驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律2、實(shí)驗(yàn)原理研究在自由落體運(yùn)動(dòng)中：？OABCD方案1：從起點(diǎn)開(kāi)始計(jì)算方案2：從一般位置開(kāi)始計(jì)算實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙、重物、刻度尺、鐵架臺(tái)（帶鐵夾）、學(xué)生電源等。夾子打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶重物？鐵架臺(tái)思考題重物選取的原則是什么?為什么?

密度比較大，質(zhì)量相對(duì)比較大，可以減小因?yàn)榭諝庾枇?lái)的誤差．

實(shí)驗(yàn)中還有哪些應(yīng)該注意的地方?計(jì)時(shí)器要穩(wěn)定在鐵架臺(tái)上，計(jì)時(shí)器平面與紙帶限位孔調(diào)整在豎直方向，鐵架臺(tái)放在桌邊，計(jì)時(shí)器距地面的距離大約是1m．這樣做的目的是什么?

計(jì)時(shí)器平面與紙帶限位孔在豎直方向上的目的是減小摩擦以減小實(shí)驗(yàn)誤差的產(chǎn)生，鐵架臺(tái)放在桌邊有利于重物下落到地面上，計(jì)時(shí)器距地面的距離較大的目的是能夠有充足的時(shí)間使重物下落，以便在紙帶上能夠打出較多的點(diǎn)，有利于進(jìn)行計(jì)算．1．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在鐵架臺(tái)上，用導(dǎo)線(xiàn)將學(xué)生電源和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接好．2．把紙帶的一端用夾子固定在重錘上，另一端穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，用手豎直提起紙帶，使重錘停靠在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近．3．接通電源，待計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后再松開(kāi)紙帶，讓重錘自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該在紙帶上打出一系列的點(diǎn)．

4．重復(fù)上一步的過(guò)程，打三到五條紙帶．

5．選擇一條點(diǎn)跡清晰且第l、2點(diǎn)間距離接近2mm的紙帶，在起始點(diǎn)標(biāo)上0，以后各點(diǎn)依次為1、2、3……用刻度尺測(cè)量對(duì)應(yīng)下落的高度h1\h2\h3，……記人表格中．實(shí)驗(yàn)步驟6．用公式vn=(hn+1-hn-1)/2t，計(jì)算出各點(diǎn)的瞬時(shí)速度v1、v2、v3……并記錄在表格中．7．計(jì)算各點(diǎn)的重力勢(shì)能的減少量mgh。和動(dòng)能的增加量，并進(jìn)行比較．看是否相等，將數(shù)值填人表格內(nèi)．測(cè)量點(diǎn)n123456高度hn

/m速度vn

/m/s勢(shì)能EP

/J動(dòng)能EK/J問(wèn)題1本實(shí)驗(yàn)要不要測(cè)量物體的質(zhì)量？mgh

=mv

212gh

=v

212無(wú)需測(cè)量物體的質(zhì)量如果實(shí)驗(yàn)要求計(jì)算勢(shì)能和動(dòng)能的具體數(shù)據(jù)，那就必須要知道物體的質(zhì)量。問(wèn)題2紙帶上的第一個(gè)點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)0（起始點(diǎn)的速度應(yīng)該為零，即打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下第一個(gè)點(diǎn)時(shí)紙帶剛開(kāi)始下落）。gh

=v

21212x

=

gt2

=

×9.8×0.022m

≈2×10-3m=

2

mm12h起始點(diǎn)對(duì)于實(shí)際獲得的紙帶，如何判定紙帶上的第一個(gè)點(diǎn)就是紙帶剛開(kāi)始下落時(shí)打下的呢？紙帶上的頭兩個(gè)點(diǎn)間的距離應(yīng)接近2mm。思考可以回避起始點(diǎn)（即處理紙帶時(shí)可以不用到起始點(diǎn)）我們可以選取A、B兩點(diǎn)，比較它們的機(jī)械能EA和EB。若以點(diǎn)B為0勢(shì)能點(diǎn)，則有：EKA＋mgΔh＝EKBΔhAB思考速度能不能用v=

2gh或v=

gt計(jì)算？這種方法認(rèn)為加速度為g，由于各種摩擦阻力不可避免，所以實(shí)際加速度必將小于g，這樣將得到機(jī)械能增加的結(jié)論，有阻力作用機(jī)械能應(yīng)該是減少的，故這種方法也不能用。這種方法是根據(jù)機(jī)械能守恒定律得到的，而我們的目的就是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，所以不能用。如何測(cè)量物體的瞬時(shí)速度?vB=vAC0hv

212圖象法處理數(shù)據(jù)gh

=v

212該圖象的斜率表示什么？為什么圖象通過(guò)原點(diǎn)？1.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：(1)現(xiàn)有器材是：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；低壓電源；紙帶；帶夾子的重物；刻度尺；天平；導(dǎo)線(xiàn)；鐵架臺(tái)。其中該實(shí)驗(yàn)不需要的器材是______。(2)實(shí)驗(yàn)中，要從幾條打上點(diǎn)的紙帶中挑選第一、二兩點(diǎn)間的距離接近_____mm并且點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測(cè)量。(3)某學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中器材安裝正確，操作規(guī)范，所用交流電的頻率為50Hz，但驗(yàn)證結(jié)果是重物增加的動(dòng)能稍小于它減少的重力勢(shì)能，其主要原因是_______________________________________。天平h=gt2/2=10×0.022/2=0.002m=2mm紙帶受到的摩擦和空氣阻力做負(fù)功3.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，將重物自由下落，紙帶記錄如圖所示．（計(jì)算結(jié)果取2位有效數(shù)字）T=0.02s圖中紙帶左端為與重物相連端，0點(diǎn)為重物靜止時(shí)所記錄的點(diǎn)，ABC三個(gè)記數(shù)點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)之點(diǎn)，則重物下落hB距離時(shí)，其速度VB可用計(jì)算式VB=_________進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)圖示數(shù)據(jù)求出VB=__________m/s；重物重力勢(shì)能減少量為_(kāi)__________，動(dòng)能增加量為_(kāi)_________________，兩者不完全相同的原因是__________________．實(shí)驗(yàn)中需要的測(cè)量?jī)x器是_____________________________．(