验证机械能守恒定律报告

班级__________   姓名__________  分数__________

【实验目的】

借助自由落体运动验证机械能守恒定律

【实验原理】

1．在只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能和动能互相转化，但总的机械能保持不变．若物体某时刻瞬时速度为v，下落高度为h，则重力势能的减少量为mgh，动能的增加量为mv2，看它们在实验误差允许的范围内是否相等，若相等则验证了机械能守恒定律．

2．计算打第n个点时速度的方法：测出第n个点与相邻前后点间的距离s_n和s_n＋1，由公式                   

                 或                      算出，如图所示

【实验器材】

铁架台(含铁夹)，打点计时器，学生电源，纸带，复写纸，导线，毫米刻度尺，重物

[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。

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 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：。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1所示。

测定第n点的瞬时速度的方法是： [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 mvn2/2,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2 mm的纸带.

4、打点计时器必须接50 Hz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60 cm—80 cm之内.

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实验：验证机械能守恒定律

一、 实验目的：研究物体自由下落过程中势能与动能验证机械能守恒定律

二、 实验原理：在只有重力做功，即自由落体运动时，物体的重力势能和动能可以

相互转化，但总的机械能守恒。通过测量出物体下落高度h和瞬时速度v，比较动能增量ΔEk=?mv?与势能增量ΔEP=mgh是否满足ΔEP =-ΔEk ，从而验证机械能守恒定律。

三、 实验器材：重物、打点计时器、铁架台、夹子、刻度尺

四、 主要实验步骤：①按图组装仪器，将长约1m的纸带穿

过限位孔用夹子固定重物，使重锤静止在靠近打点计时器

的位置。

②先接通电源再由静止释放重锤，让重锤自由下落，

计时器在纸带上打下一系列小点。

③重复步骤，打出3~5条纸带。

五、 数据分析：①选择纸带上开始的一段验证机械能守恒定律。由于初速度v0 =0,

要验证的是?mv?=mgh，选取点迹清晰、分布规则、最初两个点接近2mm的纸带。（原因： ）

②若选择纸带上开始的一段验证机械能守恒定律，要验证的是 ?m（vm?-vn?）=mghmn ，这时只需测出Xm、Xn、vm、vn即可。

【注：纸带上某点的瞬时速度vb=?（va+vc）】

测定重物下落的高度：hmn=xm-xn

【注：可以直接验证?v?=gh，不需要测出质量m】

六、 结论：

七、 对结论可靠性的评估：本次试验主要的误差有空气阻力影响、数据测量误差等。 减小空气阻力影响的方法：①竖直安装铁架台；

②重锤应质量较大、体积较小；

减小数据测量误差：多次测量求平均值、选取计数点应尽量远离O点（减小相对误差） 、保证测量是从O点测量的。

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物理实验报告

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验证机械能守恒定律

※知识点一、实验目的、原理及器材

1．本实验的目的是：验证机械能守恒定律．

2.实验原理

(1)在只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能转化为动能，总的机械能应该守恒，即 mgh?12mv。 2

(2)重物下落的高度等于纸带上两点间的距离．

(3)物体瞬时速度的测量、计算：测量瞬时速度更为简单而准确的方法是：做匀变速直线运动的纸带上某点的瞬时速度，等于相邻两点间的平均速度．

3.实验器材

铁架台(带铁夹)、电火花打点计时器(或电磁打点计时器、复写纸、低压交流电源)、重物(带纸带夹子)、纸带、导线、毫米刻度尺

3.实验步骤

（1）.安装置:按图将检查、调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上，接好电路。

（2）.打纸带:将纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的 限位孔 ，用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方。先接通电源，后松开纸带，让重物带着纸带自由下落。

更换纸带重复做3次～5次实验。

（3）.选纸带:选取点迹较为清晰且有两点间的距离约为 2mm的纸带，把纸带上打出的两点间的距离为2mm 的第一个点作为起始点，记作O，在距离O点较远处再依次选出计数点1、2、3…

4.测距离:用刻度尺测出O点到1、2、3…的距离，即为对应下落的高度h1、h2、h3…

※知识点二、数据处理方法

1.计算各点对应的瞬时速度:记下第1个点的位置O，在纸带上从离O点适当距离开始选取几个计数点1、2、3…并测量出各计数点到O点的距离h1、h2、h3…再根据公式vn?计算出1、2、3、4、…n点的瞬时速度v1、v2、v3、v4…vn。 2.机械能守恒验证:方法一：利用起始点和第n点。

从起始点到第n个计数点，重力势能减少量为mghn，动能增加量为

hn?1?hn

，2T

1212mvn，计算ghn和vn，

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物理实验报告

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验证机械能守恒定律

1.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

2.实验原理

在物体自由下落的过程中，只有重力对物体做功，遵守机械能守恒定律，即重力势能的减少量等于动能的增加量。

在实验误差范围内验证（必须初速度为零） 或   （v1≠0）

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s_n和s_n+1，由公式v_n=，或由v_n=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)

3．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、低压交流电源

4.实验步骤

（1）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4～6V的交流电源上. （如果用电火花打点计时器电压：220v交流电）

（2）将大约0.5 m长的纸带用小夹子固定在重锤上后穿过打点计时器，用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时器附近．

（3）先接通电源，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.

（4）换上新的纸带，重做几次上面的实验.

5．注意事项
　　(1) 安装打点计时器时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩 擦阻力．
　　(2) 实验时，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，以保证第一点是一个清晰的点．
　　(3) 测量高度h时，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60～80 cm．
　　(4) 因为是通过比较mv²/2和mgh是否相等验证机械能是否守恒，故不需要测量重锤的质量．

如果实验要求计算势能和动能的具体数据，那就必须要知道物体的质量。

（5）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ΔE_k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.

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