实验：验证机械能守恒定律实验报告

实验：验证机械能守恒定律实验报告 范文一

班级： 姓名： 座位： [实验目的]

1.验证机械能守恒定律。

2.掌握实验数据处理方法，能定性分析误差产生的原因。 [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：21mg m 2h v =。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： T 2h -h 1-n 1n n +=v

[实验器材]

铁架台(带铁夹)、打点计时器、纸带、交流电源、导线、带铁夹的重锤、纸带、刻度尺等。 [实验步骤]

1．按如图1装置把打点计时器安装在铁架台上，并使两限位孔

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在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。用导线把打点计时器与交流电源连接好。

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．先接通电源，再松开纸带，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。

5．在打好点的纸带中挑选点迹清晰且第1、2两计时点间的距离接近2mm 的一条纸带，在起始点标上0，再在距离0点较远处开始选取相邻的几个计数点依次标上1、2、3……用刻度尺测出对应下落的高度h 1、h 2、h 3…… 6．应用公式T

2h -h 1-n 1n n +=v 计算各点对应的瞬时速度v 1、v 2、v 3…… 7．计算各点对应的重力势能减少量mgh n 和动能的增加量221n mv ，进行比较，并讨论如何减小误差。 [注意事项]

1．打点计时器的两限位孔必须在同一竖直线上，以减少摩擦阻力。选用质量和密度较大的重物，以减小空气阻力的影响。 2．实验时，需保持提纸带的手不动，待接通电源，让打点计时器工作正常后再松开纸带让重锤下落，以保证第一个点是一个清晰的小点。

3．利用方法22-1n mv mgh =进行验证时，选用纸带时应尽量挑选第1、2点间距接近2 mm 的纸带。（为了保证纸带上第一个点的速

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度为0，此时前两个点的间距约为mm- m -gt -h =202.010212122=⨯⨯==）

4．测量下落高度时，必须从起始点算起，为了减小测量h 时的相对误差，选取的各个计数点要离起始点远一些。

5．实际上重物和纸带下落过中要克服阻力做功，所以动能的增加量要小于势能的减少量。 [数据处理]

连续打两点的时间间隔T ＝ s 、重锤质量m = kg

范文二 实验名称

验证机械能守恒定律

实验目的 学会利用____________________ 验证机械能守恒定律的实验方法和技能。 实 验 人 指导教师 日 期

实验器材 ：打点计时器、学生电源、铁架台、纸带、复写纸、刻度尺、导线、重锤等 实验原理

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在物体自由下落的过程中，当只有重力对物体做功时，机械能守恒，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h ，计算出瞬时速度υ，便可验证物体重力势能的减少量________与物体的动能增加量________________和________________是否相等，即验证g h n 是否等于v n 2/2。 实验步骤

1、将打点计时器固定在铁架台上，连接好电源。

2、将纸带的一端连接在重锤上，另一端穿过计时器的限位孔并使重物靠近计时器。

3、打开电源，________________，释放重锤，取下纸带。 4、重复以上步骤，打出3条纸带。

5、选出第一个点和第二点之间的距离接近2mm 、点迹清晰一条的纸带。

6、根据纸带分析处理数据，得出实验结论。 7、整理试验仪器 。 数据处理 纸带粘贴处 实验结论

在误差允许的范围内，做自由落体运动的物体在下落过程中___________和_________相等，即机械能守恒。 误差分析

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由于重物和纸带在下落过程中要克服阻力(主要是打点纸带所受的阻力)做功，所以势能的减小量△E p 稍________（填“大于”或“小于”）动能的增加量△E k . 注意事项

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教师评语

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范文三 一、实验原理 1．机械能守恒定律

(1)当只有重力做功时，物体的 能和 能发生相互转化，但机械能的 保持不变．

(2)做自由落体运动的物体，只受重力作用，其机械能是守恒的． 2．实验原理

(1)如右图所示，借助打点计时器打出的纸带，测出物体自由下落的高度h 和该时刻的速度v ，以纸带上的第n 个点为例，如下图中的纸带，打第n 个计数点时的瞬时速度等于以该时刻为中间时刻的某一段时间内的平均速度．即v n ＝

(2)物体下落的高度为h 时速度为v ，则物体的重力势能减小量为mgh ，动能增加量为12m v 2，如果mgh ＝12*m v 2，即 ＝12*v

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2，就验证了机械能守恒定律． 二、实验器材

铁架台, ，重物(带纸带夹子)，纸带，复写纸，导线 ，

三、注意事项

1．安装打点计时器时，必须使两个限位孔的中线严格 ，以减小摩擦阻力．

2．应选用质量和密度较 的重物，增大重力可使阻力的影响相对减小，增大密度可以减小体积，可使空气阻力减小．

3．实验时，应先接通 ，让打点计时器工作正常后再松开纸带让重物下落．

4．本实验中的两种验证方法中，均不需要测

5．速度不能用v ＝ 或v ＝ 计算，而应．用v n ＝ 进行测量并计算．

四、探究步骤,数据记录及处理

1．安装置：将打点计时器固定在铁架台上；用导线将打点计时器与 相连接．

2．接电源，打纸带：把纸带的一端在重物上用夹子固定好，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手提着纸带使重物停靠在打点计时器附近，接通电源，待打点稳定后松开纸带，让重物自由下落．重复几次，打下3～5条纸带．

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3．选纸带：选取 的，挑选纸带上第一个点及距离第一个点较远的点，并依次标上0,1,2,3….

4．数据处理：测出0到点1、点2、点3…的距离，即为对应的下落高度h 1、h 2、h 3…；利用公式v n ＝h n ＋1－h n －12T

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