基本信息
第六讲 实验六 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巧.
2.实验原理:在只有__________的自由落体运动中,物体的____________可以相互转化. 但总的机械能守恒,若物体某时刻瞬间速度为v,下落高度为h,恒有mgh=mv2/2故只需借助打点计时器,测出重物某时刻的__________和该时刻的_____________即可验证机械能是否守恒.
3.实验器材:铁架台(带铁夹)、打点计时器、重锤(带纸带夹子)、纸带、复写纸片、__________、导线、低压交流电源.
4.实验过程:(见复习指导)
一、实验过程
(1) 按图4-6-1所示把打点计时器安装在铁架台上,连好电源.
(2) 把纸带的一端在重锤上用夹子固定好,另一端穿过打点计时器限位孔; 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,先打开打点计时器的开关,后松手让重锤带着纸带自由下落.
(4) 重复几次,得到3~5条打好点的纸带.
二、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.
三、数据处理
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o,以后各点依次标上1, 2, 3, …用刻度尺测出对应下落高度 、 、 …,计算各点对应的瞬时速度 、 、 …,计算瞬时速度时应注意,可以测出第n点的相邻前后两段相等时间t内下落的距离