[目的]
驗證機械能守恒定律。
【實驗原理】
當物體自由落體時，只有重力起作用，物體的重力勢能和動能相互轉換，機械能守恒。 設物體在某一時刻下落的瞬時速度為v，下落高度為h，則應為：
，借助打點計時器，測量某一時刻重物的下落高度h和該時刻的瞬時速度v，可以驗證機械能是否守恒。 實驗裝置如圖所示。
【實驗設備】
鐵架（帶鐵夾）、打點定時器、學生電源、電線、帶鐵夾的厚紙、紙卷尺、米尺。
【實驗步驟】
1、如圖所示將打點定時器安裝在烙鐵架上，并用電線將打點定時器連接至學生電源。
2、用夾子將紙帶一端固定在砝碼上，另一端穿過定時器限位孔，用手垂直提起紙帶驗證機械能守恒定律，使砝碼停在打點定時器附近。
3、打開電源，松開紙帶，讓重物自由落下。
4. 重復幾次，直到得到 3 到 5 條點狀紙帶。
5、從點狀紙帶中，選擇第一點和第二點之間距離接近2mm、點狀標記清晰的紙帶。 用 0 標記起點，然后用 1、2、3... 標記每個點，使用刻度尺測量相應的跌落高度 h1、h2、h3...
6.應用公式
計算每個點對應的實時速度v1、v2、v3…。
7、計算各點對應的勢能減少量mghn和動能增加量
，比較。
[筆記]
1、安裝打點器時，兩條紙帶的限位孔必須在同一垂直線上，以減少摩擦阻力。
2、選擇紙帶時，應盡量選擇第一點和第二點距離接近2mm的紙帶。
3.如果不需要知道題中動能和勢能的具體數值，就不需要測量重物的質量，因為只要有
可以得到
思考：能不能不從起點O開始數呢？
答：可以，但是公式稍微復雜一些。 如下圖所示驗證機械能守恒定律，我們可以選取紙帶中間任意兩點A、B來驗證機械能守恒定律。
這就需要驗證下式左右兩邊是否相等，從而驗證機械能是否守恒：
在這種情況下，第一點和第二點之間的距離不需要為2mm。
[例子]
1、本次實驗中，除了鐵架、鐵夾、學生電源、紙膠帶和重物外，還需要使用以下哪些儀器？
A。 秒表 B. 刻度 C. 平衡 D. 點計時器
答案：BD
2、在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，已知打點定時器所使用的電源頻率為50Hz。 求得局部重物加速度g=9.80m/s2，測得所用重物質量為1.00kg。 實驗中得到了一條帶有清晰點的紙帶。 第一個點記為O，另外四個連續點A、B、C、D作為測量點。 測量后，已知A、B、C、D點。 到 O 點的距離分別為 62.99cm、70.18cm、77.76cm 和 85.73cm。 根據以上數據可以看出，當重物從O點移動到C點時，重力勢能減少了 ，動能增加了 。 （取3位有效數字）
答案：7.62、7.57
3、本實驗中使用的電源頻率為50Hz。 一名學生選擇了理想的紙膠帶。 用標尺測量時，各計數點位置標尺上對應的讀數如圖所示。 （圖中O為打點計時器擊中的第一個點，A、B、C、D、E是以擊中兩個點所需的時間為計時單位的計數點）。 根據紙膠帶：
(1)重物下落的加速度。
（2）如果重物的質量為mkg，則重物從起點落到B點時，重力勢能會減少多少？
（3）重物落到B點時的動能是多少？
（4）從（2）和（3）中的數據可以得出什么結論？ 產生錯誤的主要原因是什么？
答案：（1）9.69m/s2； (2)|△Ep|=1.95mJ； (3)Ek=1.89mJ； (4)在實驗誤差允許的范圍內，重物重力勢能的減少量等于其動能的增加量，機械能守恒。 產生誤差的主要原因是重物下落過程中的阻力（空氣阻力、紙帶與限位孔之間的摩擦阻力）。
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