助理编辑 (广东专版)2016年高考物理一轮复习 实验六 验证机械能守恒定律课件_图文

2015/10/28 14:27:28  [  中国学网   ]     |  责编：崔宁

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实验六

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 (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 1 2 mv ，看它们在实验误差允许的范围内是否相等，若相等则验证 2 了机械能守恒定律。

(2)速度的测量：做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度等 于相邻两点之间的平均速度 vt＝ v 2t 计算打第 n 个点速度的方法：测出第 n 个点与相邻前后点 sn＋sn＋1 hn＋1－hn－1 间的距离 sn 和 sn＋1，由公式 vn＝ 或 vn＝ 算出， 2T 2T 如图实－6－1 所示。

图实－6－1

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：按图实－6－2 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。

图实－6－2

(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：分两种情况说明 1 ①用 mvn2＝mghn 验证时，应选点迹清晰，且第 1、2 两点间 2 距离小于或接近 2 mm 的纸带。 若第 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。

1 1 2 ②用 mvB － mvA2＝mgΔh 验证时，由于重力势能的相对性， 2 2 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 两点间的距离是否大于 2 mm 就无关紧要了，所以只要后面的点迹 清晰就可选用。

五、数据处理 1．测量计算 在起始点标上 0，在以后各点依次标上 1,2,3?，用刻度尺 测出对应下落高度 h1，h2，h3?。 hn＋1－hn－1 利用公式 vn＝ 计算出点 1，点 2，点 3?的瞬时 2T 速度 v1，v2，v3?。

2．验证守恒 1 2 方法一：利用起始点和第 n 点计算。代入 ghn 和 vn ，如果在 2 1 实验误差允许的条件下，ghn＝ vn2，则机械能守恒定律是正确的。 2 方法二：任取两点计算。 ①任取两点 A、B 测出 hAB，算出 ghAB。 1 2 1 2 ②算出 vB － vA 的值。 2 2 1 2 1 2 ③在实验误差允许的条件下，如果 ghAB＝ vB － vA ，则机械 2 2 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 1 2 余各点的下落高度 h，并计算各点速度的平方 v ，然后以 v 为纵 2
2

1 2 轴，以 h 为横轴，根据实验数据绘出 v －h 图线。若在误差

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