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实验六-验证机械能守恒定律(解析版)--第1页
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
1
vhmghmv2
体某时刻瞬时速度为,下落高度为,则重力势能的减少量为,动能的增加量为,看它们在实验误差
2
允许的范围内是否相等,若相等则验证了机械能守恒定律。
ᵆ+ᵆ
(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和x,如图所示,由公式v=ᵅᵅ+1或
nn+1n
2ᵄ
ℎ-ℎ
v=ᵅ+1ᵅ-1算出。
n2ᵄ
2.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35次
实验。
(3)选纸带:分两种情况说明
①1m2=mgh
用ᵆ验证时,应选点迹清晰,且1、2两点间距离小于或接近2mm的纸带。若1、2两点间的
2ᵅn
距离大于2mm,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。
1212
②m-m=mgh
用ᵆᵆΔ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
2ᵃ2ᵃ
上打出的第1、2两点间的距离是否为2mm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。
1212
代入gh和ᵆ,如果在实验误差允许的情况下,gh=ᵆ,则验证了机械能守恒定律。
n2ᵅn2ᵅ
方法二:任取两点计算。
ABhgh
(1)任取两点、,测出,算出;
ABAB
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