实验：验证机械能守恒定律
7.9验证机械能守恒定律
4．本实验中的两种验证方法中，均不需 要测重物的质量 m. 5．速度不能用 v＝gt 或 v＝ 2gh计算， 而应用 vn＝hn＋12－Thn－1进行测量并计算． 四、误差分析
1．偶然误差：测量相关长度时带来的，
减小的方法是多测几次取平均值．
3．选纸带：选取点迹较为清晰的，挑选纸 带上第一个点及距离第一个点较远的点，并 依次标上0,1,2,3….
4．数据处理：测出 0 到点 1、点 2、点 3…的距离，即为对应的下落高度 h1、 h2、h3…；利用公式 vn＝hn＋12－Thn－1，计 算出点 2、点 3、点 4…的瞬时速度 v1、 v2、v3….
(1)实验步骤： ①将气垫导轨放在水平面上，桌面高度不低 于1 m，将导轨调至水平； ②用游标卡尺测量挡光条的宽度为l＝9.30 mm. ③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离 s＝______ cm ④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静 止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光 条已能过光电门2；
二、纸带的选取及验证方法 1．验证方法 法一：用12mv2＝mgh 验证：这是以纸带 上第一点(起始点)为基准验证机械能守 恒定律的方法．由于第一点应是重物做 自由落体运动开始下落的点，所以应选 取点迹清晰且第 1、2 两点间的距离接近 2 mm 的纸带．
法二：用12mv2B－12mv2A＝mgΔh 验证：这是 回避起始点，在纸带上选择后面的某两点 验证机械能守恒定律的方法． 2．纸带的选取 (1)利用方法一进行验证，即验证 gh＝12v2 时，应注意纸带的挑选：
②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统( 包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能 分别为Ek1＝________和Ek2＝________. ③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中 ，系统势能的减少量ΔEp＝________(重力加 速度为g)．
实验验证机械能守恒定律实验报告
实验验证机械能守恒定律实验报告实验目的：本实验旨在通过验证机械能守恒定律，探究物体在重力场中的机械能守恒规律并验证理论上的机械能守恒定律。
实验原理：机械能守恒定律是指在没有外力做功的封闭系统中，物体的机械能守恒。
机械能由动能和势能两部分组成。
动能是由于物体的运动而具有的能量，势能是由于物体处在一些位置而具有的能量。
实验仪器：1.光滑斜面2.小球3.测量尺4.敏感地磅5.示波器（选用）实验步骤：1.通过测量尺测量斜面的高度H，斜面的夹角θ，记录在表格中；2.利用敏感地磅测量小球下滑过程中的所受重力和地面反作用力，记录数据；3.测量小球的直径d和质量m，计算小球的密度ρ；4.在实验开始前，在地磅上放置小球，记录初始位置；5.将小球从斜面顶端释放，在小球通过地磅的过程中，利用示波器记录小球在任意一个时刻的速度；6.通过记录时刻的位置和速度来计算小球在各个时刻的动能和势能；7.将实验得到的数据记录在表格中；8.根据实验数据，验证机械能守恒定律，并绘制图表。
实验结果与分析：根据实验数据和计算结果，我们可以得到小球在滑动过程中的动能、势能和机械能的变化情况。
以地面为参考点，小球从斜面顶端释放时，动能为0，势能为mgh。
随着小球下滑，重力做功，动能增加而势能减小。
当小球到达最低点时，动能达到最大值，势能达到最小值。
根据机械能守恒定律，机械能在整个系统中应该保持不变。
在实验中，我们可以计算小球在不同位置时的机械能（动能+势能）并进行比较。
根据计算数据，当小球在不同位置时，机械能变化并不显著，表明机械能守恒定律适用于这一系统。
实验结论：通过本实验，我们验证了机械能守恒定律在物体在重力场中的有效性。
实验数据显示，当小球下滑时，机械能变化并不显著，验证了机械能守恒定律的合理性和准确性。
实验中可能存在的误差主要来自以下几个方面：斜面的光滑程度、地磅的灵敏度、小球的滚动阻力以及空气阻力等。
为了减小误差，可以使用更加精准的仪器器材进行实验，并进行多次重复实验取平均值。
验证机械能守恒定律(完整版)
验证机械能守恒定律一、实验目的：验证机械能守恒定律。
二、实验原理：当物体自由下落时，只有重力做功，物体的重力势能和动能互相转化，机械能守恒。
若某一时刻物体下落的瞬时速度为v ，下落高度为h ，则应有：21mg m 2h v =。
借助打点计时器，测出重物某时刻的下落高度h 和该时刻的瞬时速度v ，即可验证机械能是否守恒，实验装置如图1所示。
测定第n 点的瞬时速度的方法是：T 2h -h 1-n 1n n ∆=+v三、实验器材：铁架台(带铁夹)、打点计时器、学生电源、导线、带铁夹的砝码、纸带。
四、实验步骤：1．按如图装置把打点计时器安装在铁架台上，用导线把打点计时器与学生电源连接好。
2．把纸带的一端在重锤上用夹子固定好，另一端穿过计时器限位孔，用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时器附近。
3．接通电源，松开纸带，让重锤自由下落。
4．重复几次，得到3～5条打好点的纸带。
5．在打好点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近2mm ，且点迹清晰的一条纸带，在起始点标上0，以后各依次标上1，2，3……，用刻度尺测出对应下落高度h 1、h 2、h 3……。
6．应用公式T2h -h 1-n 1n n ∆=+v 计算各点对应的即时速度v 1、v 2、v 3……。
7．计算各点对应的势能减少量mgh n 和动能的增加量 mv n 2/2,进行比较。
五、注意事项：1、打点计时器的两限位孔必须在同一竖直线上，以减少摩擦阻力。
2、实验时，需保持提纸带的手不动，待接通电源，让打点计时器工作正常后再松开纸带让重锤下落，以保证第一个点是一个清晰的点.图1图23、选用纸带时应尽量挑选第一、二点间接运2 mm的纸带.4、打点计时器必须接50 Hz交流低压电源.5、测量下落高度时，必须从起始点算起，不能搞错，为了减小测量h值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点远一些，纸带也不易过长，有效长度可在60 cm—80 cm之内.6、实际上重物和纸带下落过中要克服阻力做功，所以动能的增加量要小于势能的减少量。
新教材2023年高中物理第8章机械能守恒定律5实验：验证机械能守恒定律课件新人教版必修第二册
则 Ep＝Ek＝12mv2＝12mk′2x2，
因此弹簧的弹性势能与弹簧的压缩量的平方成正比。
课堂达标检测
1．(2021·福建省福州格致中学高一月考)如图是用“落体法”验证 机械能守恒定律的实验装置如图甲所示。(g取9.8 m/s2)
A．重锤的质量
B．重力加速度
C．重锤下落的高度
D．与重锤下落高度对应的重锤瞬时速度
(2)有同学按以下步骤进行实验操作： A．用天平称出重锤和夹子的质量； B．固定好打点计时器，将连着重锤的纸带穿过限位孔，用手提 住，且让手尽量靠近打点计时器； C．松开纸带，接通电源，开始打点。并如此重复多次，以得到几 条打点纸带； D．取下纸带，挑选点迹清晰的纸带，记下起始点O，在距离O点较 近处选择连续几个计数点(或计时点)，并计算出各点的速度值； E．测出各点到O点的距离，即得到重锤下落的高度。 F．计算出 mghn 和12mv2n，看两者是否相等。
考点二 实验数据处理 典题2 在用落体法做“验证机械能守恒定律”的实验中，重锤
的质量为0.400 kg，取g＝10 m/s2，完成下列填空：(计算结果保留3位有 效数字)
(1)释放纸带前，重锤和手的合理位置是__C__；
图1
(2)正确操作后，选取的纸带如图2所示，图中O为起始点且速度为
零。A ～ G为纸带上的连续点，D、E、F与O的距离分别如图所示。已
知计时器的打点周期为0.02 s，由此可计算出物体下落到E时的速度vE＝ _3_._0_4___m/s；
(3)从O到E，重锤动能的增加量ΔEk＝__1_.8_5___J；重力势能的减少量 ΔEp＝___1_.9_5__J。
实验验证机械能守恒定律ppt课件
2．本实验的另一个误差来源于长度的测量，属偶然误差．减小
误差的办法是测下落距离时都从O点量起，一次将各打点对应的
下落高度测量完，或者多次测量取平均值．
3．打点计时器产生的误差
(1)由于交流电周期的变化，引起打点时间间隔变化而产生误差；
(2)计数点选择不好，振动片振动不均匀，纸带放置方法不正确引
起摩擦，造成实验误差．
紧要了，所以只要后面的点迹清晰就可选用．
13
4．求瞬时速度
在第一个打点上标出O，并从稍靠后的某一点开始，
依次标出1、2、3、4…并量出各点到位置O的距离h1、
h2、h3、h4….用公式vn＝
计算出各点对
应的瞬时速度v1、v2、v3、v4 ….
14
5．守恒验证
方法一：利用起始点和第n点计算．代入ghn和如果在实验
误差允许的范围内，ghn＝
则说明机械能守恒定律是正
确的．
方法二：任取两点计算
(1)任取两点A、B测出hAB，算出ghAB.
(2)算出
的值．
(3)如果在实验误差允许的范围内，ghAB＝
则说明机械能守恒定律是正确的．
15
方法三：图象法．从纸带上选取多个点，测量从第一点 到其余各点的下落高度h，并计算各点速度的平方v2，然后以 v2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出 v2－h图线．若 在误差允许的范围内图象是一条过原点且斜率为g的直线， 则验证了机械能守恒定律．
复习回顾 机械能守恒定律
1、内容： 2、表达式： 3、适用条件：
4、解题一般步骤：
1
§7.9 实验：验证机械能守恒定律
2
一、实验目的 验证机械能守恒定律．
3
二、实验原理 1．在只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能和动 能互相转化，但总的机械能保持不变．若物体某时刻瞬时速
8.5实验：验证机械能守恒定律(课件)-2023学年高一物理同步备课(人教版2019必修第二册)
图1
图2
(1)本实验中，除铁架台、夹子、交流电源、纸带和重物外，还需选用的
仪器是 ______。
A.秒表 B.刻度尺 C.天平 D.打点计时器
典例分析
考点一：基础实验
(2)在验证机械能守恒定律的实验中，得到一条纸带如图2所示，图中O
点为打点计时器打下的第一点，可以看做重物运动的起点，若重物的
质量为1 kg，已知相邻两点时间间隔为0.02 s，图中长度单位是cm，g
推导机械能守恒的表达式？
5、我们可以通过什么样的实验来验证这一定律呢？
实验目的：验证机械能守恒定律
知 识 点 一 ： 实验思路
1.自由下落的物体只受到重力作用，满足机械能守恒的条件。
2.物体沿光滑斜面下滑时，虽然受到重力和斜面的支持力，但支持力与
物体位移方向垂直(如图)，对物体不做功，这种情况也满足机械能守
其他创新设计
如图，悬挂在O点的小球摆到最低点时恰好与桌面
接触但没有弹力，D处(箭头所指处)放一锋利的刀
片，细线到达竖直位置时能被割断，小球做平抛运
动落到地面，P是一刻度尺。该方案只需利用刻度
尺测量A位置到桌面的高度H、桌面到地面的高度h
及小球平抛运动的水平位移x即可验证机械能守恒。
1 2
根据 h＝ gt 得：t＝
(2)应选用质量和密度较大的重物，增大重力可使阻力的影响相
对减小，增大密度可以减小体积，可使空气阻力减小．
知 识 点 三 ： 实验方案设计及其数据处理
【实验方案2】研究沿斜面下滑物体的机械能
1.实验器材
气垫导轨、数字计时器、带有遮光条的滑块。
2.实验装置
如图所示，把气垫导轨调成倾斜状态，滑块沿倾斜的气垫导轨下滑时，
8验证机械能守恒定律实验报告.docx
8验证机械能守恒定律实验报告实验报告：验证机械能守恒定律一、实验目的验证机械能守恒定律，通过实验得出结论。
二、实殴器材L平滑水平面2.木块3.弹簧测力计4.测量尺5.直尺6.秤盘7.弹簧三、实验原理机械能守恒定律是描述物体在重力作用卜的机械能变化过程的基本定律。
根据机械能守恒定律，在不计摩擦的条件下，物体在运动过程中的重力势能和动能之和保持恒定。
四、实验步骤L将平滑水平面放在桌面上，确保其表面光滑水平。
8.将弹簧固定在平滑水平面上，使其一端固定在一个固定点上。
9.在弹簧的另一端固定一个木块，并将弹簧拉伸到适当的长度。
10在木块上放置一个秤盘，将木块推向弹簧的一侧。
11记录卜木块达到最高点的高度，并用测量尺测量出其距离固定点的距离。
12将木块放置在初始位置，然后再次用测量尺测量出木块的初始高度。
13重复步骤4-6三次，记录卜所有的数据。
五、实殴数据记录实验次数，最高点高度（米），初始高度（米）第一次,0.32, 0.48第二次，0.30, 0.48第三次，0.33, 0. 48六、实验结果分析根据机械能守恒定律，物体在运动过程中的重力势能和动能之和保持恒定。
在本实验中，木块在达到最高点时.，动能为零，因此其机械能仅由重力势能构成。
根据机械能守恒定律可得，木块达到最高点时的重力势能等于木块初始位置的重力势能。
即mgh = mgh'其中，m为木块的质量，g为重力加速度，h为木块达到最高点的高度，h'为木块初始位置的高度。
七、计算根据上述公式，我们可以计算出木块初始位置的高度h':h' =h*(m∕m,)其中，m'为木块的质量，m∕m'为木块的重力势能比。
在本实验中，取第一次实验的数据进行计算：m = 0. 5 kgh=0.32mm, = 0. 48 kg因此h, =0. 32*(0. 5/0.48)=0. 333m八、实验结论通过实验数据和计并结果可知，木块达到最高点时的重力势能等于木块初始位置的重力势能。
(高考物理)【物理实验五】验证机械能守恒定律
验证机械能守恒定律[实验目的]验证机械能守恒定律。
[实验原理]当物体自由下落时，只有重力做功，物体的重力势能和动能互相转化，机械能守恒。
若某一时刻物体下落的瞬时速度为v，下落高度为h，则应有：mgh= mv2，借助打点计时器，测出重物某时刻的下落高度h和该时刻的瞬时速度v，即可验证机械能是否守恒，实验装置如图所示。
测定第n点的瞬时速度的方法是：测出第n点的相邻前、后两段相等时间T内下落的距离s n和s n+1，由公式v n= ，或由v n= 算出，如图所示。
[实验器材]铁架台（带铁夹），打点计时器，学生电源，导线，带铁夹的重缍，纸带，米尺。
[实验步骤]1．按如图装置把打点计时器安装在铁架台上，用导线把打点计时器与学生电源连接好。
2．把纸带的一端在重锤上用夹子固定好，另一端穿过计时器限位孔，用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时器附近。
3．接通电源，松开纸带，让重锤自由下落。
4．重复几次，得到3～5条打好点的纸带。
5．在打好点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近2mm，且点迹清晰一条纸带，在起始点标上0，以后各依次标上1，2，3……，用刻度尺测出对应下落高度h1、h2、h3……。
6．应用公式v n= 计算各点对应的即时速度v1、v2、v3……。
7．计算各点对应的势能减少量mgh n和动能的增加量mv n2，进行比较。
[注意项事]1．打点计时器安装时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。
2．选用纸带时应尽量挑第一、二点间距接近2mm的纸带。
3．因不需要知道动能和势能的具体数值，所以不需要测量重物的质量。
[例题]1．在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。
查得当地的重加速度g=9.80m/s2，测得所用的重物的质量为1.00kg。
实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，另连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm。
实验：验证机械能守恒定律+教学设计 高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
《实验：验证机械能守恒定律》说课稿一、课标教材分析《实验：验证机械能守恒定律》节选自 2019 年 6 月第 1 版人教社高中物理必修二第八章第 5 节“实验：验证机械能守恒定律”。
课标中，对于机械能守恒定律的要求是“通过实验，验证机械能守恒定律，体会守恒观念对认识物理的重要性。
能用机械能守恒定律解决生产生活中的有关问题”。
同时该实验也是学生必做实验之一。
从教材的安排上，本章的第 4 节“机械能守恒定律”，运用动能定理及重力、弹力做功与势能变化的关系从理论上逻辑严密的推出了机械能守恒定律。
并从守恒条件、公式表达、举例应用上对机械能守恒定律进行了一系列深化、阐述和拓展。
第5 节验证机械能守恒是对第 4 节机械能守恒的补充和完善。
通过第 5 节的教学，一是给第 4 节一个强有力的论据，同时也是动能定理、做功与势能关系的巩固；也是对不涉及过程的力学问题解决方法的升华；更是为后阶段学习动量守恒等奠定坚实基础；同时为物理学得学习方法、研究方法、研究理念作全面铺垫，为学生终身学习提供方法指导。
可见本节在本章，在整个高中力学实验中，甚至是整个高中物理中，有着举足轻重的地位和作用。
二、学生情况分析人教版教材上第 5 节参考案例 1 用自由落体、打点计时器来验证机械能守恒。
学生学习过前面的力学实验，已经掌握了打点计时器的使用和纸带上某点瞬时速度的计算，只需要稍加提示和辅助，学生就能掌握书上的实验：测出物体带动下落纸带的瞬时速度，用刻度尺和匀变速规律来验证。
这个方法原理简单、思路清晰、处理方法一目了然、目的明确。
三、教学目标分析1.理解验证机械能守恒定律的原理。
会设计实验方案，确定需要测量的物理量，采用正确的方法测量相关的物理量。
2.能够控制实验条件，正确进行实验操作，获取物体下落的高度和速度大小等数据，会分析动能增加量小于重力势能减少量的原因，并采取相应措施，以减小实验误差。
3.树立实事求是的科学态度，培养认真严谨的科学精神。
实验报告：验证机械能守恒定律
实验报告：验证机械能守恒定律高一( )班 姓名 实验时间一、实验原理1．机械能守恒定律(1)当只有重力做功时，物体的 能和 能发生相互转化，但机械能的 保持不变．(2)做自由落体运动的物体，只受重力作用，其机械能是守恒的．2．实验原理(1)如右图所示，借助打点计时器打出的纸带，测出物体自由下落的高度h 和该时刻的速度v ，以纸带上的第n 个点为例，如下图中的纸带，打第n 个计数点时的瞬时速度等于以该时刻为中间时刻的某一段时间内的平均速度．即v n ＝(2)物体下落的高度为h 时速度为v ，则物体的重力势能减小量为mgh ，动能增加量为12m v 2，如果mgh ＝12m v 2，即 ＝12v 2，就验证了机械能守恒定律． 二、实验器材铁架台, ，重物(带纸带夹子)，纸带，复写纸，导线 ， ．三、注意事项1．安装打点计时器时，必须使两个限位孔的中线严格 ，以减小摩擦阻力．2．应选用质量和密度较 的重物，增大重力可使阻力的影响相对减小，增大密度可以减小体积，可使空气阻力减小．3．实验时，应先接通 ，让打点计时器工作正常后再松开纸带让重物下落．4．本实验中的两种验证方法中，均不需要测5．速度不能．．用v ＝ 或v ＝ 计算，而应．用v n ＝ 进行测量并计算． 四、探究步骤,数据记录及处理1．安装置：将打点计时器固定在铁架台上；用导线将打点计时器与 相连接．2．接电源，打纸带：把纸带的一端在重物上用夹子固定好，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手提着纸带使重物停靠在打点计时器附近，接通电源，待打点稳定后松开纸带，让重物自由下落．重复几次，打下3～5条纸带．3．选纸带：选取 的，挑选纸带上第一个点及距离第一个点较远的点，并依次标上0,1,2,3….4．数据处理：测出0到点1、点2、点3…的距离，即为对应的下落高度h 1、h 2、h 3…；利用公式v n ＝h n ＋1－h n －12T，六、实验作业1．在做“验证机械能守恒定律”的实验时，发现重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，造成这种现象的原因是( )A ．选用重锤的质量过大B ．空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力C ．选用重锤的质量过小D ．实验时操作不仔细，实验数据测量不准确2.(2011年广州高一检测)某同学做验证机械能守恒定律实验时，不慎将一条挑选出的纸带一部分损坏，损坏的是前端部分．剩下的一段纸带上各相邻点间的距离已测出标在图7－9－4中，单位是cm.已知打点计时器工作频率为50 Hz ，重力加速度g 取9.8 m/s2.(1)重物在2点的速度v 2＝________，在5点的速度v 5＝________，此过程中动能增加量ΔE k ＝________，重力势能减少量ΔE p ＝________.(2)比较得ΔE k ________ΔE p (填“大于”“等于”“小于”)，原因是__________________．由以上可得出实验结论____________________．3．某研究性学习小组在做“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz ．查得当地的重力加速度g ＝9.80m/s 2．测得所用重物的质量为1.00kg ．实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O ，每两个计数点之间有四点未画出，另选连续的3个计数点A 、B 、C 作为测量的点，如图所示．经测量知道A 、B 、C 各点到O 点的距离分别为50.50cm 、86.00cm 、130.50cm ．根据以上数据，计算出打B 点时重物的瞬时速度v B ＝_____m/s ；重物由O 点运动到B 点，重力势能减少了_______J ，动能增加了_______J （保留3位有效数字）． 根据所测量的数据，还可以求出物体实际下落的加速度为_______ m/s 2，则物体在下落的过程中所受到的阻力为_______N ．4.(2010年高考课标全国卷)如左图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平．回答下列问题：(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有________．(填入正确选项前的字母)A ．米尺B ．秒表C ．0～12 V 的直流电源D ．0～12V 的交流电源(2)实验中误差产生的原因有 (写出两个原因)。
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王波锦
物理·必修2
1
《实验：验证机械能守恒定律》
本课例题
【例1】
在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图。其
中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度
尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位cm)。
(1)三个数据中不符合有效数字读数要求的是_____ ,应记作_______cm。
(2)该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度
g=9.80m/s2，他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的即时速度，则该
段重锤重力势能的减少量为_______，而动能的增加量为________，(均保留3
位有效数字，重锤质量用m表示).这样验证的系统误差总是使重力势能的减少
量____动能的增加量，原因是_______。
(3) 另一位同学根据同一条纸带，同一组数据，也用重锤在OB段的运动来验
证机械能守恒，不过他数了一下：从打点计时器打下的第一个点O数起，图
中的B是打点计时器打下的第9个点。因此他用vB=gt计算跟B点对应的物体
的即时速度，得到动能的增加量为______，这样验证时的系统误差总是使重力
势能的减少量__动能的增加量,原因是________ 。
【例2】
(1)为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选用：铁架台，
打点计时器，复写纸，纸带，重锤，低压直流电源，导线，电键，天平。其
中不必要的器材有： _____________；缺少的器材是______________
(2)在验证机械能守恒定律时，如果以v2／2为纵轴，以h为横轴，根据实验
数据绘出的图线应________，才能验证机械能守恒定律，其斜率等于
_______的数值.
（3）某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用6V、50Hz的打点计时器打
出的一条无漏点的纸带，如图所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点
为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力
加速度取9．8m/s2，若重锤质量为1kg。
①打点计时器打出B点时，重锤下落的速度vB= m/s，重锤的动能
E kB= J。 (动能和势能的值都取三位有效数字)
②从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为
J。
王波锦
物理·必修2
2
③根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，
得到的结论是_________.
【例3】
在
《验证机械能守
恒定律》的实验中，
采用重物自由下落，打点计时器打点记录的方法。（查得当地重力加速度
g=9.8m/s2
(1）为确保打第一个点时初速为零，应挑选第1、2两点间距应接近______mm
的纸带.。
（2）如图所示，若实验中所用重锤质量为m=1kg，打点时间间隔为0.02s，
把第一个点记作O，另选连续的四个点A、B、C、D作为测量的点，各点到
O点的距离如图所示（注意各数据单位为cm），可知重物由O点运动到C点，
重力势能的减少量等于______J，动能的增加量等于_______J。
(3)根据纸带算出有关各点的速度v，量出下落距离h，则以v2/2 为纵轴，以h
为横轴画出的图线如图所示，正确的是( )
规律总结
实验要点
1.打点计时器的两限位孔必须在同一竖直线上，以减少摩檫阻力。
2.实验时必须先接通电源，然后松开纸带让重锤下落。
3.测量下落高度时，必须从起始点算起。选取的各计数点要离起始点远些，纸带不宜过
长，约40㎝即可。
4.实验中因不需要知道动能和势能的具体数值，故不需测物体的质量m。
王波锦
物理·必修2
3
活学活用
1．做“验证机械能守恒定律”的实验步骤有（ ）
A.把打点计时器固定在铁架台上，并用导线将打点计时器接在低压交流电源上
B.将连有重物的纸带穿过限位孔，用手提着纸带，让手尽量靠近打点计时器
C.松开纸带、接通电源
D.更换纸带，重复几次，选用点迹清晰且第1、2两点间距为2 mm的纸带
E.用天平称出物体的质量，利用mgh=21mv2验证机械能守恒定律
在上述实验步骤中错误的是_____和_____.多余的是_____.
【难易程度】易
2．某同学做“验证机械能守恒定律”实验，不慎将一条选择好的纸带的前面一部分破
坏了，剩下了一段纸带上的各个点间的距离，他测出的结果如图7-8-3所示，已知
打点计时器工作频率为50 Hz，重力加速度g=9.8 m/s2.利用这段纸带说明重锤通过2、
5两点时机械能守恒.
【难易程度】中
122.83.23.64.04.3cm3456
图7-8-3
3．在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，
查得当地的重力加速度g=9.80 m/s2.某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量出
各计数点对应刻度尺上的读数如图7-8-4所示，图中O点是打点计时器打出的第一个
点，A、B、C、D分别是每打两个点取出的计数点.根据以上数据，可知重物由O点
运动到B点时.
O A B C D
12.5 19.5 28.05 38.15
图7-8-4
（1）重力势能的减少量为多少？
（2）动能的增加量是多少？
（3）根据计算的数据可得出什么结论？产生误差的主要原因是什么？
【难易程度】中
王波锦
物理·必修2
4
4．在《验证机械能守恒定律》的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查
得当地的重力加速度为9.80m/s2，测得所用的重物的质量为1.00kg，实验中得到一条
点迹清晰的纸带如图所示，把第一个点记作O，选连续的4个点A、B、C、D作为
测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、
77.76cm、85.73cm，根据以上数据，可知道重物由O点运动到C点，重力势能的减
少量等于 J，动能的增大量等于 J（取3位有效数字）
【难易程度】中
01 A B C D