文档介绍:验证机械能守恒定律 2课时
主备人:夏意兰审核人:高三物理备课组
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mv2,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.
:测出第n个点与相邻前后点间的距离xn和xn+1,由公式vn=或vn=算出,如图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
、调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上,接好电路.
:将纸带的一端用夹子固定在重物上,,后松开纸带,让重物带着纸带自由下落.
更换纸带重复做3~5次实验.
:分两种情况说明
(1)应选点迹清晰,且1、2两点间距离小于或接近2 、2两点间的距离大于2 mm,这是由于先释放纸带,,第1个点就不是运动的起始点了,这样的纸带不能选.
(2)用mvB2-mvA2=mg△h验证时,由于重力势能的相对性,处理纸带时,选择适当的点为基准点,这样纸带上打出的第1、2两点间的距离是否为2 mm就无关紧要了,所以只要后面的点迹清晰就可选用.
:在起始点标上0,在以后各点依次标上1、2、3……用刻度尺测出对应下落高度
h1、h2、h3……
利用公式vn=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ghn=vn2,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vB2-vA2的值.
(3)若在实验误差允许的条件下ghAB=vB2-vA2,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v2为纵轴,以h为横轴,根据实验数据给出v2-,则验证了机械能守恒.
五、注意事项
,使其两限位孔在同一竖直平面内以减少摩擦阻力.
、体积小、密度大的材料.
,让打点计时器正常工作后,再松开纸带让重物下落.
cm左右为宜,应选用点迹清晰的纸带进行测量.
速度不能用vx=gtx或vx=计算,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vn=gtn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hn=gtn2或hn=计算得到.
打点
计时器
纸带
夹子
重物