实验报告：验证机械能守恒定律.docx

实验报告：验证机械能守恒定律)班姓名高一(一、实验原理1．机械能守恒定律(1) 当只有重力做功时,物体的 能和.持不变．实验时间能发生相互转化,但机械能的,.保(2) 做自由落体运动的物体,只受重力作用,其机械能是守恒的．2．实验原理(1)如右图所示，借助打点计时器打出的纸带，测出物体自由下落的高度h和该时刻的速度v,以纸带上的第n个点为例，如下图中的纸带，打第n个计数点时的瞬时速度等于以该时刻为中间时刻的某一段时间内的平均速度.即v = n(2)物体下落的高度为h时速度为v,则物体的重力势能 减小量为mgh，动能增加量为2mv2,如果mgh=2mv2, 即 =和，就验证了机械能守恒定律.二、 实验器材铁架台， ，重物(带纸带夹子)，纸带，复写纸，导线 , .三、 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 ，以减小摩擦阻力.2. 应选用质量和密度较 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. 实验时，应先接通 ，让打点计时器工作正常后再松开纸带让重物下落.4. 本实验中的两种验证方法中，均不需要测5. 速度不能用v= 或v= 计算，而应用v= 进行测量并计算.• • • n四、探究步骤,数据记录及处理1. 安装置：将打点计时器固定在铁架台上；用导线将打点计时器与 相连接.2. 接电源，打纸带：把纸带的一端在重物上用夹子固定好，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手提着 纸带使重物停靠在打点计时器附近，接通电源，待打点稳定后松开纸带，让重物自由下落．重复几次，打 下3~5条纸带.3. 选纸带：选 的，挑选纸带上第一个点及距离第一个点较远的点，并依次标上0,1,2,3….h － h4. 数据处理:测出0到点1、点2、点3…的距离，即为对应的下落高度h.h、„；利用公式v = nl12T n 1,1 2 3 n 2T计算出点2、点3、点4…的瞬时速度 V］、、v2、v3„.各计数点l234下落咼度速度减少势能增加动能五、实验结论：六、实验作业1．在做“验证机械能守恒定律”的实验时，发现重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能 造成这种现象的原因是（ ）A.选用重锤的质量过大C.选用重锤的质量过小B.空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力D.实验时操作不仔细，实验数据测量不准确2.（2011 年广州高一检测）某同学做验证机械能守恒定律实验时，不慎将一条挑选出的纸带一 部分损坏，损坏的是前端部分.剩下的一段纸带上各相邻点间的距离已测出标在图 7－9－4 中，单位是cm.已知打点计时器工作频率为50 Hz,重力加速度g取9・8 m/s2.（1）重物在 2 点的速度v = ，在5点的速度 V = ，此过程中动能增加量厶E2 5 k= ，重力势能减少量△ E = .⑵比较得△ E △ E （填“大于” “等于”“小于”），原因是 .由kp以上可得出实验结论 .3．某研究性学习小组在做“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•査得当地的重力加速度g=9・80m/s2•测得所用重物的质量为1・00kg・实验中得到一 条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O,每两个计数点之间有四点未画出，另选连续的3个计 数点A、B、C作为测量的点，如图所示•经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为50.50cm. 86・00cm、130・50cm・根据以上数据，计算出打B点时重物的瞬时速度vB= m/s；重物由O点运动到B点，重力势能减少了 ，动能增加了 J （保留3位有效数字）.根据所测量的数据，还可以求出物体实际下落的加速度为 m/s2,则物体在下落的过程中所受到的阻力为 N．4.（2010年咼考课标全国卷）如左图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图•现有 一的器材为：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 个启1 •丑下列问题：（1） 为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有 的字母 ）A.米尺 B.秒表 C. 0〜12 V的V 的交流电源（2） 实验中误差产生的原因有 （写出两个原因）．（填入正确选项前B.秒表C. 0〜12 V的直流电源D．0〜12。