寫在前面:在近期機械能守恒實驗中頻繁出現(xiàn)理論線與測量線確定,學(xué)生區(qū)別困難較大。
一、機械能守恒實驗誤差來源
機械能守恒的條件是除重力以外的其它力不做功或做功為0,而驗證機械能守恒實驗中不可避免的存在微小阻力(空氣阻力、摩擦阻力),導(dǎo)致系統(tǒng)機械能略有減小,實驗中也就存在了理論線與測量線之分。
在機械能守恒實驗中是動能與勢能在相互轉(zhuǎn)變,其中一減小,另一個在變大,并且減小量的理論值與實驗值總是相同的,由于阻力存在使得增加量不足。
二、案例圖解分析
1、重力勢能(h)減少動能(v2)增加
如圖1所示,某次機械能守恒實驗中的增加的速度與下降高度變化規(guī)律,因下降的高度不會因阻力存在而發(fā)生系統(tǒng)變化,故作一豎直紅線與規(guī)律線交于兩點反映此時對應(yīng)的速度情況,由于阻力存在,速度增加的測量值是小于理論值,所以圖線1為理論值,圖線2是測量值。
2、動能(v2)減少重力勢能(h)增加
如圖2所示,某次機械能守恒實驗中的增加的高度與下降速度變化規(guī)律,因下降的速度不會因阻力存在而發(fā)生系統(tǒng)變化,故作一水平紅線與規(guī)律線交于兩點反映此時對應(yīng)的高度情況,由于阻力存在,高度增加的測量值是小于理論值,所以圖線1為理論值,圖線2是測量值。
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