实验四验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律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：如图所示,由公式可得第n个点的速度12n1n1nhhv2T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(带纸带夹)一、实验步骤1.仪器安装：按图示将检查、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3～5次实验3.选纸带：分两种情况说明(1)如果根据mv2=mgh验证时，应选点迹清晰，打点成一条直线，且1、2两点间距离小于或接近2mm的纸带.(2)如果根据mv2B-mv2A=mgΔh验证时，由于重力势能的相对性，处理纸带时，选择适当的点为基准点，这样纸带上打出的第1、2两点间的距离是否为2mm就无关紧要了，所以只要后面的点迹清晰就可选用.121212二、数据处理方法一：利用起始点和第n点计算.代入mghn和如果在实验误差允许的条件下mghn和相等，则验证了机械能守恒定律.方法二：任取两点计算(1)任取两点A、B测出hAB，算出mghAB.(2)算出的值.(3)在实验误差允许的条件下，若mghAB=成立，则验证了机械能守恒定律.2n1mv2，2n1mv222BA11mvmv2222BA11mvmv22方法三：图象法.从纸带上选取多个点，测量从第一点到其余各点的下落高度h，并计算各点速度的平方v2，然后以v2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出v2-h图线.若在误差允许的范围内图线是一条过原点且斜率为g的直线，则验证了机械能守恒定律.12121.测量误差：测量两点之间的距离时造成误差.减小测量误差的方法，一是测下落距离时都从起始计数点量起，一次将各打点对应下落高度测量完，二是多测几次取平均值2.系统误差：由于重物和纸带下落过程中要克服阻力做功，故动能的增加量必定稍小于势能的减少量ΔEp=mghn，改进办法：(1)调整器材的安装，尽可能地减小阻力.(2)选用密度较大的重物.2kn1Emv21.安装打点计时器时要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直平面内以减少摩擦阻力2.重物应选用质量和密度较大、体积较小的物体以减小空气阻力的影响3.应先接通电源...
