高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題12 力學(xué)實(shí)驗(yàn)課件.ppt

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1 專題12力學(xué)實(shí)驗(yàn) 力學(xué)實(shí)驗(yàn)常用儀器 實(shí)驗(yàn)一研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 實(shí)驗(yàn)二探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)三驗(yàn)證力的平行四邊形定則 實(shí)驗(yàn)四驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律 實(shí)驗(yàn)五探究動(dòng)能定理 實(shí)驗(yàn)六驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 2 力學(xué)實(shí)驗(yàn)常用儀器 1 刻度尺及其應(yīng)用常用的是毫米刻度尺 分度值是1mm 讀數(shù)時(shí)要估讀一位 2 彈簧測(cè)力計(jì)及其應(yīng)用 1 彈簧測(cè)力計(jì)是用來(lái)測(cè)量力的大小的儀器 也叫測(cè)力計(jì) 2 構(gòu)造 主要由彈簧 帶刻度的外殼 指針三個(gè)部分組成 3 原理 根據(jù)胡克定律F kx 由于彈力的大小與彈簧的形變量成正比 所以彈簧測(cè)力計(jì)的刻線是均勻的 4 注意事項(xiàng) 所測(cè)力不要超過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)的量程 讀數(shù)時(shí)眼睛要正視刻度 3 3 停表 1 構(gòu)造 外殼按鈕 使指針啟動(dòng) 停止和回零 表盤(pán)刻度 如圖所示 長(zhǎng)針是秒針 指示大圓周的刻度 其分度值一般是0 1s 秒針轉(zhuǎn)一圈是30s 短針是分針 其常見(jiàn)分度值為0 5min 2 讀數(shù)方法所測(cè)時(shí)間超過(guò)0 5min時(shí) 0 5min的整數(shù)部分由分針讀出 不足0 5min的部分由秒針讀出 總時(shí)間為兩針示數(shù)之和 即t 短針讀數(shù) t1 長(zhǎng)針讀數(shù) t2 如圖所示 總時(shí)間為兩指針示數(shù)之和1min 15 2s 75 2s 4 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是利用交流電驅(qū)動(dòng)振針振動(dòng) 在紙帶上留下點(diǎn)跡 根據(jù)打點(diǎn)頻率和交流電頻率相等 可以從點(diǎn)的數(shù)目上算出對(duì)應(yīng)的時(shí)間 返回專題首頁(yè) 力學(xué)實(shí)驗(yàn)常用儀器 4 實(shí)驗(yàn)一研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 5 2 速度 加速度的求解方法 逐差法 求加速度 即 然后取平均值 即 這樣可使所給數(shù)據(jù)全部得到利用 以提高準(zhǔn)確性 平均速度法 求速度 即 如圖所示 圖像法 求加速度 即由 平均速度法 求出多個(gè)點(diǎn)的速度 畫(huà)出v t圖像 直線的斜率即為加速度 2 實(shí)驗(yàn)器材電火花計(jì)時(shí)器 或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 一端附有滑輪的長(zhǎng)木板 小車 紙帶 細(xì)繩 鉤碼 刻度尺 導(dǎo)線 電源 復(fù)寫(xiě)紙片 實(shí)驗(yàn)一研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 6 3 實(shí)驗(yàn)步驟 1 儀器安裝如圖安裝實(shí)驗(yàn)儀器 放手后 看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行 2 測(cè)量與記錄 把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處 先接通電源 后放開(kāi)小車 讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng) 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn) 換上新紙帶 重復(fù)三次 實(shí)驗(yàn)一研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 7 從三條紙帶中選擇一條比較理想的 舍掉開(kāi)頭一些比較密集的點(diǎn) 從后邊便于測(cè)量的點(diǎn)開(kāi)始確定計(jì)數(shù)點(diǎn) 為了計(jì)算方便和減小誤差 通常用連續(xù)打點(diǎn)五次的時(shí)間作為時(shí)間單位 即T 0 1s 如圖所示 正確使用毫米刻度尺測(cè)量每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離 并填入設(shè)計(jì)的表格中 利用某一段時(shí)間的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求得各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度 增減所掛鉤碼數(shù) 再做兩次實(shí)驗(yàn) 3 數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)結(jié)論 由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出v t圖像 實(shí)驗(yàn)一研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 8 根據(jù)表格中的v t數(shù)據(jù) 在平面直角坐標(biāo)系中仔細(xì)描點(diǎn) 作一條直線 使同一次實(shí)驗(yàn)得到的各點(diǎn)盡量落到這條直線上 落不到直線上的點(diǎn) 應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè) 這條直線就是本次實(shí)驗(yàn)的v t圖像 它是一條傾斜的直線 如圖所示 由實(shí)驗(yàn)得出的v t圖像進(jìn)一步得出小車運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 有兩條途徑進(jìn)行分析 a 小車運(yùn)動(dòng)的v t圖像是一條傾斜的直線 當(dāng)時(shí)間增加相同的值 t時(shí) 速度也會(huì)增加相同的值 v 由此得出結(jié)論 小車的速度隨時(shí)間均勻變化 實(shí)驗(yàn)一研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 9 b 小車運(yùn)動(dòng)的v t圖像是一條傾斜的直線 那么v隨t變化的函數(shù)關(guān)系式為v kt b 顯然v與t成 線性關(guān)系 小車的速度隨時(shí)間均勻變化 4 注意事項(xiàng) 1 交流電源的電壓及頻率要符合要求 2 實(shí)驗(yàn)前要檢查打點(diǎn)的穩(wěn)定性和清晰程度 必要時(shí)要調(diào)節(jié)振針的高度和更換復(fù)寫(xiě)紙 3 開(kāi)始釋放小車時(shí) 應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 4 先接通電源 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作后 再放開(kāi)小車 當(dāng)小車停止運(yùn)動(dòng)時(shí)及時(shí)斷開(kāi)電源 5 要區(qū)別打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)與人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn) 一般在紙帶上每隔四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn) 即 每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn) 時(shí)間間隔為T 0 02 5s 0 1s 實(shí)驗(yàn)一研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 10 6 小車另一端掛的鉤碼個(gè)數(shù)要適當(dāng) 避免速度過(guò)大而使紙帶上打的點(diǎn)太少 或者速度太小 使紙帶上的點(diǎn)過(guò)于密集 7 選擇一條理想的紙帶 是指紙帶上的點(diǎn)跡清晰 適當(dāng)舍棄開(kāi)頭密集部分 適當(dāng)選取計(jì)數(shù)點(diǎn) 弄清楚所選的時(shí)間間隔T 8 測(cè)距離時(shí)不要分段測(cè)量 讀數(shù)時(shí)要注意有效數(shù)字的要求 計(jì)算a時(shí)要注意用逐差法 以減小誤差 實(shí)驗(yàn)一研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 11 實(shí)驗(yàn)二探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系 1 實(shí)驗(yàn)原理 1 如圖所示 彈簧在下端懸掛鉤碼時(shí)會(huì)伸長(zhǎng) 平衡時(shí)彈簧產(chǎn)生的彈力與所掛鉤碼的重力大小相等 2 圖像法處理數(shù)據(jù) 用刻度尺測(cè)出彈簧在不同鉤碼拉力下的伸長(zhǎng)量x 建立坐標(biāo)系 以縱坐標(biāo)表示彈力大小F 以橫坐標(biāo)表示彈簧的伸長(zhǎng)量x 在坐標(biāo)系中描出實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的各組 x F 對(duì)應(yīng)的點(diǎn) 用平滑的曲線連接起來(lái) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得的圖線 就可探知彈力大小與伸長(zhǎng)量間的關(guān)系 12 2 實(shí)驗(yàn)步驟 1 將彈簧的一端掛在鐵架臺(tái)上 讓其自然下垂 用刻度尺測(cè)出彈簧自然伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)的長(zhǎng)度l0 即原長(zhǎng) 2 在彈簧下端掛質(zhì)量為m1的鉤碼 量出此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度l1 記錄m1和l1 填入自己設(shè)計(jì)的表格中 3 改變所掛鉤碼的質(zhì)量 量出對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度 記錄m2 m3 m4 m5和相應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度l2 l3 l4 l5 并得出每次彈簧的伸長(zhǎng)量x1 x2 x3 x4 x5 3 注意事項(xiàng) 1 每次增減鉤碼測(cè)量有關(guān)長(zhǎng)度時(shí) 均需保證彈簧及鉤碼不上下振動(dòng)而處于靜止?fàn)顟B(tài) 否則 彈簧彈力將可能與鉤碼重力不相等 實(shí)驗(yàn)二探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系 13 2 彈簧下端增加鉤碼時(shí) 注意不要超過(guò)彈簧的彈性限度 3 測(cè)量有關(guān)長(zhǎng)度時(shí) 應(yīng)區(qū)別彈簧原長(zhǎng)l0 實(shí)際總長(zhǎng)l及伸長(zhǎng)量x三者之間的不同 明確三者之間的關(guān)系 4 記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長(zhǎng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位 4 誤差分析 1 本實(shí)驗(yàn)的誤差來(lái)源之一是因彈簧拉力大小的不穩(wěn)定造成的 因此 使彈簧的懸掛端固定 另一端通過(guò)懸掛鉤碼來(lái)充當(dāng)對(duì)彈簧的拉力 可以提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度 2 彈簧長(zhǎng)度的測(cè)量是本實(shí)驗(yàn)的主要誤差來(lái)源 所以 測(cè)量時(shí)盡量要精確 3 在F x圖像上描點(diǎn) 作圖不準(zhǔn)確 實(shí)驗(yàn)二探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系 14 實(shí)驗(yàn)三驗(yàn)證力的平行四邊形定則 1 實(shí)驗(yàn)原理使一個(gè)力F 和兩個(gè)力F1 F2都讓同一條一端固定的橡皮條伸長(zhǎng)到某點(diǎn) 即它們的作用效果相同 所以這個(gè)力F 就是這兩個(gè)力F1和F2的合力 作出力F 的圖示 再根據(jù)平行四邊形定則作出力F1和F2的合力F的圖示 比較F和F 的大小和方向在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)是否都相同 2 實(shí)驗(yàn)步驟 1 用圖釘把白紙釘在水平桌面上的方木板上 2 用圖釘把橡皮條的一端固定在A點(diǎn) 橡皮條的另一端拴上兩個(gè)細(xì)繩套 15 3 用兩只彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套 互成角度地拉橡皮條 使橡皮條與繩的結(jié)點(diǎn)伸長(zhǎng)到某一位置O 如圖所示 記錄兩彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù) 用鉛筆描下O點(diǎn)的位置及此時(shí)兩細(xì)繩套的方向 用刻度尺和三角板根據(jù)平行四邊形定則求出合力F 4 只用一只彈簧測(cè)力計(jì)通過(guò)細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O 記下彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F 和細(xì)繩套的方向 5 比較F 與用平行四邊形定則求得的合力F 看它們?cè)趯?shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等 6 改變兩彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小和方向 再重做兩次實(shí)驗(yàn) 3 注意事項(xiàng) 1 在同一次實(shí)驗(yàn)中 使橡皮條拉長(zhǎng)時(shí) 結(jié)點(diǎn)O位置一定要相同 實(shí)驗(yàn)三驗(yàn)證力的平行四邊形定則 16 2 用兩只彈簧測(cè)力計(jì)鉤住繩套互成角度地拉橡皮條時(shí) 夾角不宜太大也不宜太小 在60 100 之間為宜 3 讀數(shù)時(shí)應(yīng)注意使彈簧測(cè)力計(jì)與木板平行 并使細(xì)繩套與彈簧測(cè)力計(jì)的軸線在同一條直線上 避免彈簧測(cè)力計(jì)的外殼和彈簧測(cè)力計(jì)的限位孔之間有摩擦 讀數(shù)時(shí)眼睛要正視彈簧測(cè)力計(jì)的刻度 在合力不超過(guò)量程及橡皮條彈性限度的前提下 拉力的數(shù)值盡量大些 4 細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長(zhǎng)一些 便于確定力的方向 不要直接沿細(xì)繩套的方向畫(huà)直線 應(yīng)在細(xì)繩套末端用鉛筆標(biāo)一個(gè)點(diǎn) 去掉細(xì)繩套后 再將所標(biāo)點(diǎn)與O點(diǎn)連接 即可確定力的方向 5 在同一次實(shí)驗(yàn)中 畫(huà)力的圖示所選定的標(biāo)度要相同 并且要恰當(dāng)選取標(biāo)度 使所作力的圖示稍大一些 實(shí)驗(yàn)三驗(yàn)證力的平行四邊形定則 17 4 誤差分析 1 減小讀數(shù)誤差的方法 選擇相同的彈簧測(cè)力計(jì)并調(diào)整好零刻度 彈簧測(cè)力計(jì)數(shù)據(jù)在允許的情況下 盡量大一些 讀數(shù)時(shí)眼睛一定要正視 要正確讀數(shù)和記錄 2 減小作圖誤差的方法 作圖時(shí)兩力的對(duì)邊一定平行 兩個(gè)分力F1 F2間的夾角越大 用平行四邊形作出的合力F的誤差就越大 所以實(shí)驗(yàn)時(shí)不要把F1 F2間的夾角取得太大 實(shí)驗(yàn)三驗(yàn)證力的平行四邊形定則 18 實(shí)驗(yàn)四驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律 1 實(shí)驗(yàn)原理探究加速度a與力F及質(zhì)量m的關(guān)系時(shí) 應(yīng)用的基本方法是控制變量法 即先控制一個(gè)參量 小車的質(zhì)量m不變 改變小車所受的力F 討論加速度a與力F的關(guān)系 再控制力F不變 改變小車質(zhì)量m 討論加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系 2 實(shí)驗(yàn)步驟 1 用天平測(cè)量小盤(pán)的質(zhì)量m0和小車的質(zhì)量m 2 把一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上 并使滑輪伸出桌面 把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上遠(yuǎn)離滑輪的一端 連接好電路 如圖所示 19 3 平衡摩擦力 小車的尾部掛上紙帶 紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔 將木板無(wú)滑輪的一端稍微墊高一些 使小車在不掛小盤(pán)和砝碼的情況下 能沿木板做勻速直線運(yùn)動(dòng) 這樣小車所受重力沿木板的分力與小車所受摩擦力平衡 在保證小盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件下 可以近似認(rèn)為小盤(pán)和砝碼的總重力大小等于小車所受的合外力的大小 4 把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處 掛上小盤(pán)和砝碼 先接通電源 再讓小車拖著紙帶在木板上勻加速下滑 打出一條紙帶 計(jì)算小盤(pán)和砝碼的總重力 即為小車所受的合外力 由紙帶計(jì)算出小車的加速度 并記錄力和對(duì)應(yīng)的加速度 實(shí)驗(yàn)四驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律 20 5 改變小盤(pán)內(nèi)砝碼的個(gè)數(shù) 重復(fù)步驟 4 并多做幾次 6 保持小盤(pán)內(nèi)的砝碼個(gè)數(shù)不變 在小車上放上砝碼改變小車的質(zhì)量 讓小車在木板上滑動(dòng)打出紙帶 計(jì)算砝碼和小車的總質(zhì)量m 并由紙帶計(jì)算出小車對(duì)應(yīng)的加速度 7 改變小車上砝碼的個(gè)數(shù) 重復(fù)步驟 6 多做幾次 并記錄對(duì)應(yīng)的質(zhì)量和加速度 3 注意事項(xiàng) 1 平衡摩擦力時(shí)使小車的重力沿著斜面方向的分力正好平衡小車受到的摩擦阻力 在平衡摩擦力時(shí) 不要把懸掛小盤(pán)的細(xì)繩系在小車上 即不要給小車加任何牽引力 并要讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng) 平衡了摩擦力后 不管以后是改變小盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量還是改變小車和砝碼的總質(zhì)量 都不需重新平衡摩擦力 實(shí)驗(yàn)四驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律 21 2 每條紙帶必須在滿足小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于小盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量的條件下打出 只有如此 小盤(pán)和砝碼的總重力才可視為與小車受到的拉力大小相等 3 改變拉力和小車質(zhì)量后 每次開(kāi)始時(shí)小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 并應(yīng)先接通電源 再放開(kāi)小車 且應(yīng)在小車到達(dá)滑輪前按住小車 4 作圖像時(shí) 要使盡可能多的點(diǎn)落在所作直線上 不在直線上的點(diǎn)應(yīng)盡可能對(duì)稱分布在所作直線兩側(cè) 5 作圖時(shí)兩軸標(biāo)度比例要選擇適當(dāng) 各量須采用國(guó)際單位 這樣作圖線時(shí) 坐標(biāo)點(diǎn)間距不至于過(guò)密 誤差會(huì)小些 6 為提高測(cè)量精度 應(yīng)舍掉紙帶上開(kāi)頭比較密集的點(diǎn) 在后邊便于測(cè)量的地方找一個(gè)起點(diǎn) 可以把每打五次點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間單位 即從開(kāi)始點(diǎn)起 每五個(gè)點(diǎn)標(biāo)出一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn) 而相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T 0 1s 實(shí)驗(yàn)四驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律 22 4 誤差分析摩擦力平衡不準(zhǔn)確 質(zhì)量測(cè)量不準(zhǔn)確 計(jì)數(shù)點(diǎn)間距測(cè)量不準(zhǔn)確 紙帶和細(xì)繩不嚴(yán)格與木板平行 因?qū)嶒?yàn)原理不完善都會(huì)引起誤差 實(shí)驗(yàn)四驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律 23 實(shí)驗(yàn)五探究動(dòng)能定理 1 實(shí)驗(yàn)原理探究做功與速度變化的關(guān)系 可通過(guò)改變力對(duì)物體做的功 測(cè)出力對(duì)物體做不同的功時(shí)物體的速度 為簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)可將物體初速度設(shè)置為零 可用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 通過(guò)增加橡皮筋的條數(shù)使橡皮筋對(duì)小車做的功成倍增加 再通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶來(lái)測(cè)量每次實(shí)驗(yàn)小車的末速度v 通過(guò)作圖確定速度變化與做功的關(guān)系 24 2 實(shí)驗(yàn)步驟 1 按上圖所示將實(shí)驗(yàn)儀器安裝好 同時(shí)注意平衡摩擦力 2 先用一條橡皮筋做實(shí)驗(yàn) 用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)出小車獲得的速度v1 設(shè)此時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功為W1 將這一組數(shù)據(jù)記入表格 3 用兩條橡皮筋做實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度與第一次相同 這時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功為W2 測(cè)出小車獲得的速度v2 將數(shù)據(jù)記入表格 4 用三條 四條 橡皮筋做實(shí)驗(yàn) 用同樣的方法測(cè)出功和速度 記入表格 5 分別用各次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的v與W繪制W v W v2或W v3 圖像 明確W與v的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)五探究動(dòng)能定理 25 3 注意事項(xiàng) 1 平衡摩擦力很關(guān)鍵 將木板一端墊高 使小車重力沿斜面向下的分力與摩擦阻力平衡 方法是輕推小車 由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打在紙帶上的點(diǎn)的均勻程度判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng) 找到木板一個(gè)合適的傾角 2 測(cè)小車速度時(shí) 應(yīng)選紙帶上點(diǎn)距均勻的部分 也就是選小車做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)打在紙帶上的點(diǎn) 3 橡皮筋應(yīng)選規(guī)格一樣的 力對(duì)小車做的功以一條橡條筋做的功為單位即可 不必計(jì)算出具體數(shù)值 4 誤差分析 1 誤差的主要來(lái)源是橡皮筋的長(zhǎng)度 粗細(xì)不一 使橡皮筋的拉力做功W與橡皮筋的條數(shù)不成正比 實(shí)驗(yàn)五探究動(dòng)能定理 26 2 沒(méi)有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力時(shí)傾角過(guò)大 3 利用打點(diǎn)的紙帶計(jì)算小車的速度時(shí) 測(cè)量不準(zhǔn)確 返回專題首頁(yè) 實(shí)驗(yàn)五探究動(dòng)能定理 27 實(shí)驗(yàn)六驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 1 實(shí)驗(yàn)原理如圖所示 質(zhì)量為m的物體從O點(diǎn)自由下落 以地面作為參考平面 選取下落過(guò)程中任意兩點(diǎn)A和B 如果忽略空氣阻力 物體下落過(guò)程中的機(jī)械能守恒 有 EA EB 即 上式亦可寫(xiě)成 等式說(shuō)明 物體重力勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能的增加量 為方便測(cè)量 可以直接從開(kāi)始下落的O點(diǎn)至任意一點(diǎn) 如圖中A點(diǎn) 來(lái)進(jìn)行研究 這時(shí)應(yīng)有mv mgh 即為本實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表達(dá)式 式中h是物體從O點(diǎn)下落至A點(diǎn)的高度 28 2 實(shí)驗(yàn)步驟 1 安裝置 按圖將檢查 調(diào)整好的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直固定在鐵架臺(tái)上 接好電路 2 打紙帶 將紙帶的一端用夾子固定在重物上 另一端穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔用手提著紙帶使重物靜止在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的地方 先接通電源 后松開(kāi)紙帶 讓重物帶著紙帶自由下落 更換紙帶重復(fù)做3 5次實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)六驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 29 實(shí)驗(yàn)六驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 30 實(shí)驗(yàn)六驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 31 4 誤差分析 1 本實(shí)驗(yàn)中因重物和紙帶在下落過(guò)程中要克服各種阻力 如空氣阻力 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器阻力 做功 故動(dòng)能的增加量 Ek稍小于重力勢(shì)能的減少量 Ep 即 Ek Ep 這屬于系統(tǒng)誤差 改進(jìn)的辦法是調(diào)整器材的安裝 盡可能地減小阻力 2 本實(shí)驗(yàn)的另一個(gè)誤差來(lái)源于長(zhǎng)度的測(cè)量 屬偶然誤差 減小誤差的辦法是測(cè)下落距離時(shí)都從0點(diǎn)量起 一次將各打點(diǎn)對(duì)應(yīng)的下落高度測(cè)量完 且多次測(cè)量取平均值來(lái)減小誤差 實(shí)驗(yàn)六驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律