【物理】实验：验证机械能守恒定律（课件）

第八章第五节

实验：验证机械能守恒定律

知识点：实验：验证机械能守恒定律【实验目的】

验证机械能守恒定律。

熟悉打点计时器的使用。

学会实验数据的处理。

【实验仪器】

带有铁夹的铁架台、导线、复写纸、重物、刻度尺、打点计时器及电源、纸带、交流电源等。【实验装置图】【实验步骤】1.安装装置：按上图所示把打点计时器安装在铁架台上，用导线把打点计时器与电源连接好。

验证方法：

①任取两点A、B，如果在实验误差允许范围内

【实验误差】1.本实验的误差主要是纸带测量产生的偶然误差以及重物和纸带运动中的空气阻力及打点计时器的摩擦阻力引起的系统误差。

2.计时器平面不在竖直方向，纸带平面与计时器平面不平行会增大阻力。

【注意事项】1.实验时，应先接通电源，让打点计时器正常工作后再松开纸带让重物下落。2.实验应选用质量和密度较大的重物。

4.安装打点计时器时，要使两限位孔的中线在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。

1.利用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验，不需要使用的器材是(

)A.交流电源

B.刻度尺

C.天平(含砝码)

D.复写纸(或墨粉盒)√【详解】打点计时器使用交流电源，需要复写纸(或墨粉盒)，实验中需测量点迹间的距离，从而得出下降的高度以及求解瞬时速度所以需要刻度尺，验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，两边都有质量，可以约去，不需要用天平测量质量。故选C。2.用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验，下列说法正确的是(

)A.打点计时器应接直流电源

B.还必须配备的器材有秒表和刻度尺C.应选择质量大体积小的物体作为重物

D.重物应远离打点计时器由静止释放重物√

√

4.小华同学利用如图所示的装置验证机械能守恒定律。下列说法正确的是(

)A.电火花计时器应连接交流电源，工作电压约为8VB.实验中应手提纸带上端，先释放纸带再启动电火花计时器C.打出的纸带前面一小段被损毁，用剩余部分也能验证机械能守恒定律D.实验中所测重物的动能增加量通常比其重力势能的减少量稍大√

5.实验小组用“自由落体法”验证机械能守恒定律，实验装置如图所示，下列操作或分析中正确的是(

)

√

6.在用“落体法”做“验证机械能守恒定律”的实验时，为减小阻力对实验的影响，下列操作可行的是(

)A.选用体积大的重锤B.安装打点计时器时两限位孔在同一水平面上C.释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直D.重锤下落过程中，手始终提住纸带上端，保持纸带竖直√【详解】为减小阻力对实验的影响，应选用体积小，密度大的重锤；安装打点计时器时两限位孔在同一竖直线上；释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直，重锤下落过程中，手不能提住纸带上端，应让纸带随着重锤自由下落。故选C。实验题

(1)请将下列实验步骤按正确顺序排序________①③②

等于

3

8.某实验小组利用重物下落验证机械能守恒定律。(1)下图是四位同学释放纸带瞬间的照片，操作最合理的是________。A.

B.

C.

D.【详解】[1]实验释放纸带时，应使重物靠近打点计时器，纸带处于竖直状态，手提着纸带上端。故选A。(2)关于此实验，下列说法中正确的是________。

(3)实验小组的同学发现所做的重物下落实验误差较大，操作也不便，于是在老师的指导下利用如图甲所示的DIS实验装置对验证机械能守恒定律实验进行改进。

0.48J0.47J

A.重物下落的实际距离大于测量值B.重物质量选用得大了，造成的误差C.重物在下落的过程中，由于摩擦生热造成的误差D.先释放纸带后接通计时器造成的误差√【详解】[4]由于在物体下落的过程中，不可避免的要克服阻力做功，因此重力势能并没有全部转化为动能，故动能的增量总是要小于重力势能的减小量。故选C。

实验过程先释放重物后接通(打点计时器)电源A

10.利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

(1)实验中除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是___。A.直流电源

B.刻度尺

C.天平(含砝码)

D.秒表【详解】[1]实验中需要测量计数点之间的距离，所以还需要使用刻度尺。故选B。√

1.170.690

(3)上述实验数据显示重力势能的减少