1、实验6验证机械能守恒定律,-2-,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。,-3-,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、实验步骤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。,-4-,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
2、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35次实验。3.选纸带:分两种情况说明,-5-,五、数据处理及验证方案1.求瞬时速度,-6-,2.验证机械能守恒,-7-,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Ek稍小于重力势能的减少量Ep,即EkEp,这属于系统误差,改进的方法是调整器材的安装,尽可能减小阻力。2.偶然误差本实验的另一个误差来源于长度的测量,属于偶然误差。减小误差的方法是测下落距离时都从O点测量,一次将各打点对应的下落高度测量完
3、,或者多次测量取平均值。,-8-,七、注意事项1.打点计时器要竖直:安装打点计时器时要竖直架稳,使其两限位孔在同一竖直平面内,以减少摩擦阻力。2.选重物:重物应选用质量大、体积小、密度大的材料。3.测长度:测量下落高度时,为了减小测量值h的相对误差,选取的各个计数点要离起始点远一些,纸带也不宜过长,有效长度可在6080 cm之间。,-9-,1.做验证机械能守恒定律实验时,可以不测量重锤的质量,只需要比较哪几个物理量的关系就能够验证?,2.计算某点的瞬时速度时,可以用v=gt来计算吗?为什么?提示：不可以;因为重锤下落时受空气阻力,加速度a”“”或“=”)Ek,造成这种结果的主要原因是。,答案,解析,
