小编给大家整理了机械能守恒定律的实验,人生不是大道,人生是独木桥。高中物理是自然科学科之一,同学们在生活中也能发现其中奥妙之处。
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1、v(线速度)=S/t=2πr/T=ωr=2πrf (S代表弧长,t代表时间,r代表半径) 。
2、ω(角速度)=θ/t=2π/T=2πn (θ表示角度或者弧度) 。
3、T(周期)=2πr/v=2π/ω 。
4、n(转速)=1/T=v/2πr=ω/2π 。
5、Fn(向心力)=mrω^2=mv^2/r=mr4π^2/T^2=mr4π^2f^2 。
6、an(向心加速度)=rω^2=v^2/r=r4π^2/T^2=r4π^2n^2 。
7、vmax(过较高点时的较小速度)=√gr (无杆支撑)。
实验目的
验证自由落体运动中动能和重力势能相互转化,总能量保持不变。
实验原理
1、在只有重力做功的自由落体运动中,物体的动能和重力势能可以互相转化,但总的机械能保持不变。
2.测定瞬时速度的方法:做匀变速直线运动的物体,中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度
验证物体自由落体时,下落高度h与速度v之间满足关系
实验器材
铁架台、重锤、打点计时器、交流电源、纸带、刻度尺
实验步骤
1. 安装好铁架台和打点计时器,重锤连接纸带穿过打点计时器。
2. 先打开打点计时器电源,然后释放纸带。
3. 在起始点(与先进点相隔约0.2mm)处标O点,每隔时间T各点依次标1,2,3…
4. 用刻度尺测量O点到1,2,3…点的距离h1,h2,h3…
5. 打每个点时重锤的速度vi=(hi+1-hi-1)/(2T)
6. 验证每个点的ghi与vi是否相等。不测量重锤质量m.
7. 由于机械能损失,经常出现gh>vi2/2的情况,相对误差(gh-vi2/2)/ghi
【注意事项】
1.本实验不需要测量重物的质量
2.打点计时器限位孔应沿竖直方向,以减小与纸带的摩擦阻力。
3.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,以保证先进个点是一个清晰的小点。
【问题与讨论】
1.实验时为什么必须选用质量较大的重锤?
2.如果只截取中间的一段纸带,如何验证?
实验结论
在误差允许的范围内,重锤在下落的过程中只有重力做功,其重力势能和动能相互转化,总机械能保持不变。
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