内容正文:
第05节 验证机械能守恒定律
动能和势能(重力势能和弹性势能)统称为机械能。
知识点一:动能、势能的相互转化
动能和势能在转化过程中,总的机械能是否会发生改变呢?
实验目的:通过对所研究系统物体运动过程中的动能和势能变化,探究机械能是否守恒.
实验原理:比较物体动能变化量与重力势能变化量,若满足ΔEp=-ΔEk,则说明机械能守恒;比较运动过程中初末状态的机械能,若满足Ek1+Ep1=Ek2+Ep2,也说明机械能守恒.
实验器材:单摆、有格子的平板、气垫导轨、光电门、数字计时器、带遮光片的滑块、钩码、电源、定滑轮等.
实验探究
如何探究单摆的机械能?
实验器材:
单摆、有格子的平板、光电门、数字计时器
实验原理:
比较mgh与
实验步骤
(1)实验前需要调整气垫导轨底座使之水平。
(2)遮光条的宽度d=0.06 m.实验时将滑块从由静止释放,由数字计时器记录遮光条通过光电门1的时间t1和通过光电门2的时间t2 ,则滑块经过光电门时的速度V1为____m/s , V2为____m/s.
(3)以滑块和钩码系统为研究对象,通过比较_______和_______在实验误差允许的范围内相等,从而系统的机械能守恒.
实验探究
光电门1的位置(m) 光电门2的位置(m) 通过光电门1的时间t1(s) 通过光电门2的时间t2(s) 滑块质量m(kg) 钩码质量M(kg) 遮光条宽度d(m) 两个光电门之间距离ΔL(m) 通过光电门1速度V1(m/s) 通过光电门2速度V2
(m/s) 滑块和钩码动能增加量(J) 钩码重力势能减少量(J)
0.3 0.4 0.191 0.1 0.06 0.1
0.3 0.5 0.191 0.1 0.06 0.2
实验误差允许的范围内相等,系统的机械能守恒.
知识点二:机械能守恒定律
1.机械能守恒定律的内容
在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变.
2.机械能守恒定律表达式
(1)Ek2-Ek1=Ep1-Ep2即ΔEk增=ΔEp减
(2)Ek2+Ep2=Ek1+Ep1或E2=E1
车站
上海的磁悬浮列车为什么在站台上要设置一个小小的坡度?
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