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高中物理实验总结实验七: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】在只有重力作用的自由落体运动中, 物体的重力势能和动能可以互相转化,但总机械能守恒。方法(1): 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:, 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: 方法(2): 任意找两点 A、B, 分别测出两点的速度大小 vA、vB 以及两点之间的距离 d 。若物体的机械能守恒,应有。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,或由算出。【实验器材】铁架台( 带铁夹); 打点计时器; 重锤( 带纸带夹子); 纸带数条;复写纸片;导线;毫米刻度尺。除了上述器材外,还必须有电源。【实验步骤】 1 、按图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点迹清晰的一条纸带,在起始点标上 0 ,以后各依次标 1,2,3, ...... 用刻度尺测出对应下落高度 h1、 h2、 h3、...... 。 6 、应用公式计算各点对应的瞬时速度 v1、 v2、 v3、...... 。 7、计算各点对应的势能减少量 mgh 和动能的增加量, 进行比较。【注意事项】 1 、打点计时器安装时,必须使两纸带限拉孔在同一竖直线上, 以减小摩擦阻力。 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才松开纸带让重锤下落, 以保证第一个点是一个清晰的小点。 3 、选用纸带时应尽量挑点迹清晰的纸带。 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 时的相对误差, 选取的各个计数点要离起始点远一些, 纸带也不宜过长,有效长度可在 60cm ~ 80cm 以内。 5 、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。【实验数据记录和处理】【问题与讨论】 1 .比较方法( 1 )与方法( 2 )的不同,你认为用哪种方法好? 2 .打点计时器安装时,必须使两纸带限位孔在同一竖直线上, 为什么?实验时必须选用质量较大的重锤,为什么? 3 .动能和重力势能都跟物体的质量有关,本实验为什么不称物体的质量? 4. 本实验要用到重力加速度 g。g取 呢?还是取当地的重力加速度值?或者通过实验打出的纸带,用计算出来? 实验八:用单摆测定重力加速度【实验目的】 1. 利用单摆测定当地的重力加速度。 2. 巩固和加深对单摆周期公式的理解。【实验原理】单摆在偏角很小时的摆动, 可以看成是简谐运动。其固有周期为, 由此可得 g=, 据此, 只要测出摆长和周期 T, 即可计算出当地的重力加速度值。【实验器材】铁架台及铁夹,中心有小孔的金属小球;约 1m 的细线;秒表, 游标卡尺,刻度尺。【实验步骤】 1 .在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结,将细线穿过球上的小孔,制成一个单摆。 2 .将铁夹固定在铁架台的上端,铁架台放在实验桌边,使铁夹伸到桌面以外,把做好的单摆固定在铁夹上,使摆球自由下垂。 3 .用刻度尺测量单摆长(悬点到球心间的距离)。或用游标卡尺测出摆球直径 2r ,再用米尺测出从悬点至小球上端的悬线长', 则摆长=。 4 .把单摆从平衡位置拉开一个小角度,使单摆在竖直平面内摆动, 用秒表测量单摆完成全振动 30次(或 50次) 所用的时间, 求出完成一次全振动所用的平均时间,这就是单摆的周期 T 。反复测量 3 次,再算出测得的周期 T 的平均值。 5. 将测出的摆长和周期 T 代入公式 g=, 求出重力加速度 g 的值。【注意事项】 1、选择材料时应选择细、轻又不易伸长的线, 长度一般在 1m左右,小球应选用密度较大的金属球,直径应较小,最好不超过 2cm 。 2、单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上, 应夹紧在铁夹中, 以免摆动时发生摆线下滑、摆长改变的现象。 3 、摆球摆动时,要使之保持在同一个竖直平面内,不要形成圆锥摆。 4、计算单摆的振动次数时, 应以摆球通过最低位置时开始计时, 以后摆球从同一方向通过最低位置时进行计数, 且在数"零" 的同时按下秒表,开始计时计数。 5 、为使摆长测量准确,从而减小实验误差,在不使用游标卡尺测量摆球直径的情况下, 可以用刻度尺量出图中的 1和2, 再通过计算求得摆长。【实验数据记录和处理】【问题与讨论】 1 .应该在单摆处于自然下垂状态时测量