機械基礎(chǔ)-常用機構(gòu)

機械基礎(chǔ)中等職業(yè)教育國家規(guī)劃教材第三篇常用機構(gòu)與傳動機械基礎(chǔ)—第五章常用機構(gòu)第五章常用機構(gòu)第一節(jié)平面連桿機構(gòu)機械基礎(chǔ)—第五章常用機構(gòu)簡介：機械基礎(chǔ)—第五章第一節(jié)平面連桿機構(gòu)連桿機構(gòu)是由若干構(gòu)件，通過低副聯(lián)接而成的機構(gòu)。根據(jù)各桿作用面可分為：平面連桿機構(gòu)和空間連桿機構(gòu)。四桿機構(gòu)是最常見的平面連桿機構(gòu)。用途：1、實現(xiàn)運動形式的轉(zhuǎn)換。2、實現(xiàn)一定的動作。3、實現(xiàn)一定的軌跡。面接觸，承載能力高、耐磨損；易于制造和獲得較高的精度。但效率低，會產(chǎn)生較大的運動誤差。特點：連桿機構(gòu)應(yīng)用機械基礎(chǔ)—第五章第一節(jié)平面連桿機構(gòu)1234ABCD連桿連架桿連架桿機架連桿連架桿曲柄搖桿(擺桿)機架機械基礎(chǔ)—第五章第一節(jié)平面連桿機構(gòu)平面四桿機構(gòu)組成只有一個曲柄有兩個曲柄沒有曲柄機械基礎(chǔ)—第五章第一節(jié)平面連桿機構(gòu)平面四桿機構(gòu)類型：雙搖桿機構(gòu)雙曲柄機構(gòu)機械基礎(chǔ)—第五章第一節(jié)平面連桿機構(gòu)應(yīng)用實例：平行四邊形機構(gòu)反平行四邊形機構(gòu)機械基礎(chǔ)—第五章第一節(jié)平面連桿機構(gòu)應(yīng)用實例：機械基礎(chǔ)—第五章第一節(jié)平面連桿機構(gòu)曲柄存在條件ABCDabcdf設(shè)

AB為曲柄,且

a<d.由△BCD:b+c>f、b+f>c、c+f>b以fmax=a+d

，fmin=d

–

a代入并整理得：b+c>a+db+d>a+cc+d>a+ba<ba<ca<d（以曲柄搖桿機構(gòu)為例）曲柄存在的條件：(1)最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度和。(2)最短桿是連架桿或機架。并可得:機械基礎(chǔ)—第五章第一節(jié)平面連桿機構(gòu)曲柄存在條件（以曲柄搖桿機構(gòu)為例）推論1：當Lmax+LminL(其余兩桿長度之和)時最短桿是連架桿之一——曲柄搖桿機構(gòu)最短桿是機架——雙曲柄機構(gòu)最短桿是連桿——雙搖桿機構(gòu)推論2：當Lmax+Lmin>L(其余兩桿長度之和)時

——雙搖桿機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)雙曲柄機構(gòu)雙搖桿機構(gòu)機械基礎(chǔ)—第五章第一節(jié)平面連桿機構(gòu)四桿機構(gòu)的演化及應(yīng)用機械基礎(chǔ)—第五章第一節(jié)平面連桿機構(gòu)四桿機構(gòu)的演化及應(yīng)用1.擴大回轉(zhuǎn)副演化方法1、擴大回轉(zhuǎn)副2、改變更桿件長度用移動副取代回轉(zhuǎn)副3、變更機架等機械基礎(chǔ)—第五章第一節(jié)平面連桿機構(gòu)四桿機構(gòu)的演化及應(yīng)用機械基礎(chǔ)—第五章第一節(jié)平面連桿機構(gòu)四桿機構(gòu)的演化及應(yīng)用3.變換機架曲柄搖桿機構(gòu)

雙曲柄機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)

雙搖桿機構(gòu)①機械基礎(chǔ)—第五章第一節(jié)平面連桿機構(gòu)四桿機構(gòu)的演化及應(yīng)用曲柄滑塊機構(gòu)導(dǎo)桿機構(gòu)搖塊機構(gòu)

定塊機構(gòu)(直動滑桿機構(gòu))ABCABC

AB>AC回轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機構(gòu)

AB<AC擺動導(dǎo)桿機構(gòu)②幾種機構(gòu)動畫機械基礎(chǔ)—第五章第一節(jié)平面連桿機構(gòu)壓力角與傳動角壓力角FVa從動桿(運動輸出件)受力點的力作用線與該點速度方位線所夾銳角。(不考慮摩擦)傳動角gagddg=dg=

1800-d壓力角的余角。(連桿軸線與從動桿軸線所夾銳角)工程上要求：rmin≥[r]壓力角越大，對傳動越不利。機械基礎(chǔ)—第五章第一節(jié)平面連桿機構(gòu)死點連桿與從動件共線的位置（=0）為死點位置。應(yīng)用連桿式快速夾具飛機起落架機械基礎(chǔ)—第五章第一節(jié)平面連桿機構(gòu)急回特性從動桿往復(fù)運動的平均速度不等的現(xiàn)象稱為機構(gòu)的急回特性。

極位夾角0對應(yīng)從動桿的兩個極限位置,主動件兩相應(yīng)位置所夾銳角稱極位夾角。ABCDabcdC2B212B1C1第二節(jié)凸輪機構(gòu)機械基礎(chǔ)—第五章常用機構(gòu)凸輪動畫：機械基礎(chǔ)—第五章第二節(jié)凸輪機構(gòu)簡介：機械基礎(chǔ)—第五章第二節(jié)凸輪機構(gòu)應(yīng)用配氣機構(gòu)靠模機構(gòu)進刀機構(gòu)

凸輪機構(gòu)是由凸輪、從動件、機架以及附屬裝置所組成的高副機構(gòu)。當凸輪連續(xù)轉(zhuǎn)動時，通過其曲線輪廓與從動件之間的高副接觸，推動從動件，使其按所預(yù)定的規(guī)律進行往復(fù)運動。分類：機械基礎(chǔ)—第五章第二節(jié)凸輪機構(gòu)按凸輪的形狀分：按從動桿運動形式分:按從動桿形狀分：盤形、移動、圓柱移動（直動）、擺動尖頂、滾子、平底特點：機械基礎(chǔ)—第五章第二節(jié)凸輪機構(gòu)

優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，適當設(shè)計凸輪的輪廓曲線，可以使推桿得到各種預(yù)期的運動規(guī)律。

缺點：凸輪輪廓加工困難，凸輪與推桿之間為點或線的接觸，磨損大，多用于傳遞動力不大的場合。運動過程分析：機械基礎(chǔ)—第五章第二節(jié)凸輪機構(gòu)常用運動規(guī)律：機械基礎(chǔ)—第五章第二節(jié)凸輪機構(gòu)（一）.等速運動規(guī)律★推程運動方程：推程運動線圖

在起始和終止點速度有突變，使瞬時加速度趨于無窮大，從而產(chǎn)生無窮大慣性力，引起剛性沖擊。從動件的速度為常數(shù)的運動規(guī)律稱為等速運動規(guī)律。常用運動規(guī)律：機械基礎(chǔ)—第五章第二節(jié)凸輪機構(gòu)（二）.等加速等減速運動規(guī)律★推程運動方程：

從動件在前半行程中作等加速運動，在后半行程中作等減速運動，而且加速度的絕對值相等的運動規(guī)律。

在起始和終止點速度有突變，但數(shù)值有限，引起柔性沖擊。常用運動規(guī)律：機械基礎(chǔ)—第五章第二節(jié)凸輪機構(gòu)（三）、簡諧運動規(guī)律

簡諧運動規(guī)律是當動點在一圓周上作勻速運動時，由該點在此圓的直徑上的投影所構(gòu)成的運動?！锿瞥踢\動方程：在起始和終止點速度有突變，但數(shù)值有限，引起柔性沖擊。常用運動規(guī)律：機械基礎(chǔ)—第五章第二節(jié)凸輪機構(gòu)（四）、擺線運動規(guī)律

當一個滾圓在一直線上作純滾動時，滾圓上一點所走過的軌跡。★推程運動方程：

推桿作正弦加速度運動時，其加速度沒有突變，因而將不產(chǎn)生沖擊，適用于高速凸輪機構(gòu)。反轉(zhuǎn)法原理：機械基礎(chǔ)—第五章第二節(jié)凸輪機構(gòu)

假想給整個機構(gòu)加一公共角速度-w,則凸輪相對靜止不動，而推桿一方面隨導(dǎo)軌以-w繞凸輪軸心轉(zhuǎn)動，另一方面又沿導(dǎo)軌作預(yù)期的往復(fù)移動。推桿尖頂在這種復(fù)合運動中的運動軌跡即為凸輪輪廓曲線。對心尖頂盤形凸輪設(shè)計：機械基礎(chǔ)—第五章第二節(jié)凸輪機構(gòu)例:已知R0、H、w的方向、從動桿運動規(guī)律和凸輪相應(yīng)轉(zhuǎn)角:凸輪轉(zhuǎn)角從動桿運動規(guī)律0～180

等速上升H180

～210

上停程210

～300

等速下降H300

～360

下停程對心尖頂盤形凸輪設(shè)計：機械基礎(chǔ)—第五章第二節(jié)凸輪機構(gòu)1、作位移曲線。2、將位移曲線的推程角、回程角分別若干等份。3、以O(shè)為圓心，為半徑作基圓。4、BO開始按-方向取、、和，并將各階段的凸輪轉(zhuǎn)角分別等分，得到一系列徑向線。5、徑向線上自基圓開始量取與位移相等的點。6、將各點連成光滑的曲線即為所求。作圖步驟（對心尖頂從動件）：Sd03600180021003000H12345678910w012345678910滾子從動件設(shè)計：機械基礎(chǔ)—第五章第二節(jié)凸輪機構(gòu)1)將滾子中心看作尖頂，然后按尖頂推桿凸輪廓線的設(shè)計方法確定滾子中心的軌跡，稱其為凸輪的理論廓線；2)以理論廓線上各點為圓心，以滾子半徑rr為半徑，作一系列圓；3)再作此圓族的包絡(luò)線，即為凸輪工作廓線（實際廓線）。平底從動件設(shè)計：機械基礎(chǔ)—第五章第二節(jié)凸輪機構(gòu)1)將平底與推桿導(dǎo)路與推桿的交點A視為推桿尖頂,然后確定出點A在反轉(zhuǎn)中各位置1’、2’、…。2)過1’、2’、…作一系列代表推桿平底的直線；3)作出該直線族的包絡(luò)線，即為凸輪的實際輪廓曲線。凸輪壓力角：機械基礎(chǔ)—第五章第二節(jié)凸輪機構(gòu)1、壓力角：指推桿沿凸輪廓線接觸點的法線方向與推桿速度方向之間所夾的銳角。壓力角a有害分力F2機構(gòu)發(fā)生自鎖凸輪所受的壓力可分解為：有效分力有害分力凸輪壓力角：機械基礎(chǔ)—第五章第二節(jié)凸輪機構(gòu)2.許用壓力角[a]推程時：

對于直動推桿取[a]＝300

對于擺動推桿[a]＝350～450回程時：

通常取700～800amax〈[a]基圓半徑確定：機械基礎(chǔ)—第五章第二節(jié)凸輪機構(gòu)rb>(0.8～1)ds由圖分析可知：其中：r

b——基圓半徑；ω——凸輪角速度；v2——從動件上A點的速度；s——從動件位移；α——壓力角；經(jīng)驗公式：式中：ds——凸輪軸直徑；第三節(jié)間歇運動機構(gòu)機械基礎(chǔ)—第五章常用機構(gòu)簡介：機械基礎(chǔ)—第五章第三節(jié)間歇運動機構(gòu)機構(gòu)的主動件作連續(xù)運動時。從動件能產(chǎn)生“動作--停止--動作”的運動，我們把這類機構(gòu)稱為間歇運動機構(gòu)。應(yīng)用：間歇機構(gòu)以多種用途廣泛應(yīng)用在各類機械上，常被作為分度、夾持、進給、裝配、包裝、運輸?shù)葯C構(gòu)中的一個重要組成部分，尤其在自動機上應(yīng)用較多。

分類：間歇機構(gòu)按其運動變換形式的不同分為間歇轉(zhuǎn)動、擺動和移動機構(gòu)；按工作原理不同分類：棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)、不完全齒輪機構(gòu)等。凸輪也可成為一種間歇運動機構(gòu)。

（一）、棘輪機構(gòu)動畫機械基礎(chǔ)—第五章第三節(jié)間歇運動機構(gòu)（一）、棘輪機構(gòu)：機械基礎(chǔ)—第五章第三節(jié)間歇運動機構(gòu)棘輪機構(gòu)的特點：結(jié)構(gòu)簡單、制造方便；轉(zhuǎn)角可調(diào)、轉(zhuǎn)向可變；運動可靠；有沖擊，平穩(wěn)性差；會產(chǎn)生噪聲和齒頂磨損；轉(zhuǎn)角不宜過大；只能有級變化。應(yīng)用：棘輪機構(gòu)常用于低速輕載、要求轉(zhuǎn)角不太大或需要經(jīng)常改變轉(zhuǎn)角的場合。（一）、棘輪機構(gòu)機械基礎(chǔ)—第五章第三節(jié)間歇運動機構(gòu)搖桿棘爪棘輪止動爪1、工作原理及組成：（一）、棘輪機構(gòu)機械基礎(chǔ)—第五章第三節(jié)間歇運動機構(gòu)2、類型：齒式棘輪機構(gòu)摩擦式棘輪機構(gòu)（一）、棘輪機構(gòu)機械基礎(chǔ)—第五章第三節(jié)間歇運動機構(gòu)2、類型：內(nèi)嚙式棘條式外嚙式單動式棘輪機構(gòu)（一）、棘輪機構(gòu)機械基礎(chǔ)—第五章第三節(jié)間歇運動機構(gòu)2、類型：雙動式棘輪機構(gòu)（一）、棘輪機構(gòu)機械基礎(chǔ)—第五章第三節(jié)間歇運動機構(gòu)2、類型：可變向棘輪機構(gòu)（一）、棘輪機構(gòu)機械基礎(chǔ)—第五章第三節(jié)間歇運動機構(gòu)2、類型：偏心楔塊式棘輪機構(gòu)（一）、棘輪機構(gòu)機械基礎(chǔ)—第五章第三節(jié)間歇運動機構(gòu)2、類型：滾子楔緊式棘輪機構(gòu)（二）槽輪機構(gòu)動畫：機械基礎(chǔ)—第五章第三節(jié)間歇運動機構(gòu)（二）槽輪機構(gòu)簡介：槽輪機構(gòu)的特點：結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠；運動較棘輪機構(gòu)平穩(wěn)；轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)角較為困難；不宜用于高速。應(yīng)用：多用于低速且不需要經(jīng)常調(diào)整轉(zhuǎn)角的分度裝置中。電影機的送片機構(gòu)六角車床刀架轉(zhuǎn)位機構(gòu)機械基礎(chǔ)—第五章第三節(jié)間歇運動機構(gòu)（二）槽輪機構(gòu)簡介：槽輪機構(gòu)的組成及工作原理：機械基礎(chǔ)—第五章第三節(jié)間歇運動機構(gòu)槽輪撥盤圓銷鎖止?。ㄈ┎煌耆X輪機構(gòu)動畫機械基礎(chǔ)—第五章第三節(jié)間歇運動機構(gòu)（三）不完全齒輪機構(gòu)簡介：不完全齒輪機構(gòu)的特點：結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，從動輪的運動時間和靜止時間的比例可不受機構(gòu)結(jié)構(gòu)的限制。但由于齒輪傳動為定傳動比運動，所以從動輪從靜止到轉(zhuǎn)動或從轉(zhuǎn)動到靜止時，速度有突變，沖擊較大，所以一般只用于低速或輕載場合。機械基礎(chǔ)—第五章第三節(jié)間歇運動機構(gòu)（三）不完全齒輪機構(gòu)簡介：不完全齒輪機構(gòu)的工作原理：機械基礎(chǔ)—第五章第三節(jié)間歇運動機構(gòu)主動輪一般為只有一個或幾個齒的不完全齒輪，從動輪可以是普通的完整齒輪，也可以是一個不完全齒輪。這樣當主動輪的有齒部分作用時，從動輪隨主動輪轉(zhuǎn)動，當主動輪無齒部分作用時，從動輪應(yīng)停止不動，因而當主動輪作連續(xù)回轉(zhuǎn)運動時，從動輪可以得到間歇運動。為了防止從動輪在停止期間的運動，一般在齒輪上裝有鎖止弧。第四節(jié)螺旋機構(gòu)機械基礎(chǔ)—第五章常用機構(gòu)簡介：機械基礎(chǔ)—第五章第四節(jié)螺旋機構(gòu)螺旋機構(gòu)的特點：螺旋機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、運動準確、能獲得很大的降速比和力的增益，工作平穩(wěn)、無噪音，合理選擇螺紋導(dǎo)程角可具有自鎖功能，但效率較低，實現(xiàn)往復(fù)運動要靠主動件改變轉(zhuǎn)動方向。螺旋機構(gòu)主要應(yīng)用于傳遞運動和動力、轉(zhuǎn)變運動形式、調(diào)整機構(gòu)尺寸、微調(diào)與測量等場合。簡介：機械基礎(chǔ)—第五章第四節(jié)螺旋機構(gòu)螺旋機構(gòu)的組成：螺旋機構(gòu)由螺桿、螺母和機架等組成。聯(lián)接螺紋：

普通螺紋：粗牙、細牙

管螺紋：薄壁零件，以管子內(nèi)徑為公稱直徑。

聯(lián)接螺紋有左旋和右旋之分，常用右旋，便于制造。螺紋的類型和應(yīng)用：外螺紋、內(nèi)螺紋聯(lián)接螺紋、傳動螺紋左旋螺紋、右旋螺紋單線螺紋、雙線螺紋、多線螺紋米制螺紋、英制螺紋普通螺紋、管螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋螺紋及主要參數(shù)機械基礎(chǔ)—第五章第四節(jié)螺旋機構(gòu)外徑：d--公稱直徑

小徑：d1--危險剖面直徑

中徑：d2--指一個假想圓柱體的直徑線數(shù)：n--頭數(shù)，螺旋線數(shù)目。n＝l，2，3，4

等，單頭，自鎖性好，用于聯(lián)接；多頭，效率高，用于傳動。螺距：P---螺紋相鄰兩牙型對應(yīng)點間的軸向距離

導(dǎo)程：S---取螺紋上任一點，沿同一條螺旋線轉(zhuǎn)一周所移動的軸向距離：單頭：S＝P；多頭：S＝nP螺紋及主要參數(shù)機械基礎(chǔ)—第五章第四節(jié)螺旋機構(gòu)升角：ψ--螺旋線的切線與垂直軸線的平面間的夾角。牙型角：α--軸剖面內(nèi)螺紋牙兩側(cè)邊的夾角。螺紋牙型機械基礎(chǔ)—第五章第四節(jié)螺旋機構(gòu)螺紋牙型機械基礎(chǔ)—第五章第四節(jié)螺旋機構(gòu)螺紋牙型機械基礎(chǔ)—第五章第四節(jié)螺旋機構(gòu)1、聯(lián)接螺紋：牙型為等邊三角形，牙型角為60°；升角小，自鎖性好，強度高，但不耐磨，易滑扣。一般聯(lián)接多用粗牙，細牙常用于薄壁、細小零件。說明：1、粗牙不標螺距；2、旋向：左旋“LH”，右旋不標；3、中、頂徑公差帶相同的可標一個代號；4、旋合長度：短“S”、中“N”、長“L”，其中中等旋合長度N可不標。普通螺紋(牙型代號M)牙型公稱直徑×螺距旋向—中徑公差帶頂徑公差帶—旋合長度代號如：M16-5g6g-S、M16×1LH-6H、M20管螺紋1、聯(lián)接螺紋：牙型為等腰三角形，牙型角為55°；錐管螺紋，其螺紋分布在錐度為1：16的圓錐管上。說明：1、牙型：有密封性圓柱管螺紋Rp，有密封性外圓錐管螺紋R，有密封性內(nèi)圓錐管螺紋Rc，無密封性管螺紋G。2、尺寸代號：并非螺紋大徑，指管子通徑尺寸，單位英寸；3、旋向：左旋“LH”，右旋不標；牙型尺寸代號——旋向如：Rp1/2—LHG1/2梯形螺紋（代號Tr）2、傳動螺紋：牙型為等腰梯形，牙型角為30°；傳動效率略低于矩形螺紋。牙根強度高，工藝性好。對中性好，內(nèi)外螺紋貼緊不易松動。牙型公稱直徑×導(dǎo)程（螺距）旋向—中徑公差帶—旋合長度代號如：Tr40×14(P7)LH-7e、Tr40×7-7c說明：1、旋向：左旋“LH”，右旋不標；2、旋合長度：短“S”、中“N”、長“L”，其中中等旋合長度N可不標。鋸齒形螺紋(代號B)2、傳動螺紋：牙型為不等腰梯形，工作面牙型角為3°，非工作面牙型斜角為30°；內(nèi)外螺紋旋合后，外徑處無間隙。傳動效率高。牙根強度高。只能用于單向傳力。牙型公稱直徑×導(dǎo)程（螺距）旋向—中徑公差帶—旋合長度代號如：B40×7LH-7e、B40×7-7c說明：1、旋向：左旋“LH”，右旋不標；2、旋合長度：短“S”、中“N”、長“L”，其中中等旋合長度N可不標。普通螺旋機構(gòu)機械基礎(chǔ)—第五章第四節(jié)螺旋機構(gòu)螺桿轉(zhuǎn)動，螺母移動螺桿固定，螺母轉(zhuǎn)動并移動螺母固定，螺桿轉(zhuǎn)動并移動螺母轉(zhuǎn)動，螺桿移動差動螺旋機構(gòu)機械基礎(chǔ)—第五章第四節(jié)螺旋機構(gòu)式中n一螺桿1的轉(zhuǎn)數(shù)；

±--兩螺旋旋向相同時取"－"；相反時取"＋"。

差動螺旋機構(gòu)常用于測微計、分度機構(gòu)、調(diào)節(jié)機構(gòu)和夾具等，如鏜刀進刀量調(diào)節(jié)機構(gòu)、反向螺旋的車輛聯(lián)接拉緊器等。由主動螺桿1、螺母滑塊2和帶螺孔的機架3組成。螺桿1由螺距分別為P2、P3的兩段螺旋制成，與螺母2、機架3組成螺旋副。當螺桿1轉(zhuǎn)動時，螺母2的移動距離為：例一差動螺旋傳動中，Pa=4mm，Pb=3.5mm，a、b旋向相同，當絲杠轉(zhuǎn)1/100r時，螺母2移動多少距離？ab解：即當絲杠轉(zhuǎn)1/100r時，螺母2移動0.005mm。滾珠絲杠機械基礎(chǔ)—第五章第四節(jié)螺旋機構(gòu)傳動特點：傳動效率高，傳動精度高，起動阻力矩小，傳動靈活平穩(wěn)，工作壽命長。

滾動螺旋傳動按滾珠循環(huán)方式分為：

內(nèi)循環(huán)：滾珠始終和螺桿接觸，兩個封閉循環(huán)回路有兩個反向器，三個封閉循環(huán)回路有三個反向器。特點：流動性好，效率高，經(jīng)向尺寸小。

外循環(huán)：分離，工藝性好，分為螺旋式，插管式，擋珠式。滾動螺旋傳動應(yīng)用于機床、汽車、拖拉機、航空軍工等制造業(yè)。附錄資料：不需要的可以自行刪除9實驗：驗證機械能守恒定律1、利用自由落體運動驗證機械能守恒定律.2、知道實驗的原理、方法、過程.3、對實驗結(jié)果的討論及誤差分析.學(xué)習目標復(fù)習回顧1、什么叫機械能守恒？2、機械能守恒的條件是什么？3、自由落體運動的物體，機械能守恒嗎？4、機械能守恒定律的表達式是怎樣的？本實驗借助自由落體運動驗證機械能守恒定律實驗?zāi)康膶嶒炘?A2B2121mvmvmgΔh-=要驗證上式是否成立，需要測量哪些物理量？如何測量這些物理量？01234由靜止釋放，則測量這些物理量，需要哪些器材？實驗器材重物、打點計時器、紙帶、交流電源、導(dǎo)線、鐵架臺（附鐵夾）、夾子、天平、毫米刻度尺實驗步驟與操作思考：選擇重物時，選輕一點的好還是重一點的好？為什么？

我們要求重物作自由落體運動，而阻力是不可避免地存在的，為了減少阻力對實驗的影響，應(yīng)采用密度較大的重物。①用天平測量重物的質(zhì)量實驗步驟與操作思考：安裝打點計時器時，應(yīng)注意什么問題？

計時器平面與紙帶限位孔調(diào)整在豎直方向,計時器要穩(wěn)定在鐵架臺上,并將計時器伸出桌外。這樣做的目的是什么?

減小紙帶與限位孔的摩擦帶來的實驗誤差；保證重物有足夠的下落空間，以便在紙帶上能夠打出較多的點，有利于進行計算．②按照課本所示裝置安裝打點計時器實驗步驟與操作思考：實驗時，接通電源和釋放紙帶的順序怎樣？先通電源，再釋放紙帶釋放紙帶時應(yīng)注意什么問題？

釋放重物前，重物應(yīng)靠近打點計時器，以便能打出較多的點。拉穩(wěn)紙帶的上端，確保重物由靜止釋放。③接通電源，待計時器工作穩(wěn)定后釋放紙帶按如下實驗步驟進行實驗①用天平測量重物的質(zhì)量②按照課本所示裝置安裝打點計時器③接通電源，待計時器工作穩(wěn)定后釋放紙帶④及時切斷電源，取下紙帶，標上紙帶號⑤更換紙帶，重復(fù)以上步驟⑥整理器材實驗步驟與操作本實驗要不要必需測物體的質(zhì)量？不是必需要測量物體的質(zhì)量！mgh=mv2/2只證明gh=v2/2如果實驗要求計算勢能和動能的具體數(shù)據(jù)，那就必須知道物體的質(zhì)量（即：課本中所說的用天平測物體的質(zhì)量）討論課文中“紙帶上某兩點的距離等于重物……”中的“某兩點”如何選?。縣v我們驗證：需要從起始點開始算起，如右圖：許多材料上指出：選取第1、2兩點間距2mm的紙帶，即在打第1個點的瞬間，紙帶開始下落，實際上在操作中這是很難控制的，所以只要保證操作正確即可，誤差也不會太大?？梢韵胍幌?mm是怎么來的？

計時器打下的第一個點作為起始點，適當大距離后選一個點作終點。h=gt2/2=10×0.022/2=0.002m=2mm如何測定第n點的瞬時速度？01234S3S4d4d2方法：平均速度法辨析計算物體的速度，可有三種方法第1、2種方法是根據(jù)機械能守恒定律得到的，而我們的目的就是驗證機械能守恒定律，所以不能用數(shù)據(jù)處理m（kg）

h

（m）V（m/s）勢能減少量mgh(J)動能增加量

ΔEK(J)1234通過本實驗，我們可以得到的結(jié)論是：

實驗結(jié)論（將實驗數(shù)據(jù)填入下表，分析實驗數(shù)據(jù)）

結(jié)論：在實驗誤差允許范圍內(nèi)，重錘重力勢能減少量等于動能的增加量，即機械能守恒。

實驗中，重錘的重力勢能減小略大于其動能增加，其原因是下落中克服阻力做功，機械能略有減少。0hv

212圖象法處理數(shù)據(jù)gh

=v

212該圖象的斜率表示什么？為什么圖象通過原點？可不可以用圖象處理數(shù)據(jù)?可以回避起始點嗎（即處理紙帶時可以不用到起始點嗎）?我們可以選取A、B兩點，比較它們的機械能EA和EB。則有：mgΔh＝EKB－EKAΔhAB

思考

1、(單選)在驗證機械能守恒定律的實驗中，需要測量的是重物的()A．質(zhì)量B．下落高度C．下落時間D．瞬時速度B2、為進行“驗證機械能守恒定律”的實驗，有下列器材可供選用：鐵架臺，打點計時器，復(fù)寫紙，紙帶，秒表，低壓直流電源，導(dǎo)線，電鍵，天平。其中不必要的器材有：

；缺少的器材是

。不必要的器材有：秒表、低壓直流電源、天平。缺少的器材是低壓交流電源、重錘、刻度尺3、下列關(guān)于“驗證機械能守恒定律”實驗的實驗誤差的說法，正確的是A．重物質(zhì)量的稱量不準會造成較大誤差B．重物質(zhì)量選用得大些，有利于減小誤差C．重物質(zhì)量選用得較小些，有利于減小誤差D．打點計時器選用電磁打點計時器比電火花計時器誤差要小(B)

解析為減小實驗誤差，重物應(yīng)選質(zhì)量大些的，且重物質(zhì)量不需稱量，A、C錯，B正確，電磁打點計時囂的振針與紙帶間有摩擦，電火花計時器對紙帶的阻力較小，故選用電磁打點計時器誤差大些，D錯誤．

4、有一條紙帶，各點距A點的距離分別為d1、d2、d3…，如圖所示，各相鄰點的時間間隔為T，要用它來驗證B點到G點過程機械能是否守恒，可得BG間的距離h＝________，B點的速度表達式vB＝________，G點的速度表達式vG＝________，如果有________＝________，則機械能守恒。5、某學(xué)生在驗證機械能守恒定律的實驗中有如下操作步驟，試按合理的順序步驟序號填在下面的線上：____________________________________．A．斷開電源，取下紙帶，選出前兩個點間距離接近2mm的紙帶；B．把紙帶固定在重錘上；C．將紙帶穿過打點計時器，并把紙帶上提使重錘停在靠近打點計時器的地方；D．把打點計時器固定在放于桌邊的鐵架臺上，并與低壓交流電源相連接；E．接通電源，同時釋放紙帶；F．求出重錘重力勢能的減少量△EP和動能的增加量△EK，比較△EP和△EK得出實驗結(jié)論；G．用刻度尺量出所選取的計數(shù)點到打下的第一個點0之間的距離．DBCE AG F

6、如圖5－5－6是“驗證機械能守恒定律”實驗中打下的某一紙帶示意圖，其中O為起始點，A、B、C為某三個連續(xù)點．已知打點時間間隔Δt＝0.02s，用最小刻度為1mm的刻度尺量得OA＝15.55cm，OB＝19.2cm，OC＝23.23cm.

(1)假定上述數(shù)據(jù)并沒有看錯，則它們中不