实验：验证机械能守恒定律

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1、验证机械能守恒定律1．基本测量工具和测量数据（1）基本测量工具。①米尺②打点计时器。（2）测量数据的有效数字。①用毫米刻度米尺测纸带长度，测量数据的有效数字的末位应当为“毫米”的十分位，本实验若用斜面验证，加速度不大的情况下，应遵循这个记数法则，若用自由落体验证，加速度约为g值较大，纸带打点间隔较大，读数的相对误差会小一些，但为更准确一些，有效数字的末位常写在“毫米”的十分位。②打点计时器的计数点间距及计数周期分两种情况：①用斜面小车验证时，计数周期可以取0.1秒，②用自由落体验证时，由于打点间隔较稀，所以计数周期可以取0.02秒或0.04秒，即时间数据的末位应在“秒”的百分位。2．实验条例

2、与点拨[实验目的]验证机械能守恒定律[实验器材]1.打点计时器②纸带③低压电源和两根导线④铁架台和铁夹⑤重锤⑥米尺⑦斜面⑧小车点拨：用自由落体验证时不要斜面和小车，用斜面验证时将斜面和小车代替铁架台、铁夹和重锤即可。[实验原理]根据打点计时器打出的纸带，用米尺测出重锤（或小车）下落的高度hn=dn，求出对应点的即时速度比较mghn与1/2mun2，若二者相等则机械能守恒。点拨：为了简便计算，不需测量物体质量m之值，而在ΔEK和ΔEP中可含有质量m，因不需要焦耳值，也可以直接比较ghn和1/2un2值。[实验步骤]自由落体验证机械能守恒（1）把打点计时器竖直地固定在铁架台的铁夹上，打点计时器的

3、两根导线接在6伏交流电源上，如图2-31。（2）将纸带固定在重锤上，让纸带穿过打点计时器，手提着纸带使重锤靠近打点计时器。（3）接通电源，释放纸带让重物自由下落，计时器就在纸带上打出一系列点来。（4）换几条纸带，重复上述步骤，在拉出的纸带中选择点迹清晰，第1、2点间距接近2毫米的纸带测量d1、d2……dn，如图2-32，算出v1、v2、v3……vn填入实验记录表格中。点拨：选第1、2点间距约2毫米的纸带意味着纸带是在打第一个点的瞬时开始运动的，根据h=1/2ghT2=1/2X9.8X0.022米=1.96X10-3米≈2毫米。测计数点与第一点间的距离d0、d1、d2……dn是为了测重锤下落的

4、高度h1、h2……hn。[实验记录]计数点n01234567说明Hn=dn(10-2米)　　　　　　例→18.92纸带长度若以米、厘米为单位，则记录数据的有效数字末位应在“毫米”十分位Un=(dn+1-dn-1)/2T（米/秒）　　　　　　　　ΔEk=1/2mun2(m焦)　　　　　　　　ΔEp=mghn(m焦)　　　　　　　　点拨（1）：有人在实验中用un=gT去计算即时速度，在打点周期T0=0.02秒准确的情况下，un就是一个理想值，但实际下落的加速度a

5、算重锤下落的即时速度只能用表I中公式，才会与实际相符，即有1/2mun2

6、2m·2ahn=mahn

7、.按图2-35装置仪器。点拨：理论和实验表明，宜使斜面的倾角大一些，使H/l不小于1/2，即sinθ≥1/2或θ≥30°。小车在斜面上下滑，要减小实验误差，必须有Mgsinθ>>uMgcosθ，即u<