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研究动能与势能转化  
 
小组成员:施健协 张鹏辉 顾明龙 魏日敏 罗炜喻

一、探究的目的和意义
自然界有各种各样的能量,例如煤,石油,风能,生物能,地热能等等。能量的转化既复杂又简单,复杂的是过程,简单的结果。它遵循能量连守衡。在这无数种转化中,最简单的莫过于动能与势能之间的转化。因此,我们从最简单的能量转换现象入手开始探究。
动能势能转化的实质是能量的转化,而能量的转化涉及到能量守恒这一定律。而这一定律曾经是马克思主义有力的论据。对动能势能转化的探究有利于我们对于客观世界的认识,同时对能量转化过程的研究加深了我们对能量的认识。

二、研究主要内容
动、势能的转化过程,验证机械能守恒定律。

三、 究计划
(1)进行实验 (2)整理、总结研究结果 (3)撰写实验报告 (4)成果展示

四、实验器材
装置如图所示实验装置:将一个四分之一圆板固定在铁架台上,顶端O固定一轻质杆。轻质杆的末端系一重锤。用绳子把重锤F与O点相连。E点为光电门传感器。


五、实验过程
将重锤从某一高度(高与A处)自由释放,分别收集重锤经过A.B.C.D四点时速度,而A.B.C.D四点的高度差是定值0.05。数据收集和处理后可列表如下:



上述两表是重锤从两个不同高度后的数据.
从表中的数据可以看出,从A点到B点到C点到D点的过程中,重力势能不能减少,而反过来动能却不断增大.而且每一点的动.势之和几乎是同一个数,这便说明重锤在A点到D点的过程中,即存在一个动势能转化过程,即动能转化为势能,可以表示为:
1/2mVa^2+mgHa=1/2mVb^2+mgHb=1/2mVc^2+mgHc=1/2mVd^2+mgHd

六、实验结论
归纳上述实验数据可以得到 △E=mg△H ,这个式子的物理意义是:物体的下摆过程中,其动能的改变量与势能的改变量相等.

七、教师点评
本实验是在什么条件完成的?是否在任何情况下动能的改变量都等于势能的改变量?因此,实验结论的获得是否有一定的条件,请进一步研究。

八、教师命题
分析你们的表格中关于机械能的实验数据,能否得到"本实验中的机械能守恒"的结论?如果以高度h为横坐标,以机械能E为纵坐标,在E-h图象中大致完成本次实验的图线

 

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