第 6 讲 验证机械能守恒定律 一、实验目的验证机械能守恒定律．二、实验原理通过实验，求出做自由落体运动物体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量，若二者相等，说明机械能守恒，从而验证机械能守恒定律．三、实验器材打点计时器、电源、纸带、复写纸、重物、刻度尺、铁架台(带铁夹)、导线两根．四、实验步骤1．安装置：按实验原理图将检查、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(1)用 mgh＝mv2来验证，应选点迹清晰，且 1、2 两点间距离接近 2 mm 的纸带．(2)用 mv－mv＝mgΔh 验证时，只要 A、B 之间的点迹清晰即可选用．五、实验结论在误差允许的范围内，自由落体运动过程机械能守恒． 对实验原理和操作的考查[学生用书 P102]1．“验证机械能守恒定律”的实验中应控制实验条件，使运动过程满足机械能守恒的条件，尽量减小各种阻力的影响，可采取以下措施：(1)安装打点计时器时，必须使两个限位孔的中线严格竖直，以减小摩擦阻力；(2)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，增大密度可减小体积，可使空气阻力减小．(3)释放纸带前要保持纸带竖直、静止不动，先接通电源，待打点计时器工作稳定后再释放纸带．2．实验过程中，重力势能的减少量 ΔEp＝mghn，动能的增加量 ΔEk＝mv，mghn＝mv 成立可验证机械能守恒定律，本实验可以不测量重物的质量．3．速度的计算：计数点的瞬时速度不能用 vn＝gtn或 vn＝计算，因为确认重物下落的加速度为重力加速度 g，即确认重物做自由落体运动，自由落体运动过程中机械能当然守恒．【典题例析】 在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，电源的频率为 50 Hz，依次打出的点为0，1，2，3，4…n.则：(1)如用第 2 点到第 6 点之间的纸带来验证，必须直接测量的物理量为____________________、__________________________、____________________，必须计算出的物理量为____________________、____________________，验证的表达式为____________________________．(2)下列实验步骤操作合理的排列顺序是__________(填写步骤前面的字母)．A．将打点计时器竖直安装在铁架台上B．接通电源，再松开纸带，让重物自由下...
