验证机械能守恒定律 实验仪器:打点计时器及电源.重锤.纸带.复写纸片.刻度尺.带有铁夹的铁架台.导线 实验目的:验证机械能守恒定律. 实验原理:求做自由落体运动物体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量.若二者相等.说明机械能守恒.从而验证机械能守恒定律. 测定某点瞬时速度的方法是:物体作匀变速直线运动.在某时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度. 学生操作: (1)将打点计时器固定在铁架台上,将纸带固定在重物上.让纸带穿过打点计时器. (2)用手握住纸带.让重物缓慢的靠近打点计时器的下方.然后接通电源.让重物自由下落.纸带上打下一系列小点. (3)从打出的几条纸带中挑选第一.二点间的距离接近2mm且点迹清晰的纸带进行测量. 数据处理:物体自A点自由下落.下落到B点时与A的距离为hB.此时的速度为vB.下落到C点时与A的距离为hC.此时速度为vC. 问1:运用动能定理时.要确定初.末状态.初.末状态怎么选? A B vB hB C hC (B点为初状态.C点为末状态.) 问2:为什么不选最高点和最低点? (最高点时动能为0.最低点时重力势能为0.是特殊情形.不能用特殊代替一般.) 物体从B到C的过程中.只有重力做功.由动能定理: W总=△EK mg(hB-hC)=mvC2-mvB2 整理: mghB-mghC=mvC2-mvB2 ( △EP减 = △EK增) 问3:上式左边表示什么意思?右边表示什么意思? (左边表示重力势能的减少量.右边表示动能的增加量.) 问4:整个式子表示什么意思? (物体重力势能的减少量等于动能的增加量.) 问5:既然在物体下落的过程中.重力势能的减少量等于动能的增加量.那么物体的机械能变了吗? 这个式子说明.虽然物体的重力势能和动能发生了变化.但物体的机械能总量却没有变.即机械能守恒. 将上式变形: mghB+mvB2=mghC+mvC2 ( EA = EB ) 问6:上式左边表示什么意思?右边表示什么意思? (左边表示初状态的机械能.右边表示末状态的机械能.) 问7:整个式子表示什么意思? (表示初状态的机械能等于末状态的机械能.即机械能守恒.) (1)表达式 E1=E2 mgh1+mv12=mgh2+mv22 △EP减=△EK增 △EP增=△EK减 (2)成立条件 ① 没有介质阻力和摩擦力 ② 只发生动能和势能的相互转化 即:只有重力和弹簧的弹力做功.其它力不做功. 以上两条件必须同时满足.机械能才守恒.缺一不可. (3)应用 ① 明确研究对象和运动过程, ② 分析受力情况.看是否满足守恒条件, ③ 确定初状态和末状态.选定零势能面.确定初.末状态的机械能, ④ 列方程.求解. (1)实验中打点计时器的安装.两纸带限位孔必须在同一竖直线上.以减少摩擦阻力. (2)实验时必须先接通电源.让打点计时器工作正常后才能松开纸带让重锤落下. (3)纸带上端最好不要悬空提着.而要用手按在墙上.这样可保证下落的初速度为零.并且纸带上打出的第一个点是清晰的一个小点. (4)测量下落高度时.都必须从起始点算起.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些.纸带也不宜过长.有效长度可在60cm-80cm以内. (5)因不需要知道动能的具体数值.因此不需要测量重物的质量m. (6)铁架台上固定打点计时器的夹子不可伸出太长.以防铁架台翻倒. 误差分析: (1)误差来源--打点计时器的阻力.空气阻力.长度测量. (2)减小误差方法--纸带下的重物重量要大些.体积要小,测距离时都应从0点量起.多测几次取平均值. 动量和动量守恒 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

“验证机械能守恒定律”实验的步骤如下:
A.用天平测出重物和夹子的质量.
B.将重物系在夹子上.
C.将纸带穿过计时器,上端用手提着,下端夹上系着重物的夹子,再把纸带向上拉,让夹子靠近打点计时器.
D.打点计时器接在学生电源交流输出端,把输出电压调至6V(电源暂不接通).
E.打点计时器固定放在桌边的铁架台上,使两个限位孔在同一竖直线上.
F.在纸带上选取几个点,进行测量和记录数据.
G.用秒表测出重物下落的时间.
H.接通电源后释放纸带.
I.切断电源.
J.更换纸带,重新进行两次.
K.在三条纸带中选出较好的一条.
L.进行计算,得出结论,完成实验报告.
M.拆下导线,整理器材.
以上步骤,不必要的有
 
,正确、合理的顺序是
 

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 “验证机械能守恒定律”实验的步骤如下:

A.用天平测出重物和夹子的质量.

B.将重物系在夹子上.

C.将纸带穿过计时器,上端用手提着,下端夹上系着重物的夹子,再把纸带向上拉,让夹子靠近打点计时器.

D.打点计时器接在学生电源交流输出端,把输出电压调至6 V(电源暂不接通).

E.打点计时器固定放在桌边的铁架台上,使两个限位孔在同一竖直线上.

F.在纸带上选取几个点,进行测量和记录数据.

G.用秒表测出重物下落的时间.

H.接通电源后释放纸带.

I.切断电源.

J.更换纸带,重新进行两次.

K.在三条纸带中选出较好的一条.

L.进行计算,得出结论,完成实验报告.

M.拆下导线,整理器材.

以上步骤,不必要的有______________,正确、合理的顺序是__________________.

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“验证机械能守恒定律”实验的步骤如下:

A.用天平测出重物和夹子的质量.

B.将重物系在夹子上.

C.将纸带穿过计时器,上端用手提着,下端夹上系着重物的夹子,再把纸带向上拉,让夹子靠近打点计时器.

D.打点计时器接在学生电源交流输出端,把输出电压调至6 V(电源暂不接通).

E.打点计时器固定放在桌边的铁架台上,使两个限位孔在同一竖直线上.

F.在纸带上选取几个点,进行测量和记录数据.

G.用秒表测出重物下落的时间.

H.接通电源后释放纸带.

I.切断电源.

J.更换纸带,重新进行两次.

K.在三条纸带中选出较好的一条.

L.进行计算,得出结论,完成实验报告.

M.拆下导线,整理器材.

以上步骤,不必要的有______________,正确、合理的顺序是__________________.

 

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“验证机械能守恒定律”实验的步骤如下:

A.用天平测出重物和夹子的质量.
B.将重物系在夹子上.
C.将纸带穿过计时器,上端用手提着,下端夹上系着重物的夹子,再把纸带向上拉,让夹子靠近打点计时器.
D.打点计时器接在学生电源交流输出端,把输出电压调至6 V(电源暂不接通).
E.打点计时器固定放在桌边的铁架台上,使两个限位孔在同一竖直线上.
F.在纸带上选取几个点,进行测量和记录数据.
G.用秒表测出重物下落的时间.
H.接通电源后释放纸带.
I.切断电源.
J.更换纸带,重新进行两次.
K.在三条纸带中选出较好的一条.
L.进行计算,得出结论,完成实验报告.
M.拆下导线,整理器材.
以上步骤,不必要的有______________,正确、合理的顺序是__________________.

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验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示。

①安装打点计时器时,应使打点计时器的平面处在______平面内,且两个纸带限位孔的连线处在____________方向上。

②图乙为实验所得的一条纸带,在纸带上选取了点迹清晰、连续的3个点ABC,测出ABC与起始点O之间的距离分别为h1h2h3。已知打点周期为T,当地重力加速度为g。甲、乙两同学分别用表达式来计算B的速度。那么,其中______同学的计算方法更符合实验的要求。

③本实验中产生系统误差的主要原因是__________________________________。

 


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同步练习册答案