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实验:验证机械能守恒定律

实验:验证机械能守恒定律

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v,下落高度为h,则应有:mgh=mv2,借助打点计时器,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,实验装置如图所示。 

测定第n点的瞬时速度的方法是:测出第n点的相邻前、后两段相等时间T内下落的距离sn和sn+1,由公式vn=,或由vn=算出,如图所示。 

实验器材: 
铁架台(带铁夹),打点计时器,学生电源,导线,带铁夹的重缍,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=计算各点对应的即时速度v1、v2、v3……。 
7、计算各点对应的势能减少量mghn和动能的增加量mvn2,进行比较。 
注意项事: 
1、打点计时器安装时,必须使两纸带限位孔在同一竖直线上,以减小摩擦阻力。 
2、选用纸带时应尽量挑第一、二点间距接近2mm的纸带。 
3、因不需要知道动能和势能的具体数值,所以不需要测量重物的质量。

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