第五节 验证机械能守恒定律一、实验目的1．会用打点计时器打下的纸带计算物体的运动速度和位移．2．探究自由落体运动物体的机械能守恒．二、实验原理让物体自由下落，在忽略阻力情况下，探究物体的机械能守恒，有两种方案探究物体的机械能守恒：1．以物体下落的起始点 O 为基准，测出物体下落高度 h 时的速度大小 v，若 mv 2 ＝ mgh 成立，则可验证物体的机械能守恒．2．测出物体下落高度 h 过程的初、末时刻的速度 v1、v2，若关系式 mv － mv ＝ mgh 成立，则物体的机械能守恒．三、实验器材铁架台(带铁夹)、电磁打点计时器、低压交流电源(4～6 V)、重物、毫米刻度尺、纸带(带夹子)、复写纸片、导线.实验原理及实验步骤1.安装置：按图将检查、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 3～5 次实验．3．选纸带：选取点迹较为清晰且有两点间的距离约为 2 mm 的纸带，把纸带上打出的两点间的距离为 2 mm 的第一个点作为起始点，记作 O，在距离 O 点较远处再依次选出计数点1、2、3…4．测距离：用刻度尺测出 O 点到 1、2、3…的距离，即为对应下落的高度 h1、h2、h3…【例 1】 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．先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落．C．取下纸带，更换新纸带(或将纸带翻个面)重新做实验．D．将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带．E．选择一条纸带，用刻度尺测出物体下落的高度 h1、h2、h3…hn，计算出对应的瞬时速度 v1、v2、v3…vn.F．分别算出 mv 和 mghn，在实验误差范围内看是否相等．[解析] (1)要验证从第 2 点到第 6 点之间的纸带对应重物的运动过程中机械能守恒，应测出第 2 点到第 6 点的距离 h26，要计算第 2 点和第 6 点的速度 v2和 v6，必须测出第 1 点到第...
