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为什么验证机械能守恒定律的实验?

217 2023-09-11 17:30 admin

一、为什么验证机械能守恒定律的实验?

机械能守恒定律的实验验证中,一般不涉及弹性势能,此时机械能守恒的条件是,在物体系统的运动过程中只有重力做功。这时只是重力势能与动能的相互转化,系统增加(或减小)的重力势能等于减少(或增加)的动能。

要用实验验证这一关系,需测出运动过程中物体系统内各物体的高度变化,从而计算系统重力势能的变化量,这可以用刻度尺测量。测需要测出系统中各物体的初、末速度,从而计算系统动能的变化量,这可以用打点计时器、光电门、速度传感器等测量,也可以利用其它物理规律测量。

完成此实验,

一是机械能守恒条件的创设,即让无弹性形变的物体系统只受重力这一外力的作用,或虽有非重力作用,但它们不做功;

二是测算出运动过程中两个状态间系统减少的重力势能与增加的动能;

三是比较与在误差范围内是否相等。由于空气阻力及摩擦力的不可避免,总有△Ep>△Ek。

实验室主要的验证方法有:物体自由落体运动法、小车在滑板上做匀加速法、小球做平抛运动法、利用DIS系统验证、两物体系统在竖直方向的匀加速运动等方法。虽然具体的操作方法不同,但都是设法获得运动过程的速度变化和高度变化信息,比较计算出机械能和动能变化来验证的。

二、机械能守恒定律实验怎么测量速度?

机械能守恒定律实验可以通过以下方法测量速度。首先,将一个质量为m的物体从高h位置释放,让其沿着光滑的斜面滑动,并与一个质量为M的挂在绳子上的滑轮相连。在滑动的过程中,重力势能转化为动能和势能,根据机械能守恒定律可知,初始重力势能等于物体滑动到终点时的动能加上终止时的重力势能。因此,可以使用绳子和滑轮系统记录终点的速度,并根据物体的速度和高度计算出速度。此方法可以精确测量速度,并有效验证机械能守恒定律的正确性。

三、如何减少机械能守恒定律实验误差?

减少机械能守恒定律验证实验误差常用的方法有:一是减少重锤下落过程受到的阻力,打点记时器板面要安装在竖直面内,释放纸带时手提纸带另一端且使纸带,打点记时孔及重锤在同一竖直线上,纸带面与记时器孔面在同一竖直面。二是测数误差要足夠小,在打出的纸带上要选好重锤下落时记时器打的第一个点,点的分布要符合初速为0的勻加速直线运动。

四、验证机械能守恒定律实验应选怎样的细线?

做验证机械能守恒定律这个实验的注意事项: 本实验中不需要用天平秤重物的质量。先接通电源,再松开纸带,让重物自由下落。 重物应该选择体积比较小,质量比较大,密度比较大的物体。 他需要重新做实验,因为第一个点和第二个点的距离大约为2mm。理由如下: h=½gt²=½×10×0.02²m=2mm。

五、验证机械能守恒定律实验应选怎样的摆锤?

质量大一点,重力就很大,重力做功就比较多,而打点计时器和纸带间的摩擦力和重锤的质量无关,重力做功越大,摩擦力做功就越不起眼,达到可以忽在大部分的试验中需要较大的质量或惯性来克服阻力 并减小误差所以重锤大些 摩擦消耗的能量占总能量的比例较小 所以更为准确若验证 可选用小重锤实验 结果与大重锤实验有误差 并且较大

六、验证机械能守恒定律实验加了,遮光器?

验证机械能守恒定律有遮光器就应该有光电计时器,用遮光器的宽度除以时间就是速度

七、做验证机械能守恒定律这个实验要注意什么?

做验证机械能守恒定律这个实验的注意事项:

本实验中不需要用天平秤重物的质量。先接通电源,再松开纸带,让重物自由下落。

重物应该选择体积比较小,质量比较大,密度比较大的物体。

他需要重新做实验,因为第一个点和第二个点的距离大约为2mm。理由如下:

h=½gt²=½×10×0.02²m=2mm。

八、验证机械能守恒定律的实验中动能的增加量怎么求?

(1)验证机械能守恒定律的实验时,由于空气阻力以及纸带与限位孔之间的摩擦,物体动能的增加量要小于重力势能的减少量,故ABD错误,C正确.故答案为:小于;C.(2)当物体自由下落时,第一、二两点之间的距离为:h=12gT2≈2mm,由此可知乙同学的纸带最为理想,丙同学所得出的纸带,开始两点之间的距离明显大小2mm,着说明他在操作过程中开始打点时,纸带已经具有了速度,可能原因是先释放重物,后接通电源(或释放纸带初速度不为零等).故答案为:乙,丙,先释放重物,后接通电源(或释放纸带初速度不为零等).(3)根据匀变速直线运动中,时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,得出B、G两点的瞬时速度大小分别为:vB=d22TvG=d7-d52T根据功能关系有:mgh=12mv2G-12mv2B即有:v2G-v2B=2gh.故答案为:vB=d22T,vG=d7-d52T,v2G-v2B=2gh.

九、牛顿第三定律和机械能守恒定律实验对比?

牛顿第一定律(惯性定律)定义:

一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它变这种状态。

惯性定义:物体所具有的保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。

惯性与质量:描述物体惯性的物理量是它们的质量。

质量是标量,只有大小,没有方向。

牛顿第二定律

牛顿第二定律定义:

物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。

公式:

F=kma k是比例系数,F指的是物体所受的合力。

牛顿年第二定律的数学表达式:F=ma

力的单位:千克米每二次方秒。

力学单位制基本量:

被选定的、可以利用物理量之间的关系推导出其他物理量的物理量

质量单位:千克(kg)牛顿第三定律

作用力和反作用力 定义:物体间相互作用的这一对力。

作用力和反作用力总是互相依存、同时存在的。

牛顿第三定律 定义:

两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。

用牛顿运动定律解决问题(一)

从受力确定运动情况

从运动情况确定受力

用牛顿运动定律解决问题(二)

共点力的平衡条件平衡状态:

一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态时所处的状态。

在共点力作用下物体的平衡条件是合力为0。

超重和失重超重定义:

物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象。

加速度方向:竖直向上。

失重定义:

物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象。

加速度方向:竖直向下。

从动力学看自由落体运动 物体时从静止开始下落的,即运动的初速度是0。运动过程中它只受重力的作用。

十、机械能守恒定律实验为什么不能用这几个公式算速度?

因为机械能守恒定律实验中物体的速度不一定是匀变速运动,而这几个公式算的速度都是匀变速速度。