高考物理实验复习之验证机械能守恒定律

　　验证机械能守恒定律

　　实验目的：验证机械能守恒定律。

　　实验仪器：打点计时器及电源、重锤、纸带、复写纸片、刻度尺、带有铁夹的铁架台、导线

　　实验原理：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可以相互转化，但机械能守恒，利用打点计时器在纸带上记录物体自由下落的高度h及计算出瞬时速度v，从而验证重力势能的减少量与物体动能的增加量相等。Mgh=1/2 mv²-o 即gh=1/2 v²

　　实验步骤：

　　1 将实验装置按要求装好，将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器；

　　2 先用手提起纸带，使重物静止在靠近计时器的地方

　　3 接通电源，松开纸带，让重物自由下落，这样就在纸带上打下一系列点,重复几次

　　4 从已打出纸带中，选出第一、二点间的距离接近2mm（计算得出的第一个点）并且点迹清晰的纸带进行测量。

　　5 在挑选的纸带上，记下第一点的位置O，并在纸带上从任意点开始一次选取1、2、3、4 ……并量出各点到O的距离，即下落的h₁、h₂、h₃……

　　6 求出V₂、V₃、V₄…..

　　7比较gh与1/2v²，依次比较

　　注意事项：

　　(1)实验中打点计时器的安装，两纸带限位孔必须在同一竖直线上，以减少摩擦阻力。

　　(2)实验时必须先接通电源，让打点计时器工作正常后才能松开纸带让重锤落下。

　　(3)纸带上端最好不要悬空提着，而要用手按在墙上，这样可保证下落的初速度为零，并且纸带上打出的第一个点是清晰的一个小点。

　　(4)测量下落高度时，都必须从起始点算起，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些，纸带也不宜过长，有效长度可在60cm-80cm以内。

　　(5)因不需要知道动能的具体数值，因此不需要测量重物的质量m。

　　误差分析：

　　(1)误差来源——打点计时器的阻力、空气阻力 [系统误差:动能增量小于势能减少量] 、长度测量。

　　(2)减小误差方法——纸带下的重物重量要大些，体积要小；测距离时都应从0点量起，多测几次取平均值。