文档介绍：2015年高考物理验证机械能守恒定律的实验
一、实验目的
验证机械能守恒定律
二、实验原理
,物体的重力势能和动能互相转化。,下落高度为h,则重力势能的减少量为mgh,动能的增加量为,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.
;做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度等于相邻两点之间的平均速度计算打第n个点速度的方法;测出第n个点与相邻前后点间的距离Sn和Sn+1,,由公式
算出,如图实一6—1所示.
三、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).
四、实验步骤及数据处理
:按图实-6-2所示将检查、调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上,接好电路.
:将纸带的一端用夹予固定在重物上,另一端穿过打点计时器的限位孔。,后松开纸带,~5次实验.
:在打好点的纸带中挑选点迹清晰且打点呈一条直线的一条纸带.
:在起始点标上0,在以后各点依次标上l、2、3……用刻度尺测出对应下落高度h1、h2、h3……利用计算出点1、点2、点3、……的瞬时速度v1,v2、v3、……
方法一:,如果在实验误差允许的条件下
,则机械能守恒定律是正确的.
方法二:任取两点计算.
(1)任取两点A、B测出hAB,算出ghAB.
(2)算出的值.
(3)在实验误差允许的条件下,如果,则机械能守恒定律是正确的.
方法三:,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。然后以为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出-,则验证了机械能守恒.
五、注意事项
,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.
、体积小的物体,这样可以减小空气阻力的影响,从而减小实验误差.
,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.
,要从第一个打点测起,并且各点对应下落高度要一次性测量完.
,只需验证。即可.
,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,,重物下落的高度h,也只能用刻度尺直接测量,而不能用计算得到.
六、误差分析
(空气阻力、打点计时器阻力)做功,故动能的增加量△EK稍小于重力势能的减少量△EP,即△EK<△EP,,尽可能地减小阻力.
,,一次性将各打点对应的下落高度测量完,采用多次测量取平均值来减小误差.
练习题:
一、选择题
,下面哪些测量工具是必需的( )
[来源:]
,以下说法正确的是( )
,重的比轻的好
,密度大的比密度小的好
3. 在做验证机械能守恒定律的实验中,下列物理量需要用工具测量的是( );通过计算得到的是( )[来源:学科网]
“验证机械能守恒定律”的实验中,由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上,使纸带通过时受到较大阻力,这样的结果会有( )
A. B. C. [来源:学科网]
“验证机械能守恒定律”的实验误差的说法中,正确的是( )
,有利于减小误差
,有利于减小误差
,后接通电源会造成较大误差
二、填空题
,若以为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出一h图象应是,才能验证机械能守;一h图象的斜率等于的数值.
7.