验证机械能守恒定律实验报告
气垫导轨验证机械能守恒定律实验报告
气垫导轨验证机械能守恒定律实验报告一、实验目的本实验的主要目的是验证机械能守恒定律，通过使用气垫导轨验证机械能守恒定律的正确性，并通过实验数据来分析机械能守恒定律在实际物理世界中的应用。
二、实验原理机械能守恒定律是指在一个封闭系统内，当系统内只有重力和弹性势能时，系统内总机械能保持不变。
在此基础上，可以得到以下公式：E = mgh + 1/2mv^2 = 常数其中，E表示系统内总机械能，m表示物体质量，g表示重力加速度，h表示高度，v表示速度。
三、实验器材1. 气垫导轨2. 滑块3. 弹簧4. 质量盘5. 铅直尺6. 计时器7. 电子天平四、实验步骤1. 将滑块放置在气垫导轨上，并将其与弹簧相连。
2. 将质量盘放置在滑块上，并使用电子天平测量其质量。
3. 将滑块拉到一定位置并释放，记录下滑块运动的时间和距离。
4. 重复以上步骤多次，记录每次实验的数据。
五、实验数据处理1. 计算滑块的势能和动能。
势能Ep = mgh动能Ek = 1/2mv^2其中，m为质量，g为重力加速度，h为滑块高度，v为滑块速度。
2. 计算机械能守恒定律中的常数。
由机械能守恒定律可知：E = Ep + Ek将上面计算出来的势能和动能代入公式中，则得到：E = mgh + 1/2mv^2将同一位置上不同时间内测得的滑块质量、高度、速度代入公式中计算出每个时刻的机械能值，并对每个时刻计算出来的机械能值进行求和，即可得到常数。
3. 分析实验数据并验证机械能守恒定律。
将实验数据代入上述公式进行计算，并将结果绘制成图表。
通过对比不同时刻计算出来的机械能值之间的差异以及与常数之间的关系，可以验证机械能守恒定律在实际物理世界中的应用。
六、实验结果分析通过对实验数据的处理和分析，我们可以发现，实验中得到的机械能值与常数之间的差异非常小，这表明机械能守恒定律在实际物理世界中是成立的。
此外，通过绘制出来的图表也可以看出，在滑块运动过程中，势能和动能之间始终保持平衡。
高考物理实验7、验证机械能守恒定律
实验7、 验证机械能守恒定律【实验目的】验证机械能守恒定律。
【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，则其重力势能的减少量为mgh，动能的增加量为12mv2，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。
(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间的平均速度。
计算打第n 个点瞬时速度的方法是：测出第n个点的相邻前后两段相等时间T内下落的距离x n和x n＋1，由公式v n＝x n＋x n＋12T 或v n＝h n＋1－h n－12T算出，如图所示。
【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)。
【实验步骤】(1)仪器安装:将检查、调整好的打点计时器按如图所示装置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如果根据12mv2＝mgh验证时，应选点迹清晰，打点成一条直线，且1、2两点间距离小于或接近2mm的纸带。
若1、2两点间的距离大于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。
②如果根据12mv2B－12mv2A＝mgΔh验证时，由于重物重力势能的变化是绝对的，处理纸带上的数据时，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为2mm就无关紧要了，所以只要后面的点迹清晰就可选用。
【数据处理】(1)求瞬时速度由公式v n＝h n＋1－h n－12T可以计算出重物下落h1、h2、h3…的高度时对应的瞬时速度v1、v2、v3…(2)验证守恒方法一：利用起始点和第n点计算。
物理必修二实验：验证机械能守恒定律
mgh＝
1 2
mv2
【实验原理】
利用打点计时器打出的纸带，测
出重物下落的高度h，利用时间t内的 平均速度等于该段时间中点时刻的瞬 时速度，算出对应时刻的瞬时速度v ，即可验证机械能是否守恒。
h
只要绘出v2与h的关系图像，当斜率等
于两倍当地重力加速度时，则可验证机械能
V
守恒，不需要测量重锤的质量m
本实验的目标是验 证机械能守恒，即：
v=gt成立的前提条 件是自由落体
自由落体有： v2 2gh
正确方法是通过纸带中平均速度等于中间时刻的瞬时速度计 算各点的瞬时速度，从而计算动能
验证机械能 守恒定律
高中物理必修二
验证机械能守恒定律实验目来自 实验原理 实验器材 实验过程 实验反思
【实验目的】 验证机械能守恒定律。
【实验原理】
如果忽略空气的阻力，这时物体的机械能
守恒，即重力势能的减少等于动能的增加。设 物体的质量为m，下落距离为h时物体的瞬时速 度为v，则势能减少mgh，动能增加，1mv2 故有
【实验反思】
2. 实验中为什么重力势能的减少总是略大于重锤动能的增加？
答：由于纸带与打点计时器县限位孔间存在摩擦，所以重 锤重力势能的损耗除了转化为动能以外，还由部分因为发 热损耗了，所以重力势能损耗总是大于动能的获得。
【实验反思】
3. 计算纸带上点的速度时，有同学认为“直接利用v=gt计算各点的瞬 时速度，同样能够验证机械能守恒。”该同学的做法是否正确？如 果不正确，请说出正确的处理方法。
【实验器材】
铁架台（带铁夹）、电火花计时器或打点 计时器、直尺、重锤、纸带、复写纸片、导线、 电源。
【实验内容】
【实验反思】
机械能实验报告
一、实验目的验证机械能守恒定律，即在没有非保守力做功的情况下，物体机械能的总量保持不变。
二、实验原理当物体仅受重力作用时，其机械能守恒。
机械能包括动能和势能，其中动能与物体的质量和速度有关，势能与物体的质量和高度有关。
当物体下落时，重力势能逐渐转化为动能，但总机械能保持不变。
三、实验器材1. 铁架台2. 打点计时器3. 纸带4. 复写纸5. 重物（带纸带夹子）6. 刻度尺7. 导线8. 低压电源四、实验步骤1. 将打点计时器固定在铁架台上，用导线连接打点计时器和低压电源。
2. 将纸带穿过打点计时器的限位孔，将纸带的一端固定在重物上，使重物静止在靠近打点计时器的地方。
3. 接通电源，松开纸带，让重物自由下落。
打点计时器在纸带上打下一系列小点。
4. 重复实验几次，从几条打上点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近2mm，且点迹清晰的纸带进行测量。
5. 记下第一个点的位置O，在纸带上选取连续的5个点1、2、3、4、5，用刻度尺测出对应的下落高度h1、h2、h3、h4、h5。
6. 根据公式v = (h2 - h1) / T，计算出各点对应的瞬时速度v1、v2、v3、v4、v5。
7. 计算各点对应的势能减少量mgh1、mgh2、mgh3、mgh4、mgh5，以及动能增加量mv1^2/2、mv2^2/2、mv3^2/2、mv4^2/2、mv5^2/2。
8. 将势能减少量和动能增加量进行比较。
五、实验数据及处理1. 下落高度h1、h2、h3、h4、h5分别为：1.2cm、2.4cm、3.6cm、4.8cm、6.0cm。
2. 瞬时速度v1、v2、v3、v4、v5分别为：0.24m/s、0.48m/s、0.72m/s、0.96m/s、1.20m/s。
3. 势能减少量mgh1、mgh2、mgh3、mgh4、mgh5分别为：0.00288J、0.00576J、0.00864J、0.01152J、0.01440J。
4. 动能增加量mv1^2/2、mv2^2/2、mv3^2/2、mv4^2/2、mv5^2/2分别为：0.00144J、0.00576J、0.01024J、0.01936J、0.03808J。
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(实验报告)
物理实验报告班级学号姓名实验时间实验名称9 实验：验证机械能守恒定律实验原理研究物体的自由落体运动，验证机械能守恒定律：只在重力作用下，物体的重力势能与动能相互转化，但总的机械能守恒。
验证21222121υυmmhmg-=∆是否相等？可以比较两点间的动能变化与势能变化是否相等，或重物在每一个位置的动能与势能之和是否相等？实验器材铁架台、打点计时器、重物、纸带、夹子、刻度尺实验步骤①将打点计时器竖直地架稳在铁架台上；②将纸带一端固定在重物上，另一端穿过计时器；③手提纸带，让重物静止在靠近计时器的地方；④接通电源后放手，让重物自由下落，带动纸带在计时器上打下一系列点；⑤选择比较清晰的点作为第一个记数点O，并从任意点开始依次选取A、B、C、D、E……；⑥量出各点到O点的距离OA、OB、OC……；⑦利用：时间t内的平均速度等于该段时间中点t/2时刻的瞬时速度，求出各点的速度；⑧计算出各段减少的重力势能和各段增加的动能是否相等。
数据处理①取下纸带，标注各个记数点OABCDE，②测量各记数点间的距离（或各点到O点的距离），计算各点的瞬时速度；OA OB OC OD OE OF υBυCυDυE③在实验误差允许的范围内，如果从O点到n点，有gh n＝v n2/2成立，则说明机械能守恒；④如果从A点到B点，有gh AB＝v B2/2－v A2/2成立，则说明机械能守恒；⑤测量从第一点到其余各点的下落高度h，并计算各点速度的平方v2，⑥然后以v2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出v2－h图线．⑦若在误差允许的范围内图象是一条过原点且斜率为g的直线，则验证了机械能守恒。
误差分析9 实验验证机械能守恒定律作业与测试1.在用图所示的实验装置来验证机械能守恒定律时，某同学的以下看法中正确的是( )A．必须用秒表测出重物下落的时间B．实验操作时，注意手提着纸带使重物靠近计时器，先接通计时器电源，然后松开纸带C．如果打点计时器不竖直，重物下落时，其重力势能有一部分消耗在纸带摩擦上，就会造成重力势能的变化小于动能的变化D．验证时，可以不测量重物的质量或重力2.某位同学做“验证机械能守恒定律”的实验，下列操作步骤中错误的是( ) A．把打点计时器固定在铁架台上，用导线连接到低压交流电源B．将连有重锤的纸带穿过限位孔，将纸带和重锤提升到一定高度C．先释放纸带，再接通电源D．更换纸带，重复实验，根据记录处理数据3.在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列物理量中需要用工具测量的有( ) A．重锤的质量B．与重锤下落高度对应的重锤的瞬时速度C．重锤下落的高度D．重力加速度4.用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中：(1)若实验中所用重物的质量m＝1 kg.打点纸带如图所示，打点时间间隔为0.02 s，则记录B点时，重物速度v B＝____ ____，重物动能E k ＝________，从开始下落起至B 点时重物的重力势能减少量是________， 由此可得出的结论是______________________ __________．(3)根据纸带算出相关各点的速度v ，量出下落距离h ，则以22v 为纵轴、以h 为横轴画出的图象应是如图中的()THANKS !!!致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习课件等等打造全网一站式需求欢迎您的下载，资料仅供参考。
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。
原创1：实验六 验证机械能守恒定律
将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的 瞬时速度．用g表示重力加速度．完成下列填空和作图．
(1)若将滑块自A点由静止释放，则在 滑块从A运动至B的过程中，滑块、 遮光片与砝码组成的系统重力势 能的减小量可表示为________．动能 的增加量可表示为________．
若在运动过程中机械能守恒，t12与 s 的关系式为t12＝________.
(2)描点及作直线见图．
在图中直线上取相距较远的两点， 1
读出两点坐标，由 k＝ΔΔts2 可得 k＝2.40×104 m－1s－2.
1．(多选)在“验证机械能守恒定律”的实验中，要验证的是 重物重力势能的减少等于它动能的增加，以下步骤仅是实验 中的一部分，在这些步骤中多余的或错误的有( ) A．用天平称出重物的质量 B．把打点计时器固定到铁架台上，并用导线把它和低压交 流电源连接起来 C．把纸带的一端固定到重物上，另一端穿过打点计时器的 限位孔，把重物提升到一定高度 D．接通电源，待打点稳定后释放纸带 E．用秒表测出重物下落的时间
方法三：图象法．从纸带上选取多个点，测量从第 一点到其余各点的下落高度 h，并计算各点速度的平方 v2，然后以12v2 为纵轴，以 h 为横轴，根据实验数据绘出 12v2－h 图线．若在误差允许的范围内图线是一条过原点 且斜率为 g 的直线，则验证机械能守恒定律．
注意事项 1．打点计时器要稳定地固定在铁架台上，打点计时器 平面与纸带限位孔调整在竖直方向，以减小摩擦阻力． 2．应选用质量和密度较大的重物，增大重力可使阻力 的影响相对减小，增大密度可以减小体积，可使空气阻 力减小． 3．实验中，需保持提纸带的手不动，且保证纸带竖直， 待接通电源，打点计时器工作稳定后，再松开纸带． 4．测下落高度时，要从第一个打点测得的数据，应取图中O点到________点 来验证机械能守恒定律；
8验证机械能守恒定律实验报告.docx
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、实殴器材L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卜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L将平滑水平面放在桌面上，确保其表面光滑水平。
8.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。
9.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。
10在木块上放置一个秤盘，将木块推向弹簧的一侧。
11记录卜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。
12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。
13重复步骤4-6三次，记录卜所有的数据。
五、实殴数据记录实验次数，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并结果可知，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。
实验验证机械能守恒定律
②接通电源，释放滑块，分别记录遮光条通过两个光电门的时间，并计算出滑块通过两个光电门的速度；
③保持最下端悬挂4个钩码不变，在滑块上依次增加一个钩码，记录滑块上所载钩码的质量，重复上述步骤；
④完成5次测量后，计算出每次实验中滑块及所载钩码的总质量M、系统（包含滑块、滑块所载钩码和轻细绳悬挂钩码）总动能的增加量 及系统总机械能的减少量 ，结果如下表所示：
【答案】(1). (2). (3). (4).（）
【解析】（1）[1]四个钩码重力势能 减少量为
（2）[2]对滑块和钩码构成的系统，由能量守恒定律可知
其中系统减少的重力势能为 系统增加的动能为
系统减少的机械能为 ，则代入数据可得表格中减少的机械能为
（3）[3]根据表格数据描点得 的图像为
[4]根据做功关系可知 则 图像的斜率为
(3)选纸带并测量：选择一条点迹清晰的纸带，确定要研究的开始和结束的位置，测量并计算出两位置之间的距离Δh及两位置时纸带的速度，代入表达式进行验证．
3．数据处理
(1)计算各点对应的瞬时速度：如图乙所示，根据公式vn＝ ，计算出某一点的瞬时速度vn.
(2)验证方法
方法一：利用起始点和第n点．
选择开始的两点间距接近2 mm的一条纸带，打的第一个点为起始点，如果在实验误差允许范围内mghn＝ mvn2，则机械能守恒定律得到验证．
（1）若小钢球摆动过程中机械能守恒。则图乙中直线斜率的理论值为_______。
（2）由图乙得:直线的斜率为______，小钢球的重力为_______N。（结果均保留2位有效数字）
（3）该实验系统误差的主要来源是______（单选，填正确答案标号）。
验证机械能守恒定律实验报告
验证机械能守恒定律实验报告实验目的：通过验证机械能守恒定律，加深学生对机械能的理解，同时了解机械能在物理世界中的应用。
实验器材：万能表、弹簧、滑轮、导轨、硬面球、直尺、计时器、等。
实验过程：1、在实验中，导轨放置在水平面上，将硬面球从导轨上的一个点施加释放并推动它沿着导轨向下滑动。
2、在导轨的下端，将弹性绳串在滑轮上，另一端的质量用来拉起电子称的砝码。
滑轮与导轨成一定角度，以便将滑轮置于水平面上。
3、在实验中测定球的质量、导轨的高度、绳长和滑轮位置等参数，并保持它们不变。
4、在实验开始时，球被释放以后，开始向下运动，滑轮带动校圆表计时，球到达尽头时，将计时器停止。
5、使用万能表测量弹性绳的线性弹性系数k，并计算出系统的重量m和弹性势能量。
6、对于每个轨道高度和滑轮位置，分别重复实验三次以上，并记录下测量数据，包括球的起始速度和到达滑轮后的速度，以便计算机械能守恒。
7、将每个轨道高度和滑轮位置的结果平均并计算平均值、标准偏差和误差范围，然后与以理论值为基础的数值进行比较和分析。
实验原理：如果在重力势能和动能之间建立连续性，机械能守恒定律可以得到。
运动物体的机械能等于重力势能和动能之和：E = U + K物体的势能可以定义为位置的函数。
在重力作用下，势能可以表示为U = mgh。
动能则可以定义为对象的质量和速度的函数，即K = (mv^2)/2。
在物体被释放时，势能U会变为动能K。
由于机械能在过程中没有损失，因此最终机械能等于起始机械能。
E1 = E2这个原则适用于任何系统，可以在这个实验中验证。
实验结果：重力加速度g的实验值为9.79±0.88 m/s^2，经与理论值9.8m/s^2比较，误差范围在3.6%之内，因而可以认为实验误差较小。
机械能守恒定律在实验中被证实为正确的，证据包括重力势能与动能之间的连续性。
在实验中，实验值最大和最小测量误差（标准偏差）范围分别为5.7%和2.1%。
平均值的实验误差范围为3.1%。
物理机械守恒实验报告
一、实验目的验证机械能守恒定律，即在只有重力做功的情况下，物体的机械能（动能和势能之和）保持不变。
二、实验原理机械能守恒定律指出，在只有重力做功的情况下，一个物体的机械能（动能和势能之和）保持不变。
对于自由落体运动，机械能的守恒可以表示为：\[ E_{\text{初}} = E_{\text{末}} \]其中，\( E_{\text{初}} \) 是物体开始运动时的机械能，\( E_{\text{末}} \) 是物体到达某一高度时的机械能。
对于一个质量为 \( m \) 的物体，其初始高度为 \( h_0 \)，初始速度为 \( v_0 \)，初始机械能为：\[ E_{\text{初}} = mgh_0 + \frac{1}{2}mv_0^2 \]当物体下落到高度 \( h \) 时，其速度为 \( v \)，此时机械能为：\[ E_{\text{末}} = mgh + \frac{1}{2}mv^2 \]如果机械能守恒，那么 \( E_{\text{初}} = E_{\text{末}} \)。
通过实验测量物体的初始和最终高度、速度，可以验证机械能守恒定律。
三、实验器材1. 打点计时器2. 纸带3. 复写纸4. 低压电源5. 重物（附纸带夹子）6. 刻度尺7. 铁架台（附夹子）8. 导线四、实验步骤1. 将打点计时器固定在支架上，并用导线将打点计时器接在交流电源上。
2. 将纸带穿过打点计时器，纸带下端用夹子与重物相连，手提纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方。
3. 接通电源，松开纸带，让重物自由下落，打点计时器在纸带上打下一系列小点。
4. 重复实验几次，从几条打上点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近2mm，且点迹清晰的纸带进行测量。
5. 记下第一个点的位置O，在纸带上选取方便的连续点1,2,3,4,5，用刻度尺测出对应的下落高度 \( h_1, h_2, h_3, h_4, h_5 \)。
6. 用公式 \( v_n = \sqrt{\frac{2(h_n - h_{n-1})}{T}} \) 计算各点对应的瞬时速度 \( v_1, v_2, v_3, v_4, v_5 \)。
验证机械能守恒定律实验报告1
最新文件----------- 仅供参考--------------- 已换 --------- word文本----- 方便更改赠人玫瑰，手留余香。
验证机械能守恒走律报告【实验目的】借助自由落体运动验证机械能守恒走律【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,则重力势能的减少臺为mgh ,动能的增加星为V2mv2 ,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走律.2・计算打第n个点时速度的方法：测出第n个点与相邻前后点间的距离弘和s卄-由公式X n +X n+12T【实验器林】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【实验步骤］1 ■按如图装置把打点计时器安装在铁架台上,用导线把打点计时器与学生电源连接好。
2. 把纸带的F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. 接通电源，松开纸带,让重锤自由下落。
4 .重复几次,得到2-3条打好点的纸带。
5 .柚丁好点的纟氏带中料憶第一、二两点间的距离接近2mm ,且点迹清晰的一条纸带,在起始点标上0 ,以后各依次标上1,2,3……,用刻度尺测出对应下落高度山、1以^3 o6・应用公式叫咚二¥ 计算各点对应的即时速度你V2S V3……。
2AT7 •计算各点对应的势能减少＞mgh…和动能的增加臺mv,/2是否在误差范围内相等。
［数据处理及验证］4 •数据处理：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h n+l-h n-lv = --------------------度仏、抵加…利用公式n2T 计算出点l s点2、点3……的瞬时速度巾、叽V3......将实验数据填入下表：连续打两点的时间间隔T = _____________ S实验结【误差分析】1、实验注意事项：①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,以减少重物带看纸带下落时所受到的阻碍作用。
高中物理实验六验证机械能守恒定律
图1图 2实验—— 验证机械能守恒定律一、实验目的通过实验验证机械能守恒定律．二、实验原理如图1所示，质量为m 的物体从O 点自由下落，以地面作为零重力势能面，如果忽略空气阻力，下落过程中任意两点A 和B 的机械能守恒即12m v 2A ＋mgh A ＝12m v 2B ＋mgh B上式亦可写成12m v 2B －12m v 2A ＝mgh A －mgh B . 等式说明，物体重力势能的减少等于动能的增加．为了方便，可以直接从开始下落的O 点至任意一点(如图1中A 点)来进行研究，这时应有：12m v 2A ＝mgh ，即为本实验要验证的表达式，式中h 是物体从O 点下落至A 点的高度，v A 是物体在A 点的瞬时速度．三、实验器材打点计时器，低压交流电源，带有铁夹的铁架台，纸带，复写纸，带夹子的重物，刻度尺，导线两根．四、实验步骤1．安装置：按图2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12m v 2n ＝mgh n 验证时，应选点迹清晰，且1、2两点间距离略小于或接近2 mm 的纸带．(2)用12m v 2B －12m v 2A＝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，只要后面的点迹清晰就可选用．五、数据处理方法一：利用起始点和第n 点计算代入mgh n 和12m v 2n ，如果在实验误差允许的条件下，mgh n 和12m v 2n 相等，则验证了机械能守恒定律．方法二：任取两点计算(1)任取两点A 、B 测出h AB ，算出mgh AB .(2)算出12m v 2B －12m v 2A 的值．(3)在实验误差允许的条件下，若mgh AB ＝12m v 2B －12m v 2A ，则验证了机械能守恒定律．方法三：图象法从纸带上选取多个点，测量从第一点到其余各点的下落高度h ，并计算各点速度的平方v 2，然后以12v 2为纵轴，以h 为横轴，根据实验数据作出12v 2－h 图线．若在误差允许的范围内图线是一条过原点且斜率为g 的直线，则验证了机械能守恒定律．六、误差分析1．本实验中因重物和纸带在下落过程中要克服各种阻力(如空气阻力、打点计时器阻力)做功，故动能的增加量ΔE k 稍小于重力势能的减少量ΔE p ，即ΔE k <ΔE p ，这属于系统误差．改进的办法是调整器材的安装，尽可能地减小阻力．2．本实验的另一个误差来源于长度的测量，属偶然误差．减小误差的办法是测下落距离时都从0点量起，一次将各打点对应的下落高度测量完，或者多次测量取平均值来减小误差．七、注意事项1．打点计时器要稳定的固定在铁架台上，打点计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向，以减小摩擦阻力．2．应选用质量和密度较大的重物，增大重力可使阻力的影响相对减小，增大密度可以减小体积，可使空气阻力减小．3．实验中，需保持提纸带的手不动，且保证纸带竖直，待接通电源，打点计时器工作稳定后，再松开纸带．4．测下落高度时，要从第一个打点测起，并且各点对应的下落高度要一次测量完．5．速度不能用v n ＝gt n 或v n ＝2gh n 计算，因为只要认为加速度为g ，机械能当然守恒，即相当于用机械能守恒定律验证机械能守恒定律，况且用v n ＝gt n 计算出的速度比实际值大，会得出机械能增加的结论，而因为摩擦阻力的影响，机械能应该减小，所以速度应从纸带上直接测量计算．同样的道理，重物下落的高度h ，也只能用刻度尺直接测量，而不能用h n ＝12gt 2n 或h n ＝v 2n 2g 计算得到．记忆口诀自由落体验守恒，阻力减小机械能.仪器固定竖直向，先开电源物后放.开头两点两毫米，从头验证式容易.不管开头看清晰，任取两点就可以.图象验证也很好，关键记住两坐标.例1 某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中，提出了如图3所示的甲、乙两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验，乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验．图3(1)组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组选择的方案是__________，理由是_______________________________.(2)若该小组采用图甲的装置打出了一条纸带如图4所示，相邻两点之间的时间间隔为s，请根据纸带计算出B点的速度大小为________m/s.(结果保留三位有效数字)图4(3)该小组内同学根据纸带算出了相应点的速度，作出v2－h图线如图5所示，请根据图线计算出当地的重力加速度g＝________m/s2.(结果保留两位有效数字)图5例2为了测定木块与木板之间的动摩擦因数，利用现有的器材：木板、木块、弹簧测力计、刻度尺、秒表、砂桶与砂．如图6所示，有人设计了下面三种实验方案：(1)设法使木板静止，增减右面砂桶内的砂，使木块在木板上匀速运动，并测出木块、砂与砂桶的重力；(2)用手拉弹簧测力计保持其静止、水平，然后用力F拉木板向左运动，并读出弹簧测力计的示数，称出木块的重力；(3)把木板倾斜一定角度且固定，让木块从木板顶端由静止释放，使木块加速滑到底端，并测出下滑时间及相应各长度．图61．如果这三个实验的操作正确无误，测动摩擦因数最准确而且最简单的实验方案是______________．2．试从实验原理上对每个方案作出简要分析和评价方案（1）：；方案（2）：；方案（3）：；方法提炼设计性实验题目的解决步骤(1)找原型：把教材中的实验原型或者相关的物理理论知识在头脑中完整、准确地重现出来；(2)找差别：将实验中所给器材与实验原型中器材进行对比，看一下少了什么器材或什么器材的量程不满足要求，再看一个“多”给了什么器材，注意“多给”的器材往往就是解决问题的金钥匙；(3)定原理：实验设计的关键在于实验原理的设计，它是进行实验的依据和起点，它决定了应选用(或还需要)哪些实验器材，应测量哪些物理量，如何编排实验步骤，而实验原理的设计又往往依赖于所提供的实验器材(条件)和实验要求，它们相辅相成，互为条件；(4)定方案：根据与原型实验对比的结果和确定的实验原理与器材，确定需要测量的物理量，来确定实验方案与步骤．图7跟踪训练 用如图7实验装置验证m 1、m 2组成的系统机械能守恒．m 2从高处由静止开始下落，m 1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．如图8给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离已在图中标出．已知m 1＝50 g 、m 2＝150 g ，则(g 取10 m/s 2，结果保留两位有效数字)图8(1)下面列举了该实验的几个操作步骤：A ．按照图示的装置安装器件B ．将打点计时器接到直流电源上C ．先释放m 2，再接通电源打出一条纸带D ．测量纸带上某些点间的距离E ．根据测量的结果，分别计算系统减少的重力势能和增加的动能，其中操作不当的步骤是__________(填选项对应的字母)．(2)在纸带上打下计数点5时的速度v ＝______m/s ；(3)在打点0～5过程中系统动能的增量ΔE k ＝________ J ，系统势能的减少量ΔE p ______J 由此得出的结论是：(4)若某同学作出12v 2－h 图象如图9所示，写出计算当地重力加速度g 的表达式________________，并计算出当地的实际重力加速度g ＝________m/s 2.图91．下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法中，正确的是( )A ．重物质量的称量不准会造成较大误差B ．重物质量选用得大些，有利于减小误差C ．重物质量选用得小此，有利于减小误差D ．若纸带下落较打点早，会造成较大误差2．关于“验证机械能守恒定律”的实验中，以下说法正确的是( )A ．实验中摩擦是不可避免的，因此纸带越短越好，因为纸带越短，克服摩擦力做的功就越少，误差就越小B ．实验时需称出重物的质量C ．纸带上第1、2两点间距若不接近2 mm ，则无论怎样处理实验数据，实验误差都一定较大D ．处理打点的纸带时，可以直接利用打点计时器打出的实际点迹，而不必采用“计数点”的方法图113．用自由落体运动验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作得到如图10所示的纸带．其中O 点是起始点，A 、B 、C 是打点计时器连续打下的三个点，该同学用毫米刻度尺测量O 点到A 、B 、C 各点的距离，并记录在图中(单位：cm)图10已知打点计时器的电源频率为50 Hz ，重物质量为m ，当地重力加速度g ＝ m/s 2.(1)图中的数据不符合有效数字读数要求的是__________．(2)该同学用重物在OB 段的运动来验证机械能守恒定律，先计算出该段重物重力势能的减少量为________，接着从打点计时器打下的第一个点O 数起，数到图中B 点是打点计时器打下的第9个点，他用v B ＝gt 计算和B 点对应的重物的瞬时速度，得到动能的增加量为________(均保留三位有效数字)．这样他发现重力势能的减少量________(填“大于”或“小于”)动能的增加量，造成这一错误的原因是______________________ ____________________________________________________________________________(3)若某同学所选的纸带中，设打O 点时释放物体，打点计时器打A 点时物体速度大小为v ，该同学在实验报告中称：测得v ＝ m/s ，h ＝ cm ，据此可得：12v 2＝ m 2/s 2，gh ＝ m 2/s 2. 在误差范围内两者相等，即机械能守恒定律得证．老师批阅：“数据非实验所得！”其理由是：4．如图11为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带，带铁夹的重锤、天平．回答下列问题：(1)为完成此实验，除了所给的器材外，还需要的器材有________．(填入正确选项前的字母)A ．米尺B ．秒表C ．0～12 V 的直流电源D ．0～12 V 的交流电源(2)下面列举了该实验的几个操作步骤：A ．按照图示的装置安装器材B ．将打点计时器接到电源的“直流输出”上C ．用天平测出重锤的质量D ．先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带E ．测量纸带上某些点间的距离F ．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能 其中操作不当的步骤是____________．(3)实验中误差产生的原因有(写出两个原因)(4)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值．根据打出的纸带，选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E，测出各点之间的距离如图12所示．使用交流电的频率为f，则计算重锤下落的加速度的表达式a＝______________.(用x1、x2、x3、x4及f表示)图12答案例1(1)见解析(2)(3)解析(1)甲采用图乙实验时，由于小车与斜面间存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小车在下滑的过程中机械能不守恒，故图乙不能用于验证机械能守恒定律例2 1.(2) 2.木块匀速不易调节和判断滑动摩擦力的大小可直接从弹簧测力计读出，与木板运动性质无关时间、长度的测量都会产生误差，且测量过程和步骤较多1．安全：在三个方案中都不存在安全问题；2．可行：根据题目中给出的器材，方案(1)中保证木板静止，用弹簧测力计测量木块、砂桶与砂的重力都能做到，可是要想保证木块在木板上匀速运动就比较困难了．方案(1)：不具有可操作性，所以排除方案(1)．方案(2)：弹簧测力计静止，木块也静止，拉动木板运动时，木块在水平方向上受到弹簧测力计的拉力和木板的滑动摩擦力作用而平衡，所以弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力F f的大小，而且在拉动木板的过程中，不用担心木板是否在做匀速直线运动，只要使木板运动，保证木板与木块之间是滑动摩擦力就可以了．然后测量出木块的重力G，则动摩擦因数μ＝F f/G，即方案(2)具有可操作性．方案(3)：对沿木板做匀加速直线运动的木块受力分析，根据牛顿第二定律列出方程：mg sin θ－μmg cos θ＝ma.再用秒表测出下滑的时间t，用刻度尺测出木块做匀加速直线运动的位移x，则x＝12at2.最后用刻度尺测出夹角θ的对边和邻边的长度，求出sinθ和cos θ的大小，把以上各式联立，就可以求出μ的大小．比较方案(2)、方案(3)可知方案(3)中需要测量的物理量多，测量不方便，造成的误差较大，所以应选择方案(2)．(1)BC(2)(3)0．60在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒(4)g＝m1＋m22h(m2－m1)v29．71．BD．(1) cm(2) m m小于测得的高度比自由落体运动对应下落的实际高度小(3)见解析解析(3)由于阻力的存在，在下落过程中重力势能的减少量不可能小于其动能的增加量．4．(1)AD(2)B(3)见解析(4)(x3＋x4－x1－x2)f24解析(3)纸带与打点计时器之间有摩擦；用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差；计算势能变化时，选取初末两点距离过近；交流电频率不稳定(写出任意两个即可)．。
验证机械能守恒定律
验证机械能守恒定律机械能守恒定律是物理学中的重要定律之一，它描述了一个系统的机械能在没有外力做功的情况下保持不变。
本文将通过实验验证机械能守恒定律，并对实验结果进行分析和解释。
一、实验原理机械能守恒定律可以表示为：系统的机械能E在没有外力做功的情况下保持不变，即E = K + U = 常数，其中K为系统的动能，U为系统的势能。
在这个实验中，我们将通过释放一个物体，观察其下落过程中机械能的变化，以验证机械能守恒定律。
二、实验材料和设备1. 一台平滑的倾斜面2. 一个小球3. 一组高精度的计时器4. 一块量角器5. 一把尺子6. 实验记录表格三、实验步骤1. 将倾斜面调整到一个适当的角度，并固定好。
2. 测量小球的质量m，并将其放置于倾斜面的起始位置。
3. 使用计时器计时，释放小球让其自由下滑，并记录下滑所经过的时间t。
4. 使用尺子测量小球下滑的距离h，并记录该数据。
5. 根据实验记录表格中的公式计算小球的动能K和势能U，并计算总机械能E。
6. 重复以上实验步骤3-5，进行多次观测。
四、实验数据记录与分析根据实验步骤所得到的数据，我们可以利用机械能守恒定律验证实验结果的准确性。
首先，我们将记录下滑距离h和下滑时间t，并根据公式计算小球的动能K和势能U。
通过计算得到的总机械能E是否保持恒定即可验证机械能守恒定律的有效性。
五、实验结果与讨论根据实验数据和分析得出的结论可以展示在这一部分。
通过多次实验，我们可以得到一系列数据，根据这些数据我们可以绘制出机械能随时间的变化图形。
从图形中观察到的规律可以验证机械能守恒定律。
六、实验误差与改进在实验过程中，由于存在外界因素的干扰，实验结果可能存在误差。
这些误差可能来自于计时的误差、物体质量的测量误差以及实验设备的误差等。
在今后的实验中，我们可以通过增加实验次数、选用更精确的计时器等方式来减小误差，提高实验结果的准确性。
七、实验的应用与意义机械能守恒定律是解释和分析物体运动的重要工具，具有广泛的应用价值。
第五单元 实验： 验证机械能守恒定律
第五单元 实验： 验证机械能守恒定律二．实验：验证机械能守恒定律1． 实验目的：验证机械能守恒定律2． 实验原理：（1）机械能守恒的判断：物体在自由下落时，如果重力势能的减少等于动能的增加，也就是从下落起点计算mgh mv =221，即验证了机械能守恒定律。
由于是同一物体，只需验证gh v =221，其中物（2v 中v n =34（1（2 3～5 （3）并依次标上0、1 、2 、3… （41、h 2、h 3……，利甲公式T T v 222、v 3……（5）验证：法一：代人gh 和221v ．如果在实验误差允许的条件下，gh v =221，则机械能守恒是正确的。
法二：（1）任取两点A 、 B ，测出h AB ，算出gh AB ；（2）算出222121A B v v -的值；（3）看在实验误差允许的条件下，gh AB 和222121A B v v -是否相等，若相等．则机械能守恒定律是正确的。
5．注意事项：（1）安装打点计时器时，必须使两个限位孔的中线严格竖直，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，纸带也不宜过长，有效长度可在 60 cm ～80cm ；（4）因为是通过比较221mv 和mgh 是否相等验证机械能是否守恒，故不需测量重物质量； （5）速度不能用v=gt 或gh v 2 计算，因为只要认为加速度为g ，机械能当然守恒，即相当于用机械能守恒定律验证机械能守恒定律。
况且用v=gt 计算出的速度比实际值大，会得出机械能增加的结论，而因为摩擦阻力的影响，机械能应该减小，所以速度应从纸带上直接测量计算；（6）验证定律的题目中千万不要按习惯直接应用守恒定律去处理问题。
6．误差分析：本实验采取分析纸带的方法求每一点的瞬时速度，即物体下落的实际速度．由于摩擦阻力的存在，利用所测速度计算的动能的增加总略小于重力势能的减少，这是产生系统误差的主要原因，另外，用刻度尺测纸带上点与点间距离时，也可能造成误差。
实验报告：验证机械能守恒定律
实验：验证机械能守恒定律一、实验目的：研究物体自由下落过程中势能与动能验证机械能守恒定律二、实验原理：在只有重力做功，即自由落体运动时，物体的重力势能和动能可以相互转化，但总的机械能守恒。
通过测量出物体下落高度h和瞬时速度v，比较动能增量ΔE k=½mv²与势能增量ΔE P=mgh是否满足ΔE P =-ΔE k ，从而验证机械能守恒定律。
三、实验器材：重物、打点计时器、铁架台、夹子、刻度尺四、主要实验步骤：①按图组装仪器，将长约1m的纸带穿过限位孔用夹子固定重物，使重锤静止在靠近打点计时器的位置。
②先接通电源再由静止释放重锤，让重锤自由下落，计时器在纸带上打下一系列小点。
③重复步骤，打出3~5条纸带。
五、数据分析：①选择纸带上开始的一段验证机械能守恒定律。
由于初速度v0 =0,要验证的是½mv²=mgh，选取点迹清晰、分布规则、最初两个点接近2mm的纸带。
（原因：）②若选择纸带上开始的一段验证机械能守恒定律，要验证的是½m（v m²-v n²）=mgh mn ，这时只需测出X m、X n、v m、v n即可。
【注：纸带上某点的瞬时速度v b=½（v a+v c）】测定重物下落的高度：h mn=x m-x n【注：可以直接验证½v²=gh，不需要测出质量m】六、结论：七、对结论可靠性的评估：本次试验主要的误差有空气阻力影响、数据测量误差等。
减小空气阻力影响的方法：①竖直安装铁架台；②重锤应质量较大、体积较小；减小数据测量误差：多次测量求平均值、选取计数点应尽量远离O点（减小相对误差）、保证测量是从O点测量的。
验证机械能守恒定律实验报告数据
验证机械能守恒定律实验报告数据实验目的：验证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和无能量损失的情况下，一个物体的机械能保持不变。
机械能包括动能和势能两部分，动能是物体由于运动而具有的能量，势能是物体由于位置而具有的能量。
机械能守恒定律的数学表达式为：E1=E2，其中E1是物体在初始状态下的机械能，E2是物体在最终状态下的机械能。
实验材料和装置：1.一根光滑的斜面2.一个小车3.一个万能计时器4.一组标尺5.一组测量重量的天平实验步骤：1.将斜面倾斜固定在实验台上，并调整斜面的角度，使其形成一个合适的斜度。
2.在斜面上放置一个小车，并确保小车能够顺利地滑下斜面。
3.使用万能计时器测量小车从斜面顶端滑到底端的时间t。
4.使用标尺测量小车滑下斜面的高度h。
5.使用天平测量小车的质量m。
实验数据记录：斜面的角度：30°时间t：3.5秒高度h：1.2米质量m：0.5千克实验结果计算：首先计算小车滑下斜面的平均速度v，公式为：v=h/t v=1.2/3.5≈0.343m/s然后计算小车的动能E1，公式为：E1=0.5*m*v^2E1=0.5*0.5*(0.343)^2≈0.058J接下来计算小车在底端的势能E2，公式为：E2=m*g*h 其中g为重力加速度E2=0.5*9.8*1.2≈5.88J最后比较E1和E2的值：E1≈0.058JE2≈5.88J结论：根据实验数据和计算结果可得出结论：小车在滑下斜面的过程中，动能E1和势能E2的数值不相等，因此机械能守恒定律不成立。
这可能是由于实验中存在能量损失，例如摩擦力的作用导致机械能的损失。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
v1.0 可编辑可修改
验证机械能守恒定律
[实验目的]
验证机械能守恒定律。
[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：2
1mg m 2
h 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、学生电源、导线、带铁夹的重锤、纸带、米尺。
[实验步骤]
1．按如图装置把打点计时器安装在铁架台上，用导线把打点计时器与学生电源连接好。
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．接通电源，松开纸带，让重锤自由下落。
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第一、二两点间的距离接近2mm ，且点迹清晰的一条纸带，
在起始点标上0，以后各依次标上1，2，3……，用刻度尺测出对应下落高度h 1、h 2、h 3……。
6．应用公式T
2h -h 1
-n 1n n ∆=
+v 计算各点对应的即时速度v 1、v 2、v 3……。
7．计算各点对应的势能减少量mgh n 和动能的增加量 mv n 2
/2,进行比较。
[注意事项] 图1
图2
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。
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点.
3、选用纸带时应尽量挑选第一、二点间接运2 mm的纸带.
4、打点计时器必须接50 Hz交流低压电源.
5、测量下落高度时，必须从起始点算起，不能搞错，为了减小测量h值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点远一些，纸带也不易过长，有效长度可在60 cm—80 cm之内.
6、实际上重物和纸带下落过中要克服阻力做功，所以动能的增加量要小于势能的减少量。
[数据处理]
连续打两点的时间间隔T＝ｓ
[误差分析]：
[结论]：
例1．在“验证机械能守恒定律”的实验中，需要直接测量的物理量是
A．质量B．下落高度C．下落时间D．瞬时速度
v1.0 可编辑可修改
例1、在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9．80m/s2。
某同学选择了
一条理想的纸带，用刻度尺测量时计数点对应刻
度尺上的读数如图所示。
图中O点是打点计时器
打出的第一个点，A、B、C、D分别是每打两个点取出的计数点。
根据以上数据，可知重物由O点运动到B点时：
(1)重力势能的减少量为多少
(2)动能的增加量是多少
(3)根据计算的数据可得出什么结论产生误差的主要原因是什么。