验证机械能守恒定律的实验在物理考试中是一个重点难点,希望考生可以用心掌握试验中的每一个细节。
只有重力做功的自由落体运动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。利用打点计时器在纸带上记录下物体自由下落的高度,计算出瞬时速度,即可验证物体重力势能的减少量与物体动能的增加量相等。
【实验目的】
学会用打点计时器验证验证机械能守恒定律的实验方法和技能。
【实验器材】
打点计时器、纸带、复写纸、低压电源、重物(附纸带夹子)、刻度尺、铁架台(附夹子)、导线。
【实验原理】
只有重力做功的自由落体运动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。利用打点计时器在纸带上记录下物体自由下落的高度,计算出瞬时速度,即可验证物体重力势能的减少量与物体动能的增加量相等。
【实验步骤】
1.将打点计时器固定在支架上,并用导线将打点计时器接在交流电源上;
2.将纸带穿过打点计时器,纸带下端用夹子与重物相连,手提纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方;
3.接通电源,松开纸带,让重物自由下落,打点计时器就在纸带上打下一系列小点;
4.重复实验几次,从几条打上点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近2mm,且点迹清晰的纸带进行测量;
5.记下第一个点的位置O,在纸带上选取方便的个连续点1,2,3,4,5,用刻度尺测出对应的下落高度h1,h2,...;
6.用公式计算各点对应的瞬时速度;
7.计算各点对应的势能减少量和动能增加量,进行比较。
验证机械能守恒定律的实验室考试重点,请考生务必掌握。
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