验证机械能守恒定律
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电火花计 时器 纸带
夹子
重物
(4)重复几次，得到3～5条纸带。 (5)在打好点的纸带中挑选“点迹清楚且第一、二两 点间距离约为2mm”的一条纸带，记下第一个点的位 置O，并在纸带上从任意点开始依次选取几个连续的 点1、2、3……，并用刻度尺依次测出各点到位置O的 距离，这些距离就是物体运动到点1、2、3、……时 下落的高度h1、h2、h3……。 (6)应用平均速度就是中间时刻的瞬时速度的方法 ， 计算出各点对应的瞬时速度V1、V2、V3……。 (7)把得到的数据真入表格里，计算各点对应的势能 减少量mgh，以及增加的动能mV2/2，并比较是否跟理 论一致。计算时g取当地的数值。 演示
【注意事项】 注意事项】
(1)安装计时器时竖直架稳，计时器的两限位孔必须在同 一竖直线上，以减少重物带动纸带下落过程受到的阻力。 (2)实验时必须先接通电源，然后松开纸带让重物下落。 (3)测量下落高度时，必须从起始点算起。选取的各计数 点要离起始点远些，约40㎝即可，可减少物体下落距离h 的测量误差。
【实验目的】 实验目的】
电火花计 时器 纸带
【实验原理】 实验原理】 【实验器材】 实验器材】 【实验内容】 实验内容】 【注意事项】 注意事项】 【误差分析】 误差分析】 【实验练习】 实验练习】
夹子
重物
【实验目的】 实验目的】 验证机械能守恒定律。 验证机械能守恒定律。
【实验原理】 实验原理】 在只有重力做功的自由落体运动中， 在只有重力做功的自由落体运动中 ，物体的 重力势能和动能可以相互转化， 重力势能和动能可以相互转化，但总的机械能 守恒。 守恒。 如果忽略空气的阻力， 如果忽略空气的阻力 ， 这时物体的机械能守 即重力势能的减少等于动能的增加。 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 体的质量为 ，下落距离为 时物体的瞬时速度 为V，则势能减少 ，则势能减少mgh，动能增加，故有 ，动能增加，
3、在“验证机械能守恒定律”的实验中： 、 验证机械能守恒定律”的实验中： 需直接测量的物理量是____________________ ； 需直接测量的物理量是 间接测量的物理量是____________________。 。 间接测量的物理量是 答案：重锤下落的高度 答案：重锤下落的高度h 重锤运动的速度V 重锤运动的速度
1 mgh＝ mv 2 ＝ 2
利用打点计时器打出的纸带， 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 测出重物下落的高度 ，利用时间 t内的平均速度等于该段时间中点 内的平均速度等于该段时间中点 时刻的瞬时速度， 时刻的瞬时速度 ， 算出对应时刻 的瞬时速度V， 的瞬时速度 ， 即可验证机械能 是否守恒。 是否守恒。
【实验练习】 实验练习】
1、 在“验证机械能守恒定律”的实验中， 下面叙述正 、 验证机械能守恒定律”的实验中， 确的是 [ ] A．应用天平称出重物的质量 。 ． B． 应当选用点迹清晰 ， 第一 、 二两点距离约 ． 应当选用点迹清晰，第一、二两点距离约2mm的纸 的纸 带进行测量。 带进行测量。 C．操作时应先放纸带，后接通电源 。 ．操作时应先放纸带， D．打点计时器应接在电压为4～6V的直流电源上 。 ．打点计时器应接在电压为 ～ 的直流电源上 答案： 答案：B
(4)实验中因不需要知道动能和势能的具体数值，故不需 测物体的质量m。 (5)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。 (6)纸带的上端最好不要悬空提着，要保证重物下落的初 速度为零，并且纸带上打出的第一个点是清晰的小点。 (7)纸带挑选的标准是第一、二两点间的距离接近2mm。
cm O
A 43.0 B 49.6 C 56.1 D 62.8
参考答案：2mm
5.50m
3.30
5wk.baidu.com45m
5、在《验证机械能守恒定律》的实验中，打点计时器所 接交流电频率为50Hz，当地重力加速度g＝9.80m/s2。实 验选用重锤质量为m(kg)，从所打纸带中选择一条合适的 纸带，此纸带第1、2点间的距离应接近 。纸带上连 续的点A、B、C、D至第1点O的距离如图所示，则重锤 从O运动到C，重力势能减少_________J，重锤经过C时 的速度为 m/s，其动能增加 J。
V
h
【实验器材】 实验器材】 铁架台、打点计时器、直尺、重锤、纸带、 铁架台、打点计时器、直尺、重锤、纸带、 复写纸片、导线、电源。 复写纸片、导线、电源。
【实验内容】 实验内容】
(1)如图所示，把打点计时器竖直 地固定在置于桌边的铁架台上，将 打点计时器与电源连接好。 (2)将纸带穿过电火花记时器或打 点计时器的限位孔，并把纸带的一 端固定在重物上，使重物停靠在打 点计时器的地方，先用手提着纸带。 (3)先接通电源，松开纸带，让重 物带着纸带自由下落，计时器就在 纸带上打下一列小点。
2、在验证重锤自由下落过程中机械能守恒的实验中，下 、在验证重锤自由下落过程中机械能守恒的实验中， ] 列说法正确的是 [ A．实验时 ， 应先接通打点计时器 ， 等打点稳定后再释 ． 实验时， 应先接通打点计时器， 放纸带 B．必须用天平称量所用重锤的质量 ． C．为了方便，应在打下的纸带上每 个点取一个计数点 ．为了方便，应在打下的纸带上每5个点取一个计数点 进行测量和计算 D． 本实验的系统误差 ， 总是使动能的增加量小于重力 ． 本实验的系统误差， 势能的减少量 答案： 答案：AD
4、在“验证机械能守恒定律”的实验中，要验证重锤下 、 验证机械能守恒定律”的实验中， 落时重力势能的减少等于它动能的增加， 落时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( ) 实验中的一部分，在这些步骤中多余的或错误的有 A．用天平称出重锤的质量 ． B． 把纸带的一端固定到重锤上 ， 另一端穿过电火花计 ． 把纸带的一端固定到重锤上， 时器的限位孔， 时器的限位孔，把重锤提升到一定的高度 C．接通电源，释放纸带 ．接通电源， D．用秒表测出重锤下落的时间 ． 答案： 答案： AD
夹子
重物
(4)重复几次，得到3～5条纸带。 (5)在打好点的纸带中挑选“点迹清楚且第一、二两 点间距离约为2mm”的一条纸带，记下第一个点的位 置O，并在纸带上从任意点开始依次选取几个连续的 点1、2、3……，并用刻度尺依次测出各点到位置O的 距离，这些距离就是物体运动到点1、2、3、……时 下落的高度h1、h2、h3……。 (6)应用平均速度就是中间时刻的瞬时速度的方法 ， 计算出各点对应的瞬时速度V1、V2、V3……。 (7)把得到的数据真入表格里，计算各点对应的势能 减少量mgh，以及增加的动能mV2/2，并比较是否跟理 论一致。计算时g取当地的数值。 演示
【注意事项】 注意事项】
(1)安装计时器时竖直架稳，计时器的两限位孔必须在同 一竖直线上，以减少重物带动纸带下落过程受到的阻力。 (2)实验时必须先接通电源，然后松开纸带让重物下落。 (3)测量下落高度时，必须从起始点算起。选取的各计数 点要离起始点远些，约40㎝即可，可减少物体下落距离h 的测量误差。
【实验目的】 实验目的】
电火花计 时器 纸带
【实验原理】 实验原理】 【实验器材】 实验器材】 【实验内容】 实验内容】 【注意事项】 注意事项】 【误差分析】 误差分析】 【实验练习】 实验练习】
夹子
重物
【实验目的】 实验目的】 验证机械能守恒定律。 验证机械能守恒定律。
【实验原理】 实验原理】 在只有重力做功的自由落体运动中， 在只有重力做功的自由落体运动中 ，物体的 重力势能和动能可以相互转化， 重力势能和动能可以相互转化，但总的机械能 守恒。 守恒。 如果忽略空气的阻力， 如果忽略空气的阻力 ， 这时物体的机械能守 即重力势能的减少等于动能的增加。 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 体的质量为 ，下落距离为 时物体的瞬时速度 为V，则势能减少 ，则势能减少mgh，动能增加，故有 ，动能增加，
3、在“验证机械能守恒定律”的实验中： 、 验证机械能守恒定律”的实验中： 需直接测量的物理量是____________________ ； 需直接测量的物理量是 间接测量的物理量是____________________。 。 间接测量的物理量是 答案：重锤下落的高度 答案：重锤下落的高度h 重锤运动的速度V 重锤运动的速度
1 mgh＝ mv 2 ＝ 2
利用打点计时器打出的纸带， 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 测出重物下落的高度 ，利用时间 t内的平均速度等于该段时间中点 内的平均速度等于该段时间中点 时刻的瞬时速度， 时刻的瞬时速度 ， 算出对应时刻 的瞬时速度V， 的瞬时速度 ， 即可验证机械能 是否守恒。 是否守恒。
【实验练习】 实验练习】
1、 在“验证机械能守恒定律”的实验中， 下面叙述正 、 验证机械能守恒定律”的实验中， 确的是 [ ] A．应用天平称出重物的质量 。 ． B． 应当选用点迹清晰 ， 第一 、 二两点距离约 ． 应当选用点迹清晰，第一、二两点距离约2mm的纸 的纸 带进行测量。 带进行测量。 C．操作时应先放纸带，后接通电源 。 ．操作时应先放纸带， D．打点计时器应接在电压为4～6V的直流电源上 。 ．打点计时器应接在电压为 ～ 的直流电源上 答案： 答案：B
(4)实验中因不需要知道动能和势能的具体数值，故不需 测物体的质量m。 (5)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。 (6)纸带的上端最好不要悬空提着，要保证重物下落的初 速度为零，并且纸带上打出的第一个点是清晰的小点。 (7)纸带挑选的标准是第一、二两点间的距离接近2mm。
cm O
A 43.0 B 49.6 C 56.1 D 62.8
参考答案：2mm
5.50m
3.30
5wk.baidu.com45m
5、在《验证机械能守恒定律》的实验中，打点计时器所 接交流电频率为50Hz，当地重力加速度g＝9.80m/s2。实 验选用重锤质量为m(kg)，从所打纸带中选择一条合适的 纸带，此纸带第1、2点间的距离应接近 。纸带上连 续的点A、B、C、D至第1点O的距离如图所示，则重锤 从O运动到C，重力势能减少_________J，重锤经过C时 的速度为 m/s，其动能增加 J。
V
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【实验器材】 实验器材】 铁架台、打点计时器、直尺、重锤、纸带、 铁架台、打点计时器、直尺、重锤、纸带、 复写纸片、导线、电源。 复写纸片、导线、电源。
【实验内容】 实验内容】
(1)如图所示，把打点计时器竖直 地固定在置于桌边的铁架台上，将 打点计时器与电源连接好。 (2)将纸带穿过电火花记时器或打 点计时器的限位孔，并把纸带的一 端固定在重物上，使重物停靠在打 点计时器的地方，先用手提着纸带。 (3)先接通电源，松开纸带，让重 物带着纸带自由下落，计时器就在 纸带上打下一列小点。
2、在验证重锤自由下落过程中机械能守恒的实验中，下 、在验证重锤自由下落过程中机械能守恒的实验中， ] 列说法正确的是 [ A．实验时 ， 应先接通打点计时器 ， 等打点稳定后再释 ． 实验时， 应先接通打点计时器， 放纸带 B．必须用天平称量所用重锤的质量 ． C．为了方便，应在打下的纸带上每 个点取一个计数点 ．为了方便，应在打下的纸带上每5个点取一个计数点 进行测量和计算 D． 本实验的系统误差 ， 总是使动能的增加量小于重力 ． 本实验的系统误差， 势能的减少量 答案： 答案：AD
4、在“验证机械能守恒定律”的实验中，要验证重锤下 、 验证机械能守恒定律”的实验中， 落时重力势能的减少等于它动能的增加， 落时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( ) 实验中的一部分，在这些步骤中多余的或错误的有 A．用天平称出重锤的质量 ． B． 把纸带的一端固定到重锤上 ， 另一端穿过电火花计 ． 把纸带的一端固定到重锤上， 时器的限位孔， 时器的限位孔，把重锤提升到一定的高度 C．接通电源，释放纸带 ．接通电源， D．用秒表测出重锤下落的时间 ． 答案： 答案： AD