实验：验证机械能守恒.doc

物 理 实 验 报 告 班级 姓名 学号 实验目的：验证机械能守恒定律。实验原理：在只有重力做功的自由落体运动中，物体的 和 可以相互转化，但总的 。设某时刻物体的瞬时速度为V，下落高度为h，即增加的动能等于 。故可利用打点计时器测出重物下落时某时刻的瞬时速度及下落的高度，验证：mghmv2/2即可验证机械能是否守恒。 实验仪器：铁架台（带铁夹）、 、直尺、重锤、纸带、复写纸片、 导线。实验步骤：1、 把打点计时器固定在置于桌边的铁架台上，将打点计时器与电源连接好。 2、将纸带穿过打点计时器的限位孔，并把纸带的一端固定在重锤上，使重锤停靠在打点计时器附近。 3、 先 ，后松手让重锤带着纸带自由下落。 4、 重复几次，得到35条纸带。 5、 在打好点的纸带中挑选“点迹清楚且第一、二两点间距离约为2mm”的一条纸带，在起始点标上O，在选5个连续的点一次标上1、2、3，用刻度尺依次测出下落高度h1、h2、h3。 6、 应用公式 ，计算出个点对应的瞬时速度v1、v2、v3。 7、 计算各点对应的是能减少量mgh，以及增加的动能mv2/2，并进行比较。实验记录：纸带hvv2mv2/2mghABC实验注意：1、 打点计时器的两限位孔必须在 上，以减少摩檫阻力。 2、 实验时必须先 ，然后松开纸带让重锤下落。 3、 测量下落高度时，必须从起始点算起。选取的各计数点要离起始点远些，纸带不宜过长，约40即可。 4、 实验中因不需要知道动能和势能的具体数值，故不需测物体的质量m。 5、 实际上重物和纸带下落过中要克服阻力做功，所以动能的增加量 势能的减少量。实验结论：实验练习：1、 在“验证机械能守恒定律”的实验中，下面叙述正确的是：（ ）A.应用天平称出物体的质量 B.应当选用点迹清晰，第一、二两点距离约2mm的纸带进行测量 C.操作时应先放纸带后接电源 D.打点计时器应接在电压为46V的直流电源上 2、在验证重锤自由下落过程中机械能守恒的实验中，下列说法正确的是：（ ）A.实验时，应先接通打点计时器，等打点稳定后再释放纸带B. 必须用天平称量所用重锤的质量C.为了方便，应在打下的纸带上每5个点取一个计数点进行测量和计算D.本实验的系统误差，总是使重力势能的减少量大于动能的增加量3、用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中，下面哪些测量工具是必需的( ) A.天平B.弹簧测力计C.刻度尺D.秒表4、在做验证机械能守恒定律实验时，以下说法正确的是( )A.选用重锤时，重的比轻的好B.选用重锤时，密度大的比密度小的好C.选用重锤后要称质量D.重锤所受重力要远大于它所受的空气阻力和打点计时器对纸带的阻力5. 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()A. 重锤的质量B.重力加速C.重锤下落的高度D.重锤下落的瞬时速度 6在“验证机械能守恒定律”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()7.下列关于“验证机械能守恒定律”的实验误差的说法中，正确的是（）A.重物的质量测量不准会产生误差B.重物的质量大一些,有利于减小误差C.重物的质量小一些,有利于减小误差D.先释放重物,后接通电源会造成较大误差二、填空题8.本实验中，若以v2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出V2一h图象应是 ，才能验证机械能守；V2一h图象的斜率等于 的数值 9.在“验证机械能守恒定律”的实验中，有关重物的质量，下列说法中正确的是() A应选用质量较大的重物，使重物和纸带所受的重力远大于它们所受的阻力 B应选用质量较小的重物，使重物的惯性小一些，下落时更接近于自由落体运动 C不需要称量重物的质量D必须称量重物的质量，而且要估读到0.01g10.在用落体法验证机械能守恒定律的实验中：所用重锤的质量m=1.0kg，打点计时器所用电源频率50Hz，打下的纸带如图5-26-1所示(图中的数据为从起始点0到该点的距离)，则在打B点时，重锤的速度vB= ms，重锤的动能Ek= J，从开始下落到打B点时，重锤的势能减小量是 J(取两位有效数字)11某同学在探究功与物体速度变化关系的实验中，设计了如图（a）所示的实验，将纸固定在重物上，让纸带穿过电火花计时器或打点计时器，先用手提着纸带，使重物静止在靠近计时器的地方，然后接通电源，松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列小点，得到的纸带如图(b)所示O点为计时器打下的第一个点，该同学对数据进行了下列处理：取OAABBC，并根据纸带算出了A、B、C三点的速度分别为vA0.12m/s，vB0.17m/s，vC0.21m/s试根据以上数据大致判断重力所做的功Wv2BAO(b)C(a)12、C有一条纸带，各点距A点的距离分别为d 1 、d 2、d 3如图所示，各相邻点间的时间间隔为T，要用它来验证B与G两点