[目的]
验证机械能守恒定律。
【实验原理】
当物体自由落体时，只有重力起作用，物体的重力势能和动能相互转换，机械能守恒。 设物体在某一时刻下落的瞬时速度为v，下落高度为h，则应为：
，借助打点计时器，测量某一时刻重物的下落高度h和该时刻的瞬时速度v，可以验证机械能是否守恒。 实验装置如图所示。
【实验设备】
铁架（带铁夹）、打点定时器、学生电源、电线、带铁夹的厚纸、纸卷尺、米尺。
【实验步骤】
1、如图所示将打点定时器安装在烙铁架上，并用电线将打点定时器连接至学生电源。
2、用夹子将纸带一端固定在砝码上，另一端穿过定时器限位孔，用手垂直提起纸带验证机械能守恒定律，使砝码停在打点定时器附近。
3、打开电源，松开纸带，让重物自由落下。
4. 重复几次，直到得到 3 到 5 条点状纸带。
5、从点状纸带中，选择第一点和第二点之间距离接近2mm、点状标记清晰的纸带。 用 0 标记起点，然后用 1、2、3... 标记每个点，使用刻度尺测量相应的跌落高度 h1、h2、h3...
6.应用公式
计算每个点对应的实时速度v1、v2、v3…。
7、计算各点对应的势能减少量mghn和动能增加量
，比较。
[笔记]
1、安装打点器时，两条纸带的限位孔必须在同一垂直线上，以减少摩擦阻力。
2、选择纸带时，应尽量选择第一点和第二点距离接近2mm的纸带。
3.如果不需要知道题中动能和势能的具体数值，就不需要测量重物的质量，因为只要有
可以得到
思考：能不能不从起点O开始数呢？
答：可以，但是公式稍微复杂一些。 如下图所示验证机械能守恒定律，我们可以选取纸带中间任意两点A、B来验证机械能守恒定律。
这就需要验证下式左右两边是否相等，从而验证机械能是否守恒：
在这种情况下，第一点和第二点之间的距离不需要为2mm。
[例子]
1、本次实验中，除了铁架、铁夹、学生电源、纸胶带和重物外，还需要使用以下哪些仪器？
A。 秒表 B. 刻度 C. 平衡 D. 点计时器
答案：BD
2、在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点定时器所使用的电源频率为50Hz。 求得局部重物加速度g=9.80m/s2，测得所用重物质量为1.00kg。 实验中得到了一条带有清晰点的纸带。 第一个点记为O，另外四个连续点A、B、C、D作为测量点。 测量后，已知A、B、C、D点。 到 O 点的距离分别为 62.99cm、70.18cm、77.76cm 和 85.73cm。 根据以上数据可以看出，当重物从O点移动到C点时，重力势能减少了 ，动能增加了 。 （取3位有效数字）
答案：7.62、7.57
3、本实验中使用的电源频率为50Hz。 一名学生选择了理想的纸胶带。 用标尺测量时，各计数点位置标尺上对应的读数如图所示。 （图中O为打点计时器击中的第一个点，A、B、C、D、E是以击中两个点所需的时间为计时单位的计数点）。 根据纸胶带：
(1)重物下落的加速度。
（2）如果重物的质量为mkg，则重物从起点落到B点时，重力势能会减少多少？
（3）重物落到B点时的动能是多少？
（4）从（2）和（3）中的数据可以得出什么结论？ 产生错误的主要原因是什么？
答案：（1）9.69m/s2； (2)|△Ep|=1.95mJ； (3)Ek=1.89mJ； (4)在实验误差允许的范围内，重物重力势能的减少量等于其动能的增加量，机械能守恒。 产生误差的主要原因是重物下落过程中的阻力（空气阻力、纸带与限位孔之间的摩擦阻力）。
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