能的减少等
于动能的增加。
设物体的质量为，下落距离为时物体的瞬时速度为，则重力势能减少，
动能增加1mv2，故有＝1mv2
2
2
利用打点计时器打出的纸带，测出重物下落的高度，利用时间内的平
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，即可
验证机械能是否守恒。
若从重物下落过程中的某一点开始，设重物的质量为，测出物体对应
于点的速度，再测出物体由点下落Δ后经过点的速度，则在误差允许范围内，根据机械能守恒有
mgh

12
mvB2

12
mvA2
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】．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。．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、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。．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。．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，、、是纸带上相邻的三个点，由于已经知道纸带以加速度做匀加速运动，所以、两点的距离可以表示为
x
vA2Δt
1a2Δt22
式中“Δ”是、两点的时间间隔。这样，、之间的平均速度可以写成
x
vAC
2Δt
vA
aΔt
另一方面＝＋Δ
所以vBvAC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。
【实验步骤】
．如图所示，把打点计时器竖直地固定在置于桌边的铁架台上，将打点计时器与电源连
f接好。
电火r