比较重物在某两点间的动能变化与势能变化，就能验证机械能是否守恒。

　　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可以相互转化，但总的机械能守恒。

　　如果忽略空气的阻力，这时物体的机械能守恒，即重力势能的减少等于动能的增加。

　　设物体的质量为m，下落距离为h时物体的瞬时速度为v，则重力势能减少mgh，动能增加，故有mgh＝

　　利用打点计时器打出的纸带，测出重物下落的高度h，利用时间t内的平均速度等于该段时间中点时刻的瞬时速度算出对应时刻的瞬时速度v，即可验证机械能是否守恒。

　　若从重物下落过程中的某一点A开始，设重物的质量为m，测出物体对应于A点的速度vA ，再测出物体由A点下落Δh后经过B点的速度vB，则在误差允许范围内，根据机械能守恒有

　　将对应各量代入，在实验误差范围内，若等式成立，机械能守恒定律即被验证。

　　【实验器材】

　　铁架台（带铁夹）、电火花计时器（或打点计时器）、直尺、重锤、纸带、导线、电源。

　　【要注意的问题】

　　1．重物下落过程中，除了重力外会受到哪些阻力？怎样减少这些阻力对实验的影响？

　　阻力主要有空气阻力、纸带与计时器间的阻力等。在实验中可选择质量较大、密度较大的重物，可减少阻力的影响。安装打点计时器时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。

　　2．重物下落时，最好选择哪两个位置作为过程的开始和终结的位置？

　　开始点选择纸带上的起点，且第1、2两点间的距离应接近2mm。终结点应选择距起点较远的点，这样测量的相对误差较小。

　　3．为了增加实验结果的可靠性，可以重复进行多次实验，还可以在一次下落中测量多个位置的速度，比较重物在这些位置上动能与势能之和。

　　只有通过多次比较，才能得到正确的结果。

　　4．实验报告中要写明本实验的目的、原理、器材、主要实验步骤、数据的分析、结论，以及对结论可靠性的评估（包括对可能产生的误差的分析）。

　　根据本实验的方法，由于阻力的作用，本实验中减少的重力势能略大于增加的动能。

　　【速度的测量】

　　我们学过了匀变速运动的规律，并且已经知道自由落体的运动是匀变速运动，就可以用一个更简单、更准确的方法测量重物下落时的瞬时速度了。

　　如图所示，A、B、C是纸带上相邻的三个点，由于已经知道纸带以加速度a做匀加速运动，所以A、C两点的距离可以表示为

　　式中"2Δt"是A、C两点的时间间隔。这样，A、C之间的平均速度可以写成

　　另一方面vB＝vA＋aΔt

　　所以

这表明：做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度，等于相邻两点间的平均速度。即中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度。