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张前军物理教学随笔

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如何确定机械能守恒实验理论线与测量线  

2011-05-23 15:30:45|  分类: 实验 |  标签: |举报 |字号 订阅

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写在前面:在近期机械能守恒实验中频繁出现理论线与测量线确定,学生区别困难较大。

一、机械能守恒实验误差来源

机械能守恒的条件是除重力以外的其它力不做功或做功为0,而验证机械能守恒实验中不可避免的存在微小阻力(空气阻力、摩擦阻力),导致系统机械能略有减小,实验中也就存在了理论线与测量线之分。

在机械能守恒实验中是动能与势能在相互转变,其中一减小,另一个在变大,并且减小量的理论值与实验值总是相同的,由于阻力存在使得增加量不足。如何确定机械能守恒实验理论线与测量线 - 张前军 - 张前军物理教学随笔

二、案例图解分析

1、重力势能(h)减少动能(v2)增加

如图1所示,某次机械能守恒实验中的增加的速度与下降高度变化规律,因下降的高度不会因阻力存在而发生系统变化,故作一竖直红线与规律线交于两点反映此时对应的速度情况,由于阻力存在,速度增加的测量值是小于理论值,所以图线1为理论值,图线2是测量值。

2、动能(v2)减少重力势能(h)增加

如图2所示,某次机械能守恒实验中的增加的高度与下降速度变化规律,因下降的速度不会因阻力存在而发生系统变化,故作一水平红线与规律线交于两点反映此时对应的高度情况,由于阻力存在,高度增加的测量值是小于理论值,所以图线1为理论值,图线2是测量值。

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