实验：验证机械能守恒定律

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注意3
பைடு நூலகம் 再见
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目的
器材
打点计时器、纸带、复写纸片、低压交 流电源、导线、重物(带夹子)、刻度尺、铁 架台(附铁夹),等.
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原理
装置
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器材
步骤
五、实验步骤
• • • • １.安装置(竖直、稳定） ２.打点（先通电再打点） ３.换纸带,重复打点几次 ４.挑选纸带并进行研究:记下第一个点的位 置O，选取５个较方便的点,量出各点到O的 1 距离,计算出各点的速度 ,分别代入 2 mv2 ＝ mgh研究
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注意1
注意3
注意事项
3.即时速度 v的计算方法 即时速度 的计算方法 的计算方法: d −d V = 2T 平均速度法: ①平均速度法 1 vn＝ ( sn+s n+1)/2T,求出 后代入 mv2与mgh 求出v后代入 求出 2 比较是否相等。 比较是否相等。 数点算时间求速度：利用v＝ 由于 由于g值 ②数点算时间求速度：利用 ＝gt.由于 值 所以,此式计算的 大于重物下落的加速度 ,所以 此式计算的 值偏 所以 此式计算的v值偏 1 1 代入 比较时, 稍小于mgh. 大,代入 mv2与mgh比较时 mv2稍小于 比较时
实验： 实验：验证机械 能守恒定律
验证机械能守恒定律 一、实验目的 二、实验原理 三、实验器材 四、实验装置 五、实验步骤 六、注意事项 七、思考题
利用自由落体运动 验证机械能守恒定律
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原理
•
在只有重力做功的自由落体运动中 物体的 只有重力做功的自由落体运动中,物体的 的自由落体运动中 势能向动能转化但机械能守恒. 势能向动能转化但机械能守恒 的质量为m,从静止开始下落 从静止开始下落,下落高度 设物体 的质量为 从静止开始下落 下落高度 则应有: 为h时速度 为v,则应有 时速度 则应有 ∆Ek = −∆EP 1 2 推导得 推导得： 2 mV = mgh 即 V = 2 gh 由此可知,只要测出下落高度h和相应的瞬时速度 只要测出下落高度 由此可知 只要测出下落高度 和相应的瞬时速度 v,再利用当地的重力加速度 g的值 即可对 mv2 的值,即可对 再利用当地的重力加速度 的值 1 进行比较,若相等 则机械能得以验证.很 和mgh进行比较 若相等 则机械能得以验证 很 进行比较 若相等,则机械能得以验证 2 明显,物体质量 的具体值不需测定. 物体质量m的具体值不需测定 明显 物体质量 的具体值不需测定
n +1 n −1 n
2
2
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注意2 注意
思考题
七、思考题:在验证机械能守恒的实验中 思考题 在验证机械能守恒的实验中 1、下面那些测量工具是必需的？ 、下面那些测量工具是必需的？ A、天平 、 B、弹簧秤 、 C、刻度尺 、 D、秒表 、
2、已知打点计时器所用的电源频率为50Hz，查得当地的重力 、已知打点计时器所用的电源频率为 ， 加速度为g=9.80m/s2 ,测得所用重物的质量为 测得所用重物的质量为1.00kg,实验中得到 加速度为 测得所用重物的质量为 实验中得到 一条点迹清晰的纸带, 把第一个点记作为O，另选取连续的4个 一条点迹清晰的纸带 把第一个点记作为 ，另选取连续的 个 到各点的距离分别为62.99cm 、 70.18cm 、 点A、B、C、D，O到各点的距离分别为 、 、 、 ， 到各点的距离分别为 77.76cm、 85.73cm，根据以上数据，可知重物由 点运动到 点运动到C 、 ，根据以上数据，可知重物由O点运动到 J，动能的增加量等于 ， 点，重力势能的减少量等于 J，（取三位有效数字）。动能增量小于重力势能 ，（取三位有效数字）。动能增量小于重力势能 ，（取三位有效数字）。 。 的减少量的原因主要是
注意事项
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装置
六、注意事项
1.重物下落不是严格的自由落体运 重物下落不是严格的自由落体运 有空气阻力和摩擦阻力).设物体实际下 动(有空气阻力和摩擦阻力 设物体实际下 有空气阻力和摩擦阻力 落的加速度为a,则a＜g(当地的重力加速 落的加速度为 则 ＜ 当地的重力加速 比较mv 和 度),比较 2 /2和mgh时, mv2 /2要小于 比较 时 要小于 mgh,即重物的机械能减少 即重物的机械能减少. 即重物的机械能减少 为了减小这种误差:① 为了减小这种误差 ①尽量减小纸带 与限位孔之间的摩擦, 与限位孔之间的摩擦 ②重物选用质量较 大而体积小的物体. 大而体积小的物体
返回 步骤 注意2
注意事项
2.挑选纸带 选用第 、2两点间距接 挑选纸带:选用第 挑选纸带 选用第1、 两点间距接 的纸带进行研究.从原理上看 近2mm的纸带进行研究 从原理上看 打 的纸带进行研究 从原理上看,打 第一个点时速度为0,那么第 那么第1、 两点间 第一个点时速度为 那么第 、2两点间 1 距为y＝ gt2＝ ×9.8 × 0.022＝ 距为 1 ＝ 2 0.002m＝2mm.这意味着选用打第 个点 这意味着选用打第1个点 ＝ 2 这意味着选用打第 的瞬时开始下落的纸带. 的瞬时开始下落的纸带