实验六 验证机械能守恒定律目录课前预习·基础落实课堂互动·考点突破课前预习·基础落实【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mv2,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,如图实Ⅵ-1 所示
图实Ⅵ-1【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)
【实验过程】一、实验步骤1.安装置:按图实Ⅵ-2 所示将检查、调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上,接好电路
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 次~5 次实验
3.选纸带:分两种情况说明(1)用 mv=mghn验证时,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 mv-mv=mgΔh 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
二、数据处理方法一:利用起始点和第 n 点计算,代入 ghn和 v,如果在实验误差允许的条件下,ghn和 v 相等,则验证了机械能守恒定律
方法二:任取两点计算(1)任取两点 A、B,测出 hAB