铁架台(带纸夹)、电磁打点计时器 、重物(带夹子)、纸带 、复写纸、导线、毫米刻度尺、低压交流电源(4~6 V)。
三、实验步骤
1.安装置:按图2甲所示把打点计时器安装在铁架台上,用导线把打点计时器与电源连接好。
图2
2.打纸带:在纸带的一端把重物用夹子固定好,另一端穿过打点计时器的限位孔,用手竖直提起纸带使重物停靠在打点计时器附近。先接通电源后放手,让重物拉着纸带自由下落。重复几次,得到3~5条打好点的纸带。
3.选纸带:从打好点的纸带中挑选点迹清晰且开始的两点间距接近2 mm的一条纸带,在起始点标上0,以后任取间隔相同时间的点依次标上1、2、3......。
4.测距离:用刻度尺测出0到1、2、3......的距离,即为对应下落的高度h1、h2、h3......。
四、数据处理
1.计算各点对应的瞬时速度:根据公式vn=,计算出1、2、3、...、n点的瞬时速度v1、v2、v3、...、vn。
2.机械能守恒定律的验证:
方法一:利用起始点和第n点。从起始点到第n个计数点,重力势能减少量为mghn,动能增加量为mv,计算ghn和v,如果在实验误差允许范围内ghn=v,则机械能守恒定律得到验证。
方法二:任取两点A、B。
从A点到B点,重力势能减少量为mghB-mghA,动能增加量为mv-mv,计算ghAB和v-v,如果在实验误差允许范围内ghAB=v-v,则机械能守恒定律得到验证。
方法三:图象法(如图3所示)。