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上,接好电路.二、打纸带和选纸带2.打纸带:将纸带的一端用夹子固定在重物上,另一端穿过打点计时器的限位孔用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方.先接通电源,后松开纸带,让重物带着纸带自由下落.更换纸带重复做 3~5 次实验.3.选纸带:分两种情况说明(1)应选点迹清晰,且 1、2 两点间距离小于或接近 2 mm 的纸带.若 1、2 两点间的距离大于 2 mm,这是由于先释放纸带,后接通电源造成的.这样,第 1 个点就不是运动的起始点了,这样的纸带不能选.(2)用___________________公式 验证时,由于重力势能的相对性,处理纸带时, 选择适当的点为基准点,这样纸带上打出的第 1、2 两点间的距离是否为 2 mm 就无关紧要了,所以只要后面的点迹清晰就可选用三、数据处理及验证4.数据处理:在起始点标上 0,在以后各点依次标上 1、2、3…用刻度尺测出对应下落高度 h1、h2、h3… 利用公式 vn= __________ 计算出点 1、点 2、点 3……的瞬时速度 v1、v2、v3…… 5.验证 方法一:利用起始点和第 n 点计算.代入 ghn和 __________ ,如果在实验误差允许的条件下 ghn=_____________ ,则机械能守恒定律是正确的.方法二:任取两点计算.(1)任取两点 A、B 测出 hAB,算出 ghAB.(2)算出 ________________ 的值.(3)若在实验误差允许的条件下 ghAB=______________,则机械能守恒定律是正确的. 方法三:图象法.从纸带上选取多个点,测量从第一点到其余各点的下落高度 h,并计算各点速度的平方 v2,然后以 v2为纵轴,以 h 为横轴,根据实验数据给出 v2—h 图线.若在误差允许的范围内图象是一条过...