机械能守恒实验报告.docx
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机械能守恒实验报告
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机械能守恒实验报告
篇一：
验证机械能守恒定律实验报告
验证机械能守恒定律
[实验目的]
验证机械能守恒定律。
[实验原理]
当物体自由下落时，只有重力做功，物体的重力势能和动能互相转化，机械能守恒。
若某一时刻物体下落的瞬时速度为
1
v，下落高度为h，则应有：
mgh?
mv2。
借助打点计时器，
2
测出重物某时刻的下落高度h和该时刻的瞬时速度v，即可验证机械能是否守恒，实验装置如图1所示。
测定第n点的瞬时速度的方法是：
vn?
hn?
1-hn-1
2?
T
图1
[实验器材]
铁架台（带铁夹）、打点计时器、学生电源、导线、带铁夹的重锤、纸带、米尺。
[实验步骤]
1．按如图装置把打点计时器安装在铁架台上，用导线把打点计时器与学生电源连接好。
2．把纸带的一端在重锤上用夹子固定好，另一端穿过计时器限位孔，用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时器附近。
3．接通电源，松开纸带，让重锤自由下落。
4．重复几次，得到3～5条打好点的纸带。
5．在打好点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近2mm，且点迹清晰的一条纸带，在起始点标上0，以后各依次标上1，2，3……，用刻度尺测出对应下落高度h1、h2、h3……。
6．应用公式vn?
图2
hn?
1-hn-1
计算各点对应的即时速度v1、v2、v3……。
2?
T
7．计算各点对应的势能减少量mghn和动能的增加量mvn2/2,进行比较。
[注意事项]
1、打点计时器的两限位孔必须在同一竖直线上，以减少摩擦阻力。
2、实验时，需保持提纸带的手不动，待接通电源，让打点计时器工作正常后再松开纸带让重锤下落，以保证第一个点是一个清晰的点.
3、选用纸带时应尽量挑选第一、二点间接运2mm的纸带.4、打点计时器必须接50hz交流低压电源.
5、测量下落高度时，必须从起始点算起，不能搞错，为了减小测量h值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点远一些，纸带也不易过长，有效长度可在60cm—80cm之内.
6、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。
[数据处理]
连续打两点的时间间隔T＝ｓ、重锤质量m=
[结论]：
篇二：
验证机械能守恒物理实验报告
陕科大附中物理实验报告
篇三：
《机械能守恒定律》实验报告
7.9实验:
验证
机械能守恒定律导学案
时间：
学生：
【使用说明】
1、依据学习目标自学课本，查阅相关资料，按照导学案独立进行自主学习，用红笔标注重点、疑点问题，便于课堂讨论。
2、课堂上通过小组合作、互动、展示和点评加深对本节知识的理解达成目标。
【学习目标】
1、理解实验的设计思路，明确实验中需要直接测量的物理量。
2、知道实验中选取测量点的有关要求，会根据实验中打出的纸带测定物体下落的距离，掌握测量物体运动的瞬时速度的方法。
3、能正确进行实验操作，能够根据实验数据的分析得出实验结论。
4、能定性地分析产生实验误差的原因，并会采取相应的措施减小实验误差。
【问题导学】
1、认真阅读教材完成下列问题：
（1）为什么要选择自由落体运动来验证机械能守恒定律？
（2）该实验中选取被打点纸带应注意两点：
①第一是o为计时起点；
②第二是o点的速度应为零。
怎样判别呢？
（3）该实验中是否需要测量重物的质量？
为什么？
（4）在架设打点计时器时应注意什么？
（5）实验时，接通电源和释放纸带的顺序怎样？
2、实验：
验证机械能守恒定律
【实验器材】
【例1】如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.现有的器材
为：
带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤.回答下列问题：
为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有______.（填入正确选项前的字母）
A、米尺b、秒表c、0～12V的直流电源D、0～12V的交流电源e.天平
【实验原理】
推导出机械能守恒定律在本实验中的具体表达式。
如图所示，质量为m的物体从o点自由下落，以地作零重力势能面，下落过程中任意两点A和b的机械能分别为：
eAeb
如果忽略空气阻力，物体下落过程中的机械能守恒，于是有:
___________________；上式亦可写成__________________________
为了方便，可以直接从开始下落的o点至任意一点（如图中的A点）来12mvA?
mgh2进行研究，这时应有：
----本实验要验证的表达式，式中
h是高度，vA是物体在A点的速度。
【实验操作与步骤】
1、把打点计时器安装在铁架台上，用导线将学生电源和打点计时器接好．
2、把纸带的一端用夹子固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手竖直提起纸带，使重锤停靠在打点计时器附近．
3、接通电源，待计时器打点稳定后再松开纸带，让重锤自由下落，打点计时器应该在纸带上打出一系列的点．
4、重复上一步的过程，打三到五条纸带．
5、选择一条点迹清晰且第l、2点间距离接近2mm的纸带，在起始点标上0，以后各点依次为1、2、3?
?
用刻度尺测量对应下落的高度h1、h2、h3?
?
记人表格中．
6、用公式vn=hn+1+hn-1/2t，计算出各点的瞬时速度v1、v2、v3?
?
并记录在表格中．
12mvn7、计算各点的重力势能的减少量mgh和动能的增加量2，并进行比较．看是否相等，
将数值填人表格内．
【实验数据处理】
【例2】在“验证机械能守恒定律”的实验中，用6V、50hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图4所示，o点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、b、c、D，各计数点到o点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9.8m/s2，若重锤质量为1kg。
12mvnmghn对实验条件的要求是____________________________;
（1）运用公式2=
为此目的，所选择的纸带第1、2两点间的距离应接近__________.
（2）打点计时器打出b点时，重锤下落的速度vb=，重锤的动能ekb。
（3）从开始下落算起，打点计时器打b点时，重锤的重力势能减小量为J。
（4）实验误差产生的原因（写两点）：
①_____________________________________________________________;
②
________（:
机械能守恒实验报告）_____________________________________________________.
（5）根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出b点的过程中，得到的结论是______________。
（6）若该实验过程中，不计任何阻力，根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落高度h，v2
则：
①以2为纵轴，以h为横轴画出的图像应是（）
②该v/2?
h图像的斜率等于________的数值。
【达标检测】
1．在验证机械能守恒定律的实验中，有同学按以下步骤进行实验操作：
A.用天平称出重锤和夹子的质量；
b.固定好打点计时器，将连着重锤的纸带穿过限位孔，用手提住，且让手尽量靠近打点计时器；
c.松开纸带，接通电源，开始打点.并如此重复多次，以得到几条打点纸带；
D.取下纸带，挑选点迹清晰的纸带，记下起始点o，在距离o点较近处选择几个连续计数点（或计时点），并计算出各点的速度值；
e.测出各点到o点的距离，即得到重锤下落高度；
12mvnmghn和2F.计算出，看两者是否相等。
2
在以上步骤中，不必要的步骤是______；有错误或不妥的步骤是______（填写代表字母）；更正情况是：
①________，
②___________，
③___________，
④______________。
2．为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选用：
铁架台，打点计时器，复写纸，纸带，秒表，低压直流电源，导线，电键，天平。
其中不必要的器材有：
。
3．在验证机械能守恒定律时，如果以v2／2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线应是，才能验证机械能守恒定律，其斜率等于的数值。
4．在做“验证机械能守恒定律”的实验时，用打点计时器打出纸带如图3所示，其中A点为打下的第一个点，0、1、2?
?
为连续的计数点。
现测得两相邻计数点之间的距离分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6，已知相邻计数点间的打点时间间隔均为T。
根据纸带测量出的距离及打点的时间间隔，可以求出此实验过程中重锤下落运动的加速度大小表达式为_________。
在打第5号计数点时，纸带运动的瞬时速度大小的表达式为_____。
要验证机械能守恒定律，为减小实验误差，应选择打下第_________号和第__________号计数点之间的过程为研究对象。
5．某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用6V、50hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图4所示，o点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、b、c、D，各计数点到o点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9.8m/s2，若重锤质量为1kg。
①打点计时器打出b点时，重锤下落的速度vbm/s，重锤的动能ekb=
J。
②从开始下落算起，打点计时器打b点时，重锤的重力势能减小量为J。
③根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出b点的过程中，
得到的结论是。
6．20XX年高考题（安徽卷）利用图示装置进行验证机械能守恒定律的试验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。
某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案。
（1）用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t,通过v?
gt计
算出瞬时速度v0.
（2）用刻度尺测出物体下落的高度h
，并通过v?
速度.
（3）根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后
v2
h?
2g计算出高度相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过
h.
（4）用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v0。
以上方案中只有一种正确，正确的是。
（填入相应的字母）
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