实验验证机械能守恒定律总结
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实验:验证机械能守恒定律实验报告实验:验证机械能守恒定律实验报告范文一班级:姓名:座位:[实验目的]1.验证机械能守恒定律。
2.掌握实验数据处理方法,能定性分析误差产生的原因。
[实验原理]当物体自由下落时,只有重力做功,物体的重力势能和动能互相转化,机械能守恒。
若某一时刻物体下落的瞬时速度为v ,下落高度为h ,则应有:21mg m 2h v =。
借助打点计时器,测出重物某时刻的下落高度h 和该时刻的瞬时速度v ,即可验证机械能是否守恒,实验装置如图1所示。
测定第n 点的瞬时速度的方法是: T 2h -h 1-n 1n n +=v[实验器材]铁架台(带铁夹)、打点计时器、纸带、交流电源、导线、带铁夹的重锤、纸带、刻度尺等。
[实验步骤]1.按如图1装置把打点计时器安装在铁架台上,并使两限位孔在同一竖直线上,以减小摩擦阻力。
用导线把打点计时器与交流电源连接好。
2.把纸带的一端在重锤上用夹子固定好,另一端穿过计时器限位孔,用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时器附近。
3.先接通电源,再松开纸带,让重锤带着纸带自由下落。
4.重复几次,得到3~5条打好点的纸带。
5.在打好点的纸带中挑选点迹清晰且第1、2两计时点间的距离接近2mm 的一条纸带,在起始点标上0,再在距离0点较远处开始选取相邻的几个计数点依次标上1、2、3……用刻度尺测出对应下落的高度h 1、h 2、h 3……6.应用公式T2h -h 1-n 1n n +=v 计算各点对应的瞬时速度v 1、v 2、v 3……7.计算各点对应的重力势能减少量mgh n 和动能的增加量221n mv ,进行比较,并讨论如何减小误差。
[注意事项]1.打点计时器的两限位孔必须在同一竖直线上,以减少摩擦阻力。
选用质量和密度较大的重物,以减小空气阻力的影响。
2.实验时,需保持提纸带的手不动,待接通电源,让打点计时器工作正常后再松开纸带让重锤下落,以保证第一个点是一个清晰的小点。
验证机械能守恒定律的实验结论机械能守恒定律是物理学中一个重要的定律,它表明了在一个孤立系统中,机械能的总量是不变的。
为了验证这一定律,我们进行了以下的实验。
首先,我们选取了一个小球和一个弹簧,将小球放在弹簧上方,然后让小球自由落下并落在弹簧上。
在此过程中,小球的重力势能逐渐转化为了弹簧的弹性势能,最终小球被弹簧弹起,并继续上升一段距离。
我们测量了小球在下落时的速度和上升时的速度,并计算出小球下落时的重力势能和上升时的弹性势能。
通过比较两次实验中机械能的总量,我们发现机械能守恒定律在此实验中得到了验证。
这个实验告诉我们,机械能是一个系统内所有物体的动能和势能的总和。
在一个封闭的系统中,机械能守恒定律始终成立,这意味着在任何一个时刻,系统中的机械能总量都保持不变。
此外,我们还可以从这个实验中得到指导意义。
首先,当我们设计物理实验时,必须要准确地测量每一个物理量,以确定实验的有效性和可靠性。
其次,我们在实验中需要保证系统的孤立性,以避免外界因素对实验的干扰。
最后,在实验设计中,我们需要充分考虑到机械能守恒定律的作用,以确保实验结果的正确性。
综上所述,通过这个实验,我们验证了机械能守恒定律的正确性,并得到了关于物理实验设计和机械能守恒定律的指导意义。
这一定律的应用范围较广,可以帮助我们更好地理解物理现象和设计物理系统。
实验六 验证机械能守恒定律(解析版)1.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mv 2,看它们在实验误差允许12的范围内是否相等,若相等则验证了机械能守恒定律。
(2)计算点n 速度的方法:测出点n 与相邻前后点间的距离x n 和x n+1,如图所示,由公式v n =或v n =x n +x n +12T算出。
ℎn +1-ℎn -12T2.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)。
3.实验步骤 (1)安装置: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:分两种情况说明①用m =mgh n 验证时,应选点迹清晰,且1、2两点间距离小于或接近2 mm 的纸带。
若1、2两点间的12v n 2距离大于2 mm,这是由先释放纸带,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。
②用m -m =mg Δh 验证时,由于重力势能的相对性,处理纸带时,选择适当的点为基准点,这样纸带上12v B 212v A 2打出的第1、2两点间的距离是否为2 mm 就无关紧要了,只要后面的点迹清晰就可选用。
4.数据分析 方法一:利用起始点和第n 点计算。
代入gh n 和,如果在实验误差允许的情况下,gh n =,则验证了机械能守恒定律。
12v n 212v n 2方法二:任取两点计算。
(1)任取两点A 、B ,测出h AB ,算出gh AB ; (2)算出-的值;12v B 212v A 2(3)在实验误差允许的情况下,若gh AB =-,则验证了机械能守恒定律。
机械能守恒定律实验知识点总结
嘿,朋友们!今天咱就来好好唠唠机械能守恒定律实验的那些知识点!
想象一下啊,你把一个球从高处扔下来,它是不是越落越快?这就涉及到机械能守恒啦!在这个实验里呀,有好多好玩的东西呢!
首先是动能和势能的相互转化。
就好比一个小孩在滑梯上滑,他在高处的时候势能大,往下滑的时候速度变快,动能就增大了,势能不就减小啦?这例子形象不?
还有哦,机械能在只有重力或弹力做功的情况下是守恒的呢!就说那个球吧,如果没有空气阻力啥的干扰,它的机械能就是一直不变的呀!这不神奇吗?
咱再想想,如果一个弹簧被压缩了,然后突然松开,它是不是会弹出去呀?这过程中,弹簧的弹性势能转化为动能,也是机械能守恒呢!
你说要是没有这个机械能守恒定律,那得多混乱呀!做实验的时候得特别注意那些影响因素呢,嘿嘿,可不能马虎。
比如说要尽量减少摩擦呀,不然能量就偷偷溜走啦!就像你走路,如果鞋底太滑,那不是容易摔跤嘛。
所以啊,机械能守恒定律实验真的超重要的,能让我们更清楚地看到能量的转化和守恒。
它就像一把钥匙,打开了我们理解自然界能量变化的大门!
总之,机械能守恒定律实验真的超有趣、超有意义,大家一定要好好掌握呀!。
实验验证机械能守恒定律实验报告一、实验目的验证机械能守恒定律,即验证在只有重力做功的自由落体运动中,物体的重力势能的减少量等于动能的增加量。
二、实验原理在自由落体运动中,物体的重力势能转化为动能。
若忽略空气阻力,物体下落过程中机械能守恒。
设物体的质量为 m,下落高度为 h 时的速度为 v,则重力势能的减少量为 mgh,动能的增加量为 1/2mv²。
若mgh = 1/2mv²,则机械能守恒。
三、实验器材铁架台、打点计时器、纸带、重锤、交流电源、毫米刻度尺等。
四、实验步骤1、安装实验装置将打点计时器固定在铁架台上,用夹子把纸带的一端固定在重锤上,另一端穿过打点计时器的限位孔。
2、接通电源把打点计时器接到交流电源上,电压为 6V 左右。
3、释放重锤用手握住纸带的上端,使重锤靠近打点计时器,然后松开纸带,让重锤自由下落。
4、重复实验重复上述步骤,多做几次实验,以减小实验误差。
5、数据处理(1)挑选出一条点迹清晰、且第一、二两点间距离接近 2mm 的纸带。
(2)在纸带上选取若干个计数点,并测量出相邻计数点之间的距离。
(3)利用匀变速直线运动的推论,计算出各计数点的瞬时速度。
(4)计算出各计数点的重力势能减少量和动能增加量。
五、实验数据记录|计数点|下落高度 h(m)|速度 v(m/s)|重力势能减少量ΔEp (J)|动能增加量ΔEk(J)||||||||1|_____|_____|_____|_____||2|_____|_____|_____|_____||3|_____|_____|_____|_____||4|_____|_____|_____|_____||5|_____|_____|_____|_____|六、实验数据分析通过计算各计数点的重力势能减少量和动能增加量,比较两者的大小。
如果在误差允许的范围内,重力势能的减少量等于动能的增加量,则验证了机械能守恒定律。
七、实验误差分析1、纸带与打点计时器之间存在摩擦,会导致一部分机械能转化为内能,使得重力势能的减少量略大于动能的增加量。
机械能守恒定律实验总结
哇塞,机械能守恒定律实验,那可真是太有意思啦!就像一场超级刺激的冒险!记得那次实验课上,老师把我们分成小组,大家都兴奋得不行。
我和小伙伴们围在实验器材旁边,眼睛直勾勾地盯着那些铁球、滑轨啥的,心里想着:“嘿,这能有啥神奇的呢?”老师开始讲解实验步骤,我们就像小士兵一样,竖起耳朵认真听。
然后开始动手啦!我小心翼翼地把铁球放在滑轨顶端,松手的那一刻,感觉心都跟着提起来了,看着铁球“咕噜噜”地往下滚,真带劲啊!这不就像是我们骑自行车从坡上冲下来一样嘛,速度越来越快!当铁球碰到弹簧又反弹上去时,我们都忍不住欢呼起来,“哇,真的好神奇啊!”
在实验过程中,我们小组的成员互相交流着,这个说:“快看,铁球到这里啦!”那个喊:“哇,弹得好高啊!”大家都沉浸在探索的乐趣中。
难道你们不觉得这个实验超级有趣吗?它让我们直观地看到了机械能是如何守恒的。
就像一个魔法,虽然看不到摸不着,但是却在那里乖乖地遵循着规律。
通过这个实验,我们深刻理解了机械能守恒定律,而不是仅仅死记硬背那些公式。
这可比单纯看书本上的知识有意思多了呀!
我觉得机械能守恒定律实验真的是太棒了!它让我们亲身体验到了物理的奇妙之处,激发了我们对科学的浓厚兴趣。
以后我还要多多参加这样的实验!。
实验验证机械能守恒定律实验报告实验目的:本实验旨在通过验证机械能守恒定律,探究物体在重力场中的机械能守恒规律并验证理论上的机械能守恒定律。
实验原理:机械能守恒定律是指在没有外力做功的封闭系统中,物体的机械能守恒。
机械能由动能和势能两部分组成。
动能是由于物体的运动而具有的能量,势能是由于物体处在一些位置而具有的能量。
实验仪器:1.光滑斜面2.小球3.测量尺4.敏感地磅5.示波器(选用)实验步骤:1.通过测量尺测量斜面的高度H,斜面的夹角θ,记录在表格中;2.利用敏感地磅测量小球下滑过程中的所受重力和地面反作用力,记录数据;3.测量小球的直径d和质量m,计算小球的密度ρ;4.在实验开始前,在地磅上放置小球,记录初始位置;5.将小球从斜面顶端释放,在小球通过地磅的过程中,利用示波器记录小球在任意一个时刻的速度;6.通过记录时刻的位置和速度来计算小球在各个时刻的动能和势能;7.将实验得到的数据记录在表格中;8.根据实验数据,验证机械能守恒定律,并绘制图表。
实验结果与分析:根据实验数据和计算结果,我们可以得到小球在滑动过程中的动能、势能和机械能的变化情况。
以地面为参考点,小球从斜面顶端释放时,动能为0,势能为mgh。
随着小球下滑,重力做功,动能增加而势能减小。
当小球到达最低点时,动能达到最大值,势能达到最小值。
根据机械能守恒定律,机械能在整个系统中应该保持不变。
在实验中,我们可以计算小球在不同位置时的机械能(动能+势能)并进行比较。
根据计算数据,当小球在不同位置时,机械能变化并不显著,表明机械能守恒定律适用于这一系统。
实验结论:通过本实验,我们验证了机械能守恒定律在物体在重力场中的有效性。
实验数据显示,当小球下滑时,机械能变化并不显著,验证了机械能守恒定律的合理性和准确性。
实验中可能存在的误差主要来自以下几个方面:斜面的光滑程度、地磅的灵敏度、小球的滚动阻力以及空气阻力等。
为了减小误差,可以使用更加精准的仪器器材进行实验,并进行多次重复实验取平均值。
8验证机械能守恒定律实验报告实验报告:验证机械能守恒定律一、实验目的验证机械能守恒定律,通过实验得出结论。
二、实验器材1.平滑水平面2.木块3.弹簧测力计4.测量尺5.直尺6.秤盘7.弹簧三、实验原理机械能守恒定律是描述物体在重力作用下的机械能变化过程的基本定律。
根据机械能守恒定律,在不计摩擦的条件下,物体在运动过程中的重力势能和动能之和保持恒定。
四、实验步骤1.将平滑水平面放在桌面上,确保其表面光滑水平。
2.将弹簧固定在平滑水平面上,使其一端固定在一个固定点上。
3.在弹簧的另一端固定一个木块,并将弹簧拉伸到适当的长度。
4.在木块上放置一个秤盘,将木块推向弹簧的一侧。
5.记录下木块达到最高点的高度,并用测量尺测量出其距离固定点的距离。
6.将木块放置在初始位置,然后再次用测量尺测量出木块的初始高度。
7.重复步骤4-6三次,记录下所有的数据。
五、实验数据记录实验次数,最高点高度(米),初始高度(米)第一次,0.32,0.48第二次,0.30,0.48第三次,0.33,0.48六、实验结果分析根据机械能守恒定律,物体在运动过程中的重力势能和动能之和保持恒定。
在本实验中,木块在达到最高点时,动能为零,因此其机械能仅由重力势能构成。
根据机械能守恒定律可得,木块达到最高点时的重力势能等于木块初始位置的重力势能。
即mgh = mgh'其中,m为木块的质量,g为重力加速度,h为木块达到最高点的高度,h'为木块初始位置的高度。
七、计算根据上述公式,我们可以计算出木块初始位置的高度h':h'=h*(m/m')其中,m'为木块的质量,m/m'为木块的重力势能比。
在本实验中,取第一次实验的数据进行计算:m = 0.5 kgh=0.32mm' = 0.48 kg因此h'=0.32*(0.5/0.48)=0.333m八、实验结论通过实验数据和计算结果可知,木块达到最高点时的重力势能等于木块初始位置的重力势能。
验证机械能守恒定律1.实验目的学会用打点计时器验证机械能守恒定律的实验方法和技能2.实验原理在物体自由下落的过程中,只有重力对物体做功,遵守机械能守恒定律,即重力势能的减少量等于动能的增加量。
在实验误差范围内验证221mv mgh =(必须初速度为零) 或 21222121mv mv mgh -= (v1≠0) 测定第n 点的瞬时速度的方法是:测出第n 点的相邻前、后两段相等时间T 内下落的距离s n 和s n+1,由公式v n =T 2s s 1n n ++,或由v n =Td d n n 211-+-算出,如图所示。
(注意单位用国际单位,看清计数点还是计时点,注意有无有效数字的要求)3.实验器材铁架台(带铁夹)、电磁打点计时器、重锤(带纸带夹子)、纸带、复写纸片、直尺、导线、低压交流电源4.实验步骤(1)按右上图装置把打点计时器固定在支架上,并将打点计时器接在4~6V 的交流电源上. (如果用电火花打点计时器电压:220v 交流电)(2)将大约0.5 m 长的纸带用小夹子固定在重锤上后穿过打点计时器,用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时器附近.(3)先接通电源,再松开纸带,让重物自由下落,计时器就在纸带上打下一系列的点.(4)换上新的纸带,重做几次上面的实验.5.注意事项(1) 安装打点计时器时,必须使两纸带限位孔在同一竖直线上,以减小摩 擦阻力.(2) 实验时,必须保持提起的纸带竖直,手不动,待接通电源:让打点计时器工作稳定后再松开纸带,以保证第一点是一个清晰的点.(3) 测量高度h 时,应从起始点算起,为减小h 的相对误差,选取的计数点要离起始点远些,纸带不宜过长,有效长度可60~80 cm .(4) 因为是通过比较mv 2/2和mgh 是否相等验证机械能是否守恒,故不需要测量重锤的质量.如果实验要求计算势能和动能的具体数据,那就必须要知道物体的质量。
(5)本实验中因重物和纸带在下落的过程中要克服阻力做功,故动能的增加量ΔE k 一定略小于重力势能的减少量,这是不可避免的,属于系统误差.(6)不用测量g,直接用g=9.8m/s 2(7)我们要求重物作自由落体运动,而阻力是不可避免地存在的,为了减少阻力对实验的影响,应采用密度较大的重物。