5 实验：验证机械能守恒定律-2025-2026学年高一物理人教版2019必修第二册

第八章 机械能守恒定律 第5节 实验：验证机械能守恒定律 知识回顾： 机械能守恒定律： 在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。 实 验 验 证 实验思路： 自由落体运动 物体沿光滑斜面下滑 单摆 能否利用自由落体运动设计一个实验来验证机械能守恒呢？ 思考： 实验原理分析 v1 v2 h 机械能守恒！ 若满足： 根据实验原理设计实验: 电源，墨粉纸盘，刻度尺等 实验步骤： 1.把打点计时器固定在置于桌边的铁架台上，并接在交流电源上。 2.将纸带穿过打点计时器的限位孔，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。 3.先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落，打点计时器就在纸带上打下一系列的点。 4.换纸带，重复上述步骤。 数据处理： 组别 v1 v2 h gh 1 2 1.81 m/s 1.41m/s 0.644m2/s2 0.0664 m 0.651m2/s2 学生分组数据： 组别 v1（m/s） v2（m/s） （m2/s2） h（m） gh（m2/s2） 1 2 3 4 实验结论： 在实验误差允许的范围内，重锤重力势能的减少量等于其动能的增加量，其机械能守恒。 1.安装打点计时器时，两纸带限位孔必须在同一竖直直线上，以减小纸带与限位孔的摩擦阻力。 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下落。 3.选用密度较大的物体作重锤，以相对减小空气阻力的影响，实验无需测出重锤的质量m，可保留在实验式中。 4.为了减小h值的相对误差，选取的各个记数点要离起始点远些，纸带也不易过长，约40cm即可。 5.实验中不能使用vt=gt计算某点的速度，应据中间时刻的瞬时速度与全程平均速度的关系求解。 注意事项： 实验方案二： 利用气垫导轨研究沿斜面下滑物体的机械能 机械能守恒！ 若满足： Lavf57.62.100 $$