陕科大附中物理实验报告

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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……。

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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

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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。

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一、实验目的

通过实验验证机械能守恒定律．

二、实验原理

如图1所示，质量为m的物体从O点自由下落，以地面作为零重力势能面，如果忽略空气阻力，下落过程中任意两点A和B的机械能守恒

即mv＋mgh_A＝mv＋mgh_B上式亦可写成mv－mv＝mgh_A－mgh_B.

等式说明，物体重力势能的减少等于动能的增加．为了方便，可以直接

从开始下落的O点至任意一点(如图1中A点)来进行研究，这时应有：mv＝mgh，即为本实验要验证的表达式，式中h是物体从O点下落至A点的高度，v_A是物体在A点的瞬时速度．

三、实验器材

打点计时器，低压交流电源，带有铁夹的铁架台，纸带，复写纸，带夹子的重物，刻度尺，导线两根．

四、实验步骤

1．安装置：按图2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____________，后_________，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)用mv＝mgh_n验证时，应选点迹清晰，且1、2两点间距离略小于或接近______ mm的纸带．

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实验一  探究恒力做功与动能改变的关系

【实验目的】

1．通过实验探究恒力对物体做功与物体动能速度的关系．

2．通过实验数据分析，总结出做功与物体速度平方的正比关系．

【实验原理】

利用功的公式求恒力做功，利用匀变速直线运动规律测速度进而测动能

【实验器材】

长木板、细线、小车、定滑轮、钩码、纸带、打点计时器、铅笔、刻度尺、学生电源、天平

【实验步骤】

一、仪器安装

1．按下图所示，用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砝码相连。改变木板的倾角，以小车重力的一个分离平衡小车及纸带受到的摩擦力，使小车做匀速运动。

2．在细绳另一端挂上砝码，使小车的质量远大于砝码的质量，小车在西线的拉力作用下做匀加速运动。由于砝码质量很小，可以认为小车所受拉力F的大小等于砝码所受的重力大小。

3．把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器。接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点。

4．重复以上实验。选择一条点迹清晰的纸带进行数据分析，由纸带可以找到位移和时间的信息，由砝码可以知道小车所受的恒力。（小车的质量已知）

三、数据处理及结论

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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.

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