验证机械能守恒定律实验总结.docx

验证机械能守恒定律实验目的学会用打点计时器验证机械能守恒定律的实验方法和技能实验原理在物体自由下落的过程中,即重力势能的减少量等于动能的增加量。1212mv2 (vi工0)22T内下落的距离Sn和Sn+1,由公式只有重力对物体做功,遵守机械能守恒定律,12在实验误差范围内验证mghmv(必须初速度为零) 或mgh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vn=*,或由沖/算出,如图所示。(注意单位用国际单位,看清计数点还是计时点,注意有无有效数字的要求)实验器材铁架台(带铁夹)、电磁打点计时器、重锤 (带纸带夹子)、纸带、复写纸片、直尺、导线、低压实验步骤按右上图装置把打点计时器固定在支架上,并将打点计时器接在 4〜6的交流电源上•(如果用电火花打点计时器电压:220v交流电)将大约m长的纸带用小夹子固定在重锤上后穿过打点计时器,,再松开纸带,让重物自由下落,计时器就在纸带上打下一系列的点换上新的纸带,重做几次上面的实验 .,必须使两纸带限位孔在同一竖直线上,以减小摩 ,必须保持提起的纸带竖直,手不动,待接通电源:让打点计时器工作稳定后再松开纸带,,应从起始点算起,为减小 h的相对误差,选取的计数点要离起始点远些,纸带不宜过长,有效长度可60〜,,那就必须要知道物体的质量。本实验中因重物和纸带在下落的过程中要克服阻力做功, 故动能的增加量厶云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 •不用测量g,直接用g=s2(7)我们要求重物作自由落体运动,而阻力是不可避免地存在的,为了减少阻力对实验的影响,应采用密度 较大的重物。(8)选计数点时,相邻计数点间的距离要尽可能拉得开些,使求得的速度误差小些。数据处理0,以后各点依次标上 1,2,3, …用刻度在已经打好的纸带中挑选点迹清晰的一条纸带,在起始点标上尺测出对应下落高度hi、h2、h3…,计算各点对应的瞬时速度 V1、V2、V3…,然后计算各点对应的势能减少量mghn和动能增量mV/ m这个实验也可以用纸带上任意两点, 第N点和第N+M点,计算打N点和N+M点的瞬时速度VV2,量出第N一一1212点和第N+M点的距离△h,重力势能减少量mgAh和动能增量一mv;—mv2进行比较22误差分析本实验把重锤带动纸带的下落作为自由落体运动处理, Vn应小于无其他阻力时对应于该点的速度,也就是说最终结果应当出现动能增量mu2/2略小于重力势能减小量 mgh在计算任意一点的瞬时速度 Vn时,采用的方法是VnsSn1或vhn1%1的方法,而没有用Vn=gt的方法n2T n2T计算,也是出此考虑,如果用 Vn=n・gt计算第n点速度,实际上是用理论的 g值代替了实际上的加速度 a,且avg,则vn结果将会偏大,再者做这个实验时是先接通电源,再放手,=n•gt计算