验证机械能守恒定律.ppt
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验证机械能守恒定律【实验原理】(2)从0到1由机械能守恒定律得:【实验原理】【实验所需物理量】铁架台、打点计时器、直尺、重锤、纸带、复写纸片、导线、电源。【实验内容】(4)重复几次,得到3~5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,记下第一个点的位置O,并在纸带上从任意点开始依次选取几个连续的点1、2、3……,并用刻度尺依次测出各点到位置O的距离,这些距离就是物体运动到点1、2、3、……时下落的高度h1、h2、h3……。(6)应用平均速度就是中间时刻的瞬时速度的方法,计算出各点对应的瞬时速度V1、V2、V3……。(7)把得到的数据真入表格里,计算各点对应的势能减少量mgh,以及增加的动能mV2/2,并比较是否跟理论一致。计算时g取当地的数值。【误差分析】1.本实验中因重物和纸带在下落过程中要克服阻力做功,故动能的增加量一定略小于重力势能的减少量,这是不可避免的,属于系统误差,改进的方法是调整器材的安装,尽可能地减少阻力.2.本实验的另一误差来源于长度的测量,属于偶然误差.(1)安装计时器时竖直架稳,计时器的两限位孔必须在同一竖直线上,以减少重物带动纸带下落过程受到的阻力。(2)实验时必须先接通电源,然后松开纸带让重物下落。(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,约40㎝即可,可减少物体下落距离h的测量误差。(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,所以动能的增加量要小于势能的减少量。(6)纸带的上端最好不要悬空提着,要保证重物下落的初速度为零,并且纸带上打出的第一个点是清晰的小点。(7)纸带挑选的标准是第一、二两点间的距离接近2mm。【实验练习】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.不用测重力加速度B.用秒表测出重锤下落的时间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,总是使动能的增加量小于重力势能的减少量3.在做验证机械能守恒定律实验时,发现重物减少的势能总是大于重物增加的动能,造成这种现象的原因是()A.选用的重物质量过大B.选用的重物质量过小C.空气对重物的阻力和打点计时器对纸带的阻力D.实验时操作不太细,实验数据测量不准确解析由得,验证过程与m无关,主要是存在阻力,减少的重力势能除转化为动能外,还有一部分转化为内能.故选C.4、在《验证机械能守恒定律》的实验中,打点计时器所接交流电频率为50Hz,当地重力加速度g=9.80m/s2。实验选用重锤质量为m(kg),从所打纸带中选择一条合适的纸带,此纸带第1、2点间的距离应接近。纸带上连续的点A、B、C、D至第1点O的距离如图所示,则重锤从O运动到C,重力势能减少_________J,重锤经过C时的速度为m/s,其动能增加J。5、用落体法“验证机械能守恒定律”的实验中:(g取9.8m/s2)(1)运用公式1/2mv2=mgh时对实验条件的要求是________________.为此目的,所选择的纸带第1、2两点间的距离应接近__________.(2)若实验中所用重物质量m=1kg,打点纸带如图实-4-10所示,打点时间间隔为0.02s,则记录B点时,重物速度vB=________,重物动能Ek=________;从开始下落起至B点,重物的重力势能减小量是__________,由此可得出的结论是____________________________________.(3)根据纸带算出各点的速度v,量出下落距离h,则以为纵轴,以h为横轴画出的图象应是图中的()