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为什么验证机械能守恒定律的实验?

更新时间:2023-10-10 文章作者:admin2 信息来源:http://wuliok.com 阅读次数:

机械能守恒定律的实验验证中,一般不涉及弹性势能,此时机械能守恒的条件是,在物体系统的运动过程中只有重力做功。这时只是重力势能与动能的相互转化,系统增加(或减小)的重力势能等于减少(或增加)的动能。ZNN物理好资源网(原物理ok网)

要用实验验证这一关系,需测出运动过程中物体系统内各物体的高度变化,从而计算系统重力势能的变化量,这可以用刻度尺测量。测需要测出系统中各物体的初、末速度,从而计算系统动能的变化量,这可以用打点计时器、光电门、速度传感器等测量,也可以利用其它物理规律测量。ZNN物理好资源网(原物理ok网)

完成此实验,ZNN物理好资源网(原物理ok网)

一是机械能守恒条件的创设,即让无弹性形变的物体系统只受重力这一外力的作用,或虽有非重力作用,但它们不做功;ZNN物理好资源网(原物理ok网)

二是测算出运动过程中两个状态间系统减少的重力势能与增加的动能;ZNN物理好资源网(原物理ok网)

三是比较与在误差范围内是否相等。由于空气阻力及摩擦力的不可避免,总有△Ep>△Ek。ZNN物理好资源网(原物理ok网)

实验室主要的验证方法有:物体自由落体运动法、小车在滑板上做匀加速法、小球做平抛运动法、利用DIS系统验证、两物体系统在竖直方向的匀加速运动等方法。虽然具体的操作方法不同,但都是设法获得运动过程的速度变化和高度变化信息,比较计算出机械能和动能变化来验证的。ZNN物理好资源网(原物理ok网)

验证机械能守恒定律的实验步骤是什么?高悬赏分

高中物理教材上面有详细的介绍 在这里我简单的说一下原理:只有重力做功的自由落体运动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。利用打点计时器在纸带上记录下物体自由下落的高度,计算出瞬时速度,即可验证物体重力势能的减少量与物体动能的增加量相等。

器材: 打点计时器、纸带、复写纸、低压电源、重物(附纸带夹子)、刻度尺、铁架台(附夹子)、导线。

将打点计时器固定在支架上,并用导线将打点计时器接在交流电源上;将纸带穿过打点计时器,纸带下端用夹子与重物相连,手提纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方; 接通电源,松开纸带,让重物自由下落,打点计时器就在纸带上打下一系列小点;重复实验几次,从几条打上点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近2mm,且点迹清晰的纸带进行测量;记下第一个点的位置O,在纸带上选取方便的个连续点1,2,3,4,5,用刻度尺测出对应的下落高度h1,h2,...;用公式计算各点对应的瞬时速度;计算各点对应的势能减少量和动能增加量,进行比较。

结论:在误差允许的范围内,重力势能减少量等于动能的增加量,即机械能守恒ZNN物理好资源网(原物理ok网)

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