驗證機械能守恒定律(參考版)
2025-05-18 04:57本頁面
【正文】 驗證機械能守恒定律 一、實驗目的 驗證機械能守恒定律． 二、實驗原理 1．在只有重力做功的自由落體運動中，物體的重力勢能和動能互相轉化，但總的機械能保持不變．若物體某時刻瞬時速度為 v，下落高度為 h，則重力勢能的減少量為 mgh， 動能的增加量為 mv2，看它們在實驗誤差允許的范圍內是否相等，若相等則驗證了機械能守恒定律． 2．速度的測量：做勻變速運動的紙帶上某點的瞬時速度等于相鄰兩點間的平均速度 vt＝ 計算打第 n個點瞬時速度的方法是：測出第 n個點的相鄰前后兩段相等時間 T內下落的距離xn和 xn＋ 1，由公式 vn＝ 或 vn＝ 算出，如圖實－ 2－ 1所示． 圖實－ 2－ 1 三、實驗器材 鐵架臺 (含鐵夾 )，打點計時器，學生電源，紙帶，復寫紙，導線，毫米刻度尺，重物 (帶紙帶夾 )． 四、實驗步驟 1．器材安裝： 如圖實－ 2－ 2所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，用導線將打點計時器與低壓交流電源相連，此時電源開關應為斷開狀態(tài)． 圖實－ 2－ 2 2．打紙帶： 把紙帶的一端用夾子固定在重物上，另一端穿過打點計時器的限位孔，用手豎直提起紙帶，使重物停靠在打點計時器下方附近，應先接通電源，待計時器打點穩(wěn)定后再松開紙帶，讓重物自由下落，打點 計時器就在紙帶上打出一系列的點．取下紙帶，換上新的紙帶重打幾條 (3條～ 5條 )． 3．選紙帶： 分兩種情況說明 (1)應選點跡清晰，且 2兩點間距離小于或接近 2 mm 的紙帶，若 2兩點間的距離大于 2 mm，這是由于先釋放紙帶，后接通電源造成的．這樣，第 1個點就不是運動的起始點了，這樣的紙帶不能選． (2)用 ＝ mgΔh驗證時，由于重力勢能的相對性，處理紙帶時，選擇適當的點為基準點，這樣紙帶上打出的第 2兩點間的距離是否為 2 mm就無關緊要了，所以只要后面的點跡清晰就可選用． 4．求瞬時速度 在第一個打點上標出 O，并從稍靠后的某一點開始， 依次標出 4? 并量出各點到位置 O的距離 h h h h4?. 用公式 vn＝ 計算出各點對 應的瞬時速度 v v v v
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