實驗：驗證機械能守恒

1、物理實驗報告班級姓名學號實驗目的：驗證機械能守恒定律。實驗原理：在只有重力做功的自由落體運動中，物體的 和可以相互轉化，但總的 。設某時刻物體的瞬時速度為V,下落高度為h,即增加的動能等于。故可利用打點計時器測出重物下落時某時刻的瞬時速度及下落的高度，2驗證：mgh= mv/2即可驗證機械能是否守恒。實驗儀器：鐵架臺（帶鐵夾）、直尺、重錘、紙帶、復寫紙片、 導線。實驗步驟：1、把打點計時器固定在置于桌邊的鐵架臺上，將打點計時器與電源連接好。2、 將紙帶穿過打點計時器的限位孔，并把紙帶的一端固定在重錘上，使重錘停靠在打點計時器附近。3、先，后松手讓重錘帶著紙帶自由下落。4、重復幾次，得到 35條

2、紙帶。5、在打好點的紙帶中挑選“點跡清楚且第一、二兩點間距離約為2mm的一條紙帶，在起始點標上 0,在選5個連續(xù)的點一次標上 1、2、3 ，用刻度尺依次測出 下落高度 hi、h2、h3 。6、應用公式，計算出個點對應的瞬時速度vi、V2、V3。7、計算各點對應的是能減少量mgh以及增加的動能 mV/2，并進行比較。實驗記錄：紙帶hV2VmV/2mghABC實驗注意：1、打點計時器的兩限位孔必須在 上，以減少摩檫阻力。2、實驗時必須先 ，然后松開紙帶讓重錘下落。3、測量下落高度時，必須從起始點算起。選取的各計數(shù)點要離起始點遠些，紙 帶不宜過長，約 40 cm即可。4、實驗中因不需要知道動能和勢能

3、的具體數(shù)值，故不需測物體的質量m5、實際上重物和紙帶下落過中要克服阻力做功，所以動能的增加量勢能的減少量。實驗結論：實驗練習：1、在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，下面敘述正確的是：（）A. 應用天平稱出物體的質量B. 應當選用點跡清晰，第一、二兩點距離約2mnm勺紙帶進行測量C. 操作時應先放紙帶后接電源D. 打點計時器應接在電壓為 46V的直流電源上2、 在驗證重錘自由下落過程中機械能守恒的實驗中，下列說法正確的是：（）A. 實驗時，應先接通打點計時器，等打點穩(wěn)定后再釋放紙帶B. 必須用天平稱量所用重錘的質量C. 為了方便，應在打下的紙帶上每5個點取一個計數(shù)點進行測量和計算D. 本實驗的系

4、統(tǒng)誤差，總是使重力勢能的減少量大于動能的增加量3、用自由落體法驗證機械能守恒定律的實驗中，下面哪些測量工具是必需的( )A. 天平B.彈簧測力計C.刻度尺D.秒表4、 在做驗證機械能守恒定律實驗時，以下說法正確的是()A.選用重錘時，重的比輕的好B.選用重錘時，密度大的比密度小的好C. 選用重錘后要稱質量D. 重錘所受重力要遠大于它所受的空氣阻力和打點計時器對紙帶的阻力5、在做驗證機械能守恒定律的實驗中，下列物理量需要用工具測量的是();通過計算得到的是()A.重錘的質量B.重力加速C.重錘下落的高度 D.重錘下落的瞬時速度6 在“驗證機械能守恒定律”實驗中，由于打點計時器兩限位孔不在同一豎直

5、線 上，使紙帶通過時受到較大阻力，這樣的結果會有 ()A. mgh = |B, uig/i > i mv1 C. mgh < | rrjv1 Di 以上都有軒能7. 下列關于“驗證機械能守恒定律”的實驗誤差的說法中，正確的是 ( )A. 重物的質量測量不準會產生誤差B. 重物的質量大一些，有利于減小誤差C. 重物的質量小一些，有利于減小誤差D. 先釋放重物，后接通電源會造成較大誤差二、填空題8. 本實驗中，若以v2為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出V2 一 h圖象應是 ，才能驗證機械能守；V2一 h圖象的斜率等于的數(shù)值.9. 在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，有關重物的質量，下列

6、說法中正確的是( )A .應選用質量較大的重物，使重物和紙帶所受的重力遠大于它們所受的阻力B. 應選用質量較小的重物，使重物的慣性小一些，下落時更接近于自由落體運動C 不需要稱量重物的質量D.必須稱量重物的質量，而且要估讀到O.OIg10. 在用落體法驗證機械能守恒定律的實驗中：所用重錘的質量 m=1.0 kg,打點計時器所用電源頻率 50 Hz,打下的紙帶如圖5-26-1所示(圖中的數(shù)據(jù)為從起始點0到該點的距離)，則在打 B點時，重錘的速度 vB= m/s,重錘的動能Ek= J，從開始下落到打 B點時，重錘的勢能減小量是 J(取兩位有效數(shù)字)E3，廠？ m0 218,532*450.2(mm

7、)11 某同學在探究功與物體速度變化關系的實驗中，設計了如圖(a)所示的實驗，將紙固定在重物上，讓紙帶穿過電火花計時器或打點計時器，先用手提著紙帶， 使重物靜止在靠近計時器的地方，然后接通電源，松開紙帶，讓重物自由下落，計時器就在紙帶上打下一系列小點，得到的紙帶如圖（b）所示.0點為計時器打下的第一個點，該同學對數(shù)據(jù)進行了下列 處理：取04 AB= BC,并根據(jù)紙帶算出了 A、B、C三點的速度分別為 Va= 0.12m/s ,Vb= 0.17m/s ,2vc= 0.21m/s 試根據(jù)以上數(shù)據(jù)大致判斷重力所做的功Wv .電址準 itWflZIIT(a) c(b)12、C有一條紙帶，各點距 A點的距離分別為 d 1、d 2、d 3如圖所示，各相鄰點間的 時間間隔為 T,要用它來驗證B與G兩點處機械能是否守恒，可量得BG間的距離h=, B點 的速度表達式 v b=, C點 的速度表達式、d 2、Vc=10、h=d6-d 1, VB=d2 ;