实验六 验证机械能守恒定律考纲要求考情分析命题趋势验证机械能守恒定律2017·天津卷，9(2)2016·全国卷Ⅰ，22本实验在全国高考考查频率较高，应给予足够重视，要理解其实验原理，注意该实验的改进创新，这也是高考的重点，要会根据机械能守恒定律灵活分析知识梳理·夯实基础一、实验目的 验证机械能守恒定律二、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 个点时速度的方法：如图所示，由公式可得第 n 个点的速度 vn＝.三、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)．四、实验过程1．安装置：按图所示将检查、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 3～5 次实验．3．选纸带：在打好点的纸带中挑选点迹清晰的一条纸带，在起点标上 0，以后各点依次标上 1、2、3、4……用刻度尺测出对应下落高度 h1、h2、h3、h4……五、数据处理1．求瞬时速度由 公 式 vn ＝ 可 以 计 算 出 重 物 下 落 h1 、 h2 、 h3…… 的 高 度 时 对 应 的 瞬 时 速 度v1、v2、v3……2．验证守恒方法一：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范围内，ghn＝v，则说明机械能守恒定律是正确的．方法二：任取两点 A、B 测出 hAB，算出 ghAB 和的值，如果在实验误差允许的范围内，ghAB＝v－v，则说明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，根据实验数据绘出 v2－h 图线．若在误差允许的范围内图象是一条过原点且斜率为 g 的直线，则验证了机械能守恒．六、误差分析1．系统误差：本实验中因重锤和纸带在下落过程中要克服各种阻力(空气阻力、打点计时器阻力)做功，故动能的增加量 ΔEk稍小于重力势能的减少量 ΔEp，即 ΔEk<ΔEp，这属于系统误差，改进的办法...
