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文档简介

验证机械能守恒定律实验目的 1、验证机械能守恒定律 2、学习分析和控制实验条件的方法。实验器材 气垫导轨及附件，数字计时器，气源，打点计时器，重锤，纸带，刻度尺，游标卡尺。实验原理 在外力和非保守内力都不做功的条件下，系统的机械能才守恒。本实验观测重锤的下落和滑块在倾斜气垫导轨上的运动过程，空气阻力对它们做负功是不可避免的，因此前述条件不能得到真正的满足，但可以设法使空气阻力做的功远小于重力做的功，由实验测出系统动能的增量Ek及重力势能的增量EP，若两者的绝对值很接近，就可以做出推理：如果仅有重力做功，上述系统的机械能将是守恒的。内容和方法一、滑块在倾斜气轨上运动实验装置如图81所示，请自行设计实验步骤和记录表格。设计时要考虑： 1、怎样测滑块分别通过光电门G1、G2的瞬时速度v1、v2？挡光器的挡光宽度s取多大为宜？ 2、怎样测量滑块质心在G1和G2时的高度差h？（提示：导轨倾角仅取35，桌面的水平度未必很好，所以不宜用尺直接去测h，要设法从图中的L、H、S值求出h）。为此，加垫块前应怎样调节导轨？ 3、怎样使测出的v1、v2、h值都不少于三位有效数字？（提示：从对测量仪器的精密程度的要求来考虑） 4、为了减少滑块运动中机械能的损失，导轨的倾角大些还是小些好？释放点O距离G1远些还是近些好？G2距离G1远些还是近些好？滑块质量大些还是小些好？说明理由。 5、为了比较上Ek与EP，是否必须测出滑块质量 m的数值？ 6、要想观测滑块从A到B、B到C、C到D这几个阶段中机械能的转化，应当怎样操作和测量？（提示：所用计时器的功能不同，操作方法也不同，请看仪器说明书）7、可否让滑块沿导轨从下向上运动而在此过程中测量它的动能和势能的变化量？得到的Ek与EP将有什么关系？二、重锤下落 采用实验三所述的装置，让重锤拖着纸带竖直下落，由打点计时器记录它的运动。舍去起始的一、两个点，在其余的点中任意取四个相距较远的点A、B、C、D进行测算。想一想：怎样求打出上述四个点时重锤的速度？是否必须测出重锤的质量？为了近似满足机械能守恒的条件，应当怎样调节仪器来减小阻力？可否用同样形状和体积的塑料重锤代替钢制重锤？问题讨论 1、本实验中，物体系的机械能有所损失。那么应当怎样全面地认识能量的转化和守恒？ 2、某同学按图 81做实验，多次测算的结果都是Ek稍大于EP。从能量转化上看这是否合理？那么他在调节气垫导轨时可能没有做好哪件要求？3、在记录重锤下落的纸带上，
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