图3
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A．必须用秒表测出重物下落的时间 B．实验操作时，注意手提着纸带使重物靠近计时器， 先接通计时器电源，然后松开纸带 C．如果打点计时器不竖直，重物下落时，其重力势 能有一部分消耗在纸带摩擦上，就会造成重力势能的变化 小于动能的变化 D．验证时，可以不测量重物的质量或重力
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2．计算打第 n 个点时速度的方法：测出第 n 个点 与相邻前后点间的距离 xn 和 xn＋1，由公式 vn＝xn＋2Txn＋1 或 vn＝hn＋12－Thn－1算出，如图 1 所示．
图1
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三、实验器材 铁架台(含铁夹)，打点计时器，学生电源，纸带，复 写纸，导线，毫米刻度尺，重物(带纸带夹)．
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(2)用12mvB2 －12mv2A＝mgΔh 验证时，由于重力势能的 相对性，处理纸带时，选择适当的点为基准点， 这样纸 带上打出的第 1、2 两点间的距离是否为 2 mm 就无关紧 要了，所以只要后面的点迹清晰就可选用．
4．数据处理：在起始点标上 0，在以后各点依次标 上 1、2、3…用刻度尺测出对应下落高度 h1、h2、h3…
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一、实验目的 验证机械能守恒定律
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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 时刻瞬时速度为v，下落高度为h，则重力势能的减少量为 mgh，动能的增加量为 mv2，看它们在实验误差允许的 范围内是否相等，若相等则验证了机械能守恒定律．
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六、误差分析 1．本实验中因重物和纸带在下落过程中要克服各种 阻力(空气阻力、打点计时器阻力)做功，故动能的增加量 ΔEk稍小于重力势能的减少量ΔEp，即ΔEk<ΔEp，这属于系 统误差．改进的办法是调整器材的安装，尽可能地减小阻 力． 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．
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(3)若在实验误差允许的条件下 ghAB＝12v2B－12v2A， 则机械能守恒定律是正确的．
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12v2 为纵轴，以 h 为横轴，根据实验数据给 出12v2－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．
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7．速度不能用 vn＝gtn 或 vn＝ 2ghn计算，因为只要 认为加速度为 g，机械能当然守恒，即相当于用机械能守 恒定律验证机械能守恒定律，况且用 vn＝gtn 计算出的速度 比实际值大，会得出机械能增加的错误结论，而因为摩擦 阻力的影响，机械能应该减小，所以速度应从纸带上直接 测量计算．同样的道理，重物下落的高度 h，也只能用刻 度尺直接测量，而不能用 hn＝12gt2n或 hn＝2vg2n计算得到．
更换纸带重复做3～5次实验． 3．选纸带：分两种情况说明 (1) 应 选 点 迹 清 晰 ， 且 1 、 2 两 点 间 距 离 小 于 或 接 近 2 mm的纸带．若1、2两点间的距离大于2 mm，这是由于先 释放纸带，后接通电源造成的．这样，第1个点就不是运 动的起始点了，这样的纸带不能选．
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五、注意事项 1．打点计时器要稳定地固定在铁架台上，打点计时 器平面与纸带限位孔调整在竖直方向，以减小摩擦阻力． 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． 3．实验中，需保持提纸带的手不动，且保证纸带竖 直，待接通电源，打点计时器工作稳定后，再松开纸带．
利用公式 vn＝hn＋12－Thn－1计算出点 1、点 2、点 3…… 的瞬时速度 v1、v2、v3……
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5．验证 方法一：利用起始点和第 n 点计算．代入 ghn 和12v2n， 如果在实验误差允许的条件下 ghn＝12v2n，则机械能守恒定律 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12v2B－12v2A的值．
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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)读数点选择不好，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．
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【例1】 在用图3所示的实验装 置来验证机械能守恒定律时，某同学 的以下看法中正确的是 ( )
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四、实验步骤 1．按图2将检查、调整好的打点计时器竖直固定在铁 架台上，接好电路．
图2
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2．打纸带：将纸带的一端用夹子固定在重物上，另 一端穿过打点计时器的限位孔用手提着纸带使重物静止在 靠近打点计时器的地方．先接通电源，后松开纸带，让重 物带着纸带自由下落．
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4．测量下落高度时，为了减小测量值 h 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 60～80 cm 之间．
5．不一定测量物体质量，只需验证12vn2＝ghn 即可．
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6．本实验也可研究纸带上的第 4 点和后面的某点 n 之间机械能是否守恒．这时需验证 mghn4＝12mv2n－12 mv42.这样做，可以避开第一点，至于第一点点迹是否清 晰，第 1、2 两点间的距离是否接近 2 mm 便无关紧要 了．实验中的任何清晰的纸带都可以用来验证机械能 是否守恒．