机械能守恒定律实验结论(机械能守恒定律的原理)
机械能守恒定律实验结论(机械能守恒定律的原理)

求:验证机械能守恒定律实验报告

物 理 实 验 报 告

班 级

姓 名

学 号

日 期

实验课题

验证机械能守恒定律.

实验目的

验证机械能守恒定律.

实验原理

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.设某时刻物体的瞬时速度为V,下落高度为h,则有:mgh=mv2/2.故可利用打点计时器测出重物下落时某时刻的瞬时速度及下落的高度,即可验证机械能是否守恒.

器 材

铁架台(带铁夹)、打点计时器、直尺、重锤、纸带、复写纸片、导线、电源

实 验

步 骤

1、 把打点计时器固定在置于桌边的铁架台上,将打点计时器与电源连接好.

2、 将纸带穿过打点计时器的限位孔,并把纸带的一端固定在重锤上,使重锤停靠在打点计时器附近.

3、 先接通电源,后松手让重锤带着纸带自由下落.

4、 重复几次,得到3~5条纸带.

5、 在打好点的纸带中挑选“点迹清楚且第一、二两点间距离约为2mm”的一条纸带,在起始点标上O,在选5个连续的点一次标上1、2、3……,用刻度尺依次测出下落高度h1、h2、h3…….

6、 应用公式 ,计算出个点对应的瞬时速度v1、v2、v3…….

7、 计算各点对应的是能减少量mgh,以及增加的动能mv2/2,并进行比较.

实 验

记 录

点序号

hn

Vn

mghn

比较mghn和

h1=

V1=

h2=

V2=

h3=

V3=

实 验

结 论

实 验

分 析

注 意:

1、 打点计时器的两限位孔必须在同一竖直线上,以减少摩檫阻力.

2、 实验时必须先接通电源,然后松开纸带让重锤下落.

3、 测量下落高度时,必须从起始点算起.选取的各计数点要离起始点远些,纸带不宜过长,约40㎝即可.

4、 实验中因不需要知道动能和势能的具体数值,故不需测物体的质量m.

5、 实际上重物和纸带下落过中要克服阻力做功,所以动能的增加量要小于势能的减少量.

实 验

练 习

1、 在“验证机械能守恒定律”的实验中,下面叙述正确的是:

A.应用天平称出物体的质量

B.应当选用点迹清晰,第一、二两点距离约2mm的纸带进行测量

C.操作时应先放纸带后接电源

D.打点计时器应接在电压为4~6V的直流电源上

2、 在验证重锤自由下落过程中机械能守恒的实验中,下列说法正确的是:[ ]

A.实验时,应先接通打点计时器,等打点稳定后再释放纸带

B.必须用天平称量所用重锤的质量

C.为了方便,应在打下的纸带上每5个点取一个计数点进行测量和计算

D.本实验的系统误差,总是使重力势能的减少量大于动能的增加量

教 师

评 语

本来真的是表格,复制后就这样了···你还是看这个吧

高一物理机械能守恒

机械能守恒定律

在只有重力对物体做功的情况下,物体的动能和势能发生相互转化,但机械能的总量不变。

其数学表达式可以有以下两种形式:

E机o=E机t(或mgho+1/2m(v

o)^2=mght+1/2m(v

t)^2)

△Ek=-△Ep。

机械能守恒条件是:只有重力(或弹簧弹力)做功。【即不考虑空气阻力及因其他摩擦产生热而损失能量,所以机械能守恒也是一种理想化的物理模型】,而且是系统机械能守恒.

一般做题的时候好多是机械能不守恒的,但是可以用能量守恒,比如说把丢失的能量给补回来

有功能关系式中的

W除G外=△E机

可知:更广义的讲机械能守恒条件应是除了重力之外的力所做的功为零。

当系统不受外力或所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变,叫动量守恒定律。

动能守恒定律:速度不变。

1.动能和动量的区别和联系

(1)联系:动能和动量都是描述物体运动状态的物理量,都由物体的质量和瞬时速【V瞬】决定,物体的动能和动量的关系为p=mv

或Ek=1/2mv∧2

(2)区别:①动能是标量,动量是矢量.动能变化只是大小变化,而动量变化却有三种情况:大小变化,方向变化,大小和方向均变化.一个物体动能变化时动量一定变化,而动量变化时动能不一定变化.②跟速度的关系不同:Ek=1/2

mv2,p=mv.③变化的量度不同,动能变化的量度是合外力的功,动量变化的量度是合外力的冲量.

2.用动能定理求变力做功:在某些问题中由于力F大小的变化或方向变化,所以不能直接由W=Fscosα求出变力F做功的值,此时可由其做功的结果——动能的变化来求变力F所做的功.

3.在用动能定理解题时,如果物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的分过程(如加速、减速的过程),此时,可以分段考虑,也可对全程考虑.如能对整个过程列式则可能使问题简化.在把各个力的功代入公式:W1+W2+…+Wn=1/2

mv末^2-1/2

mv初^2时,要把它们的数值连同符号代入,解题时要分清各过程中各个力做功的情况.

4.机械能守恒定律的推论

根据机械能守恒定律,当重力以外的力不做功,物体(或系统)的机械能守恒.显然,当重力以外的力做功不为零时,物体(或系统)的机械能要发生改变.重力以外的力做正功,物体(或系统)的机械能增加,重力以外的力做负功,物体(或系统)的机械能减少,且重力以外的力做多少功,物体(或系统)的机械能就改变多少.即重力以外的力做功的过程,就是机械能和其他形式的能相互转化的过程,在这一过程中,重力以外的力做的功是机械能改变的量度,即WG外=E2-E1.

5.功能关系的总结?

做功的过程就是能量转化的过程,功是能量转化的量度,在本章中,功和能的关系有以下几种具体体现:

(1)动能定理反映了合外力做的功和动能改变的关系,即合外力做功的过程,是物体的动能和其他形式的能量相互转化的过程,合外力所做的功是物体动能变化的量度,即W总=Ek2-Ek1.

(2)重力做功的过程是重力势能和其他形式的能量相互转化的过程,重力做的功量度了重力势能的变化,即WG=Ep1-Ep2.

(3)重力以外的力做功的过程是机械能和其他形式的能转化的过程,重力以外的力做的功量度了机械能的变化,即WG外=E2-E1

(4)作用于系统的滑动摩擦力和系统内物体间相对滑动的位移的乘积,在数值上等于系统内能的增量.即“摩擦生热”:Q=F滑·s相对,所以,F滑·s相对量度了机械能转化为内能的多少.

可见,静摩擦力即使对物体做功,由于相对位移为零而没有内能产生.

动能和势能(重力势能和弹性势能)统称为机械能:E总=Ek+Ep.(式中Ek为动能,Ep为重力势能。)?

在只有重力(和系统内弹簧的弹力)做功的情形下,物体的动能和重力势能(及弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变.这个结论叫做机械能守恒定律 (1)为了求B点的速度,对于从B到C的过程有机械能守恒定理可以有:

在B点的机械能为:1/2mV^2,而在C点动能为0(速度为0),重力势能为mgh,因为整个过程中只有重力做工,故机械能守恒。

1/2mV^2=mgh所以v=3m/s

(2)为了求AB间距离,对于A到B列动能定理(此时因为有了摩擦力做工故机械能不守恒)。

A点时的动能为1/2m5^2,B点时动能为1/2m3^2.

动能变化等于外力所做的功:

1/2m5^2-1/2m3^2=0.2mgs则可以求出s=4m。

对于这类问题要想清楚对于那一过程,列什么方程,把这两个问题搞清楚了就很好做了!

机械能守恒定律的原理

当系统不受外力或所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变,叫动量守恒定律。

动能守恒定律:速度不变。

1.动能和动量的区别和联系�

(1)联系:动能和动量都是描述物体运动状态的物理量,都由物体的质量和瞬时速度决定,物体的动能和动量的关系为p= 或Ek= .�

(2)区别:①动能是标量,动量是矢量.所以动能变化只是大小变化,而动量变化却有三种情况:大小变化,方向变化,大小和方向均变化.一个物体动能变化时动量一定变化,而动量变化时动能不一定变化.②跟速度的关系不同:Ek= mv2,p=mv.③变化的量度不同,动能变化的量度是合外力的功,动量变化的量度是合外力的冲量.�

2.用动能定理求变力做功:在某些问题中由于力F大小的变化或方向变化,所以不能直接由W=Fscosα求出变力F做功的值,此时可由其做功的结果——动能的变化来求变力F所做的功.�

3.在用动能定理解题时,如果物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的分过程(如加速、减速的过程),此时,可以分段考虑,也可对全程考虑.如能对整个过程列式则可能使问题简化.在把各个力的功代入公式:W1+W2+…+Wn= mv末2- mv初2时,要把它们的数值连同符号代入,解题时要分清各过程中各个力做功的情况.�

4.机械能守恒定律的推论�

根据机械能守恒定律,当重力以外的力不做功,物体(或系统)的机械能守恒.显然,当重力以外的力做功不为零时,物体(或系统)的机械能要发生改变.重力以外的力做正功,物体(或系统)的机械能增加,重力以外的力做负功,物体(或系统)的机械能减少,且重力以外的力做多少功,物体(或系统)的机械能就改变多少.即重力以外的力做功的过程,就是机械能和其他形式的能相互转化的过程,在这一过程中,重力以外的力做的功是机械能改变的量度,即WG外=E2-E1.�

5.功能关系的总结�

做功的过程就是能量转化的过程,功是能量转化的量度,在本章中,功和能的关系有以下几种具体体现:�

(1)动能定理反映了合外力做的功和动能改变的关系,即合外力做功的过程,是物体的动能和其他形式的能量相互转化的过程,合外力所做的功是物体动能变化的量度,即W总=Ek2-Ek1.�

(2)重力做功的过程是重力势能和其他形式的能量相互转化的过程,重力做的功量度了重力势能的变化,即WG=Ep1-Ep2.�

(3)重力以外的力做功的过程是机械能和其他形式的能转化的过程,重力以外的力做的功量度了机械能的变化,即WG外=E2-E1�

(4)作用于系统的滑动摩擦力和系统内物体间相对滑动的位移的乘积,在数值上等于系统内能的增量.即“摩擦生热”:Q=F滑·s相对,所以,F滑·s相对量度了机械能转化为内能的多少.�

可见,静摩擦力即使对物体做功,由于相对位移为零而没有内能产生.

动能和势能(重力势能和弹性势能)统称为机械能:E=Ek+Ep.�

在只有重力(和系统内弹簧的弹力)做功的情形下,物体的动能和重力势能(及弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变.这个结论叫做机械能守恒定律. 动能守恒是要物体所收的合外力不做功,机械能守恒要系统在整个过程中机械能没有转化为热能、化学能等其他形式的能量

小球在竖直平面内做匀速圆周运动

一小球P在距圆周最高点为h处开始下落,时间为根号2h/g

小球Q在竖直平面内做匀速圆周运动,当Q球转到最高点是可能转一圈也可能两圈等等,所以角度为270°+N*360°,N为自然数,时间为(270°+N*360°)/W

有等式(270°+N*360°)/W=根号2h/g

解得W=(270°+N*360°)/根号2h/g P:位移5t^2

Q :路程π(5t^2)

额,题目有问题,没说Q从哪里开始运动,是否与P同时等问题

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姓 名

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日 期

实验课题

验证机械能守恒定律.

实验目的

验证机械能守恒定律.

实验原理

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.设某时刻物体的瞬时速度为V,下落高度为h,则有:mgh=mv2/2.故可利用打点计时器测出重物下落时某时刻的瞬时速度及下落的高度,即可验证机械能是否守恒.

器 材

铁架台(带铁夹)、打点计时器、直尺、重锤、纸带、复写纸片、导线、电源

实 验

步 骤

1、 把打点计时器固定在置于桌边的铁架台上,将打点计时器与电源连接好.

2、 将纸带穿过打点计时器的限位孔,并把纸带的一端固定在重锤上,使重锤停靠在打点计时器附近.

3、 先接通电源,后松手让重锤带着纸带自由下落.

4、 重复几次,得到3~5条纸带.

5、 在打好点的纸带中挑选“点迹清楚且第一、二两点间距离约为2mm”的一条纸带,在起始点标上O,在选5个连续的点一次标上1、2、3……,用刻度尺依次测出下落高度h1、h2、h3…….

6、 应用公式 ,计算出个点对应的瞬时速度v1、v2、v3…….

7、 计算各点对应的是能减少量mgh,以及增加的动能mv2/2,并进行比较.

实 验

记 录

点序号

hn

Vn

mghn

比较mghn和

h1=

V1=

h2=

V2=

h3=

V3=

实 验

结 论

实 验

分 析

注 意:

1、 打点计时器的两限位孔必须在同一竖直线上,以减少摩檫阻力.

2、 实验时必须先接通电源,然后松开纸带让重锤下落.

3、 测量下落高度时,必须从起始点算起.选取的各计数点要离起始点远些,纸带不宜过长,约40㎝即可.

4、 实验中因不需要知道动能和势能的具体数值,故不需测物体的质量m.

5、 实际上重物和纸带下落过中要克服阻力做功,所以动能的增加量要小于势能的减少量.

实 验

练 习

1、 在“验证机械能守恒定律”的实验中,下面叙述正确的是:

A.应用天平称出物体的质量

B.应当选用点迹清晰,第一、二两点距离约2mm的纸带进行测量

C.操作时应先放纸带后接电源

D.打点计时器应接在电压为4~6V的直流电源上

2、 在验证重锤自由下落过程中机械能守恒的实验中,下列说法正确的是:[ ]

A.实验时,应先接通打点计时器,等打点稳定后再释放纸带

B.必须用天平称量所用重锤的质量

C.为了方便,应在打下的纸带上每5个点取一个计数点进行测量和计算

D.本实验的系统误差,总是使重力势能的减少量大于动能的增加量

教 师

评 语

本来真的是表格,复制后就这样了···你还是看这个吧

高一物理机械能守恒

机械能守恒定律

在只有重力对物体做功的情况下,物体的动能和势能发生相互转化,但机械能的总量不变。

其数学表达式可以有以下两种形式:

E机o=E机t(或mgho+1/2m(v

o)^2=mght+1/2m(v

t)^2)

△Ek=-△Ep。

机械能守恒条件是:只有重力(或弹簧弹力)做功。【即不考虑空气阻力及因其他摩擦产生热而损失能量,所以机械能守恒也是一种理想化的物理模型】,而且是系统机械能守恒.

一般做题的时候好多是机械能不守恒的,但是可以用能量守恒,比如说把丢失的能量给补回来

有功能关系式中的

W除G外=△E机

可知:更广义的讲机械能守恒条件应是除了重力之外的力所做的功为零。

当系统不受外力或所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变,叫动量守恒定律。

动能守恒定律:速度不变。

1.动能和动量的区别和联系

(1)联系:动能和动量都是描述物体运动状态的物理量,都由物体的质量和瞬时速【V瞬】决定,物体的动能和动量的关系为p=mv

或Ek=1/2mv∧2

(2)区别:①动能是标量,动量是矢量.动能变化只是大小变化,而动量变化却有三种情况:大小变化,方向变化,大小和方向均变化.一个物体动能变化时动量一定变化,而动量变化时动能不一定变化.②跟速度的关系不同:Ek=1/2

mv2,p=mv.③变化的量度不同,动能变化的量度是合外力的功,动量变化的量度是合外力的冲量.

2.用动能定理求变力做功:在某些问题中由于力F大小的变化或方向变化,所以不能直接由W=Fscosα求出变力F做功的值,此时可由其做功的结果——动能的变化来求变力F所做的功.

3.在用动能定理解题时,如果物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的分过程(如加速、减速的过程),此时,可以分段考虑,也可对全程考虑.如能对整个过程列式则可能使问题简化.在把各个力的功代入公式:W1+W2+…+Wn=1/2

mv末^2-1/2

mv初^2时,要把它们的数值连同符号代入,解题时要分清各过程中各个力做功的情况.

4.机械能守恒定律的推论

根据机械能守恒定律,当重力以外的力不做功,物体(或系统)的机械能守恒.显然,当重力以外的力做功不为零时,物体(或系统)的机械能要发生改变.重力以外的力做正功,物体(或系统)的机械能增加,重力以外的力做负功,物体(或系统)的机械能减少,且重力以外的力做多少功,物体(或系统)的机械能就改变多少.即重力以外的力做功的过程,就是机械能和其他形式的能相互转化的过程,在这一过程中,重力以外的力做的功是机械能改变的量度,即WG外=E2-E1.

5.功能关系的总结?

做功的过程就是能量转化的过程,功是能量转化的量度,在本章中,功和能的关系有以下几种具体体现:

(1)动能定理反映了合外力做的功和动能改变的关系,即合外力做功的过程,是物体的动能和其他形式的能量相互转化的过程,合外力所做的功是物体动能变化的量度,即W总=Ek2-Ek1.

(2)重力做功的过程是重力势能和其他形式的能量相互转化的过程,重力做的功量度了重力势能的变化,即WG=Ep1-Ep2.

(3)重力以外的力做功的过程是机械能和其他形式的能转化的过程,重力以外的力做的功量度了机械能的变化,即WG外=E2-E1

(4)作用于系统的滑动摩擦力和系统内物体间相对滑动的位移的乘积,在数值上等于系统内能的增量.即“摩擦生热”:Q=F滑·s相对,所以,F滑·s相对量度了机械能转化为内能的多少.

可见,静摩擦力即使对物体做功,由于相对位移为零而没有内能产生.

动能和势能(重力势能和弹性势能)统称为机械能:E总=Ek+Ep.(式中Ek为动能,Ep为重力势能。)?

在只有重力(和系统内弹簧的弹力)做功的情形下,物体的动能和重力势能(及弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变.这个结论叫做机械能守恒定律 (1)为了求B点的速度,对于从B到C的过程有机械能守恒定理可以有:

在B点的机械能为:1/2mV^2,而在C点动能为0(速度为0),重力势能为mgh,因为整个过程中只有重力做工,故机械能守恒。

1/2mV^2=mgh所以v=3m/s

(2)为了求AB间距离,对于A到B列动能定理(此时因为有了摩擦力做工故机械能不守恒)。

A点时的动能为1/2m5^2,B点时动能为1/2m3^2.

动能变化等于外力所做的功:

1/2m5^2-1/2m3^2=0.2mgs则可以求出s=4m。

对于这类问题要想清楚对于那一过程,列什么方程,把这两个问题搞清楚了就很好做了!

机械能守恒定律的原理

当系统不受外力或所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变,叫动量守恒定律。

动能守恒定律:速度不变。

1.动能和动量的区别和联系�

(1)联系:动能和动量都是描述物体运动状态的物理量,都由物体的质量和瞬时速度决定,物体的动能和动量的关系为p= 或Ek= .�

(2)区别:①动能是标量,动量是矢量.所以动能变化只是大小变化,而动量变化却有三种情况:大小变化,方向变化,大小和方向均变化.一个物体动能变化时动量一定变化,而动量变化时动能不一定变化.②跟速度的关系不同:Ek= mv2,p=mv.③变化的量度不同,动能变化的量度是合外力的功,动量变化的量度是合外力的冲量.�

2.用动能定理求变力做功:在某些问题中由于力F大小的变化或方向变化,所以不能直接由W=Fscosα求出变力F做功的值,此时可由其做功的结果——动能的变化来求变力F所做的功.�

3.在用动能定理解题时,如果物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的分过程(如加速、减速的过程),此时,可以分段考虑,也可对全程考虑.如能对整个过程列式则可能使问题简化.在把各个力的功代入公式:W1+W2+…+Wn= mv末2- mv初2时,要把它们的数值连同符号代入,解题时要分清各过程中各个力做功的情况.�

4.机械能守恒定律的推论�

根据机械能守恒定律,当重力以外的力不做功,物体(或系统)的机械能守恒.显然,当重力以外的力做功不为零时,物体(或系统)的机械能要发生改变.重力以外的力做正功,物体(或系统)的机械能增加,重力以外的力做负功,物体(或系统)的机械能减少,且重力以外的力做多少功,物体(或系统)的机械能就改变多少.即重力以外的力做功的过程,就是机械能和其他形式的能相互转化的过程,在这一过程中,重力以外的力做的功是机械能改变的量度,即WG外=E2-E1.�

5.功能关系的总结�

做功的过程就是能量转化的过程,功是能量转化的量度,在本章中,功和能的关系有以下几种具体体现:�

(1)动能定理反映了合外力做的功和动能改变的关系,即合外力做功的过程,是物体的动能和其他形式的能量相互转化的过程,合外力所做的功是物体动能变化的量度,即W总=Ek2-Ek1.�

(2)重力做功的过程是重力势能和其他形式的能量相互转化的过程,重力做的功量度了重力势能的变化,即WG=Ep1-Ep2.�

(3)重力以外的力做功的过程是机械能和其他形式的能转化的过程,重力以外的力做的功量度了机械能的变化,即WG外=E2-E1�

(4)作用于系统的滑动摩擦力和系统内物体间相对滑动的位移的乘积,在数值上等于系统内能的增量.即“摩擦生热”:Q=F滑·s相对,所以,F滑·s相对量度了机械能转化为内能的多少.�

可见,静摩擦力即使对物体做功,由于相对位移为零而没有内能产生.

动能和势能(重力势能和弹性势能)统称为机械能:E=Ek+Ep.�

在只有重力(和系统内弹簧的弹力)做功的情形下,物体的动能和重力势能(及弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变.这个结论叫做机械能守恒定律. 动能守恒是要物体所收的合外力不做功,机械能守恒要系统在整个过程中机械能没有转化为热能、化学能等其他形式的能量

小球在竖直平面内做匀速圆周运动

一小球P在距圆周最高点为h处开始下落,时间为根号2h/g

小球Q在竖直平面内做匀速圆周运动,当Q球转到最高点是可能转一圈也可能两圈等等,所以角度为270°+N*360°,N为自然数,时间为(270°+N*360°)/W

有等式(270°+N*360°)/W=根号2h/g

解得W=(270°+N*360°)/根号2h/g P:位移5t^2

Q :路程π(5t^2)

额,题目有问题,没说Q从哪里开始运动,是否与P同时等问题

做不了的

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