用DIS驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的三種方法

1、用 DIS 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的三種方法一、用斜軌法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠眯避壏?yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)原理位于傾斜軌道上的小車，忽略軌道的摩擦力，因只有重力對其做功，所以機(jī)械能守恒。取低處光電門傳感器( 接數(shù)據(jù)采集器第二通道) 為零勢點(diǎn)，設(shè)兩光電門之 間 的 高 差 為h ， 則 ： 在 兩 光 電 門 傳 感 器 處 小車 的 機(jī) 械 能 分 別 為 ：E11 mv12mghE21 mv222，2若 L1 為兩光電門問的距離，L2 為軌道兩支腳之間的距離， S 為軌道一個支腳調(diào)高高度： S' 為本支腳平衡摩擦后高度，則公式中hL1 * (S S' ) / L2本實(shí)驗(yàn)中

2、，“I ” 型擋光片的寬度為 002m，小車的質(zhì)量為 0.2345kg ，L1=0.50m，L2=1.OOm， S=0.037m，S'=0.013m，所以 h=0.012m。兩光電門傳感器處機(jī)械能損耗的計算公式為：n ( E1 E2 ) / E1 E2 ) / 2實(shí)驗(yàn)器材朗威 DISLab、計算機(jī)、DISLab 力學(xué)軌道及附件、天平等。實(shí)驗(yàn)裝置圖見圖 22 1。實(shí)驗(yàn)過程與數(shù)據(jù)分析l 、將力學(xué)軌道調(diào)節(jié)水平，把一側(cè)調(diào)高3.7cm，按 0.5 米間距安裝兩光電門；2、將兩光電門接入數(shù)據(jù)采集器第一、二通道；3、打開“計算表格” ，點(diǎn)擊“自動記錄”中的“開始” ，讓小車自由向下滑動56 次，點(diǎn)擊

3、停止；4、點(diǎn)擊“公式”，輸入變量和計算公式，得到計算結(jié)果；5、由結(jié)果可見：六次實(shí)驗(yàn)中機(jī)械能損失僅在1.90 2.90 之間；6、進(jìn)一步改進(jìn)實(shí)驗(yàn)手法，精細(xì)調(diào)節(jié)力學(xué)軌道墊高的角度，平衡摩擦力，可大幅度提高實(shí)驗(yàn)精度， 得到圖 22-3 所示的計算結(jié)果， 機(jī)械能的損失已控制在千分之一以內(nèi)；7、由此可得出結(jié)論：在只有重力做功的情況下，機(jī)械能守恒。1二、用氣墊導(dǎo)軌法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)器材朗威 DISLab、計算機(jī)、氣墊導(dǎo)軌、天平等。實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠脷鈮|導(dǎo)軌法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)裝置圖見圖 22-4 。實(shí)驗(yàn)過程與數(shù)據(jù)分析1、將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平，把一個支腳調(diào)高2.4cm， ( 也可先安裝，測量出角度后修改公

4、式 ) ，按 0.5 米間距安裝兩光電門：2、將兩光電門接入數(shù)據(jù)采集器第一、 二通道：3、打開“計算表格” ，點(diǎn)擊“自動記錄”中的“開始”，啟動氣源，讓滑塊自由滑下45 次，關(guān)閉氣源；4、點(diǎn)擊“公式”，輸入變量和計算公式，得到計算結(jié)果；5、由結(jié)果可見，五次實(shí)驗(yàn)中機(jī)械能損失僅在 1.30 1.95 之間。在誤差范圍內(nèi)，可得出結(jié)論：在只有重力做功的情況下，機(jī)械能守恒。2三、用擺球法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠脭[球法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)原理把一個擺球用細(xì)線懸掛起來并拉到一定的高度，然后放開，擺球在擺動過程中，動能和勢能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，忽略空氣的阻力影響，因只有重力對其做功，所以機(jī)械能守恒。取擺球擺

5、動時最低點(diǎn)為零勢點(diǎn)，將光電門傳感器固定在不同點(diǎn)，設(shè)此點(diǎn)的E1mv2mgh高度為 h，則在兩光電門傳感器處擺球的機(jī)械能為：2本實(shí)驗(yàn)中，擺球?yàn)橹睆綖? 008m 小圓柱體，質(zhì)量為00075kg，擺球通過光電門傳感器時的擋光時間為tl ，所以：擺球的速度為 v0.008/ t1。實(shí)驗(yàn)器材朗威 DISLab、計算機(jī)、 DISLab 機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)器 ( 圖 231) 、天平等。實(shí)驗(yàn)裝置圖見圖 23-2 。實(shí)驗(yàn)過程與數(shù)據(jù)分析1、將 DISLab 機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)器按裝配圖安裝好 ( 參照用戶手冊 ) ，把光電門傳感器固定在實(shí)驗(yàn)器的A 點(diǎn)，并接入數(shù)據(jù)采集器的第一通道；2、將小擺球用磁鐵夾吸住， 固定在A 點(diǎn)上方 510 厘米處；3、移動光電門傳感器固定臂， 使用測平器觀察并調(diào)整光電門的透光孔正好在 A點(diǎn)；4、打開“計算表格” ，點(diǎn)擊“自動記錄”中的“開始”，釋放擺球，當(dāng)擺球通過光電門傳感器后，阻止擺球回擺；5、移動光電門傳感器固定臂， 使用測平器觀察并調(diào)整光電門的透光孔分別位于 B、C、D點(diǎn)，重復(fù)步驟 4，獲得四次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；6、點(diǎn)擊“變量”分別定義“h”“m”表示光電門距零勢點(diǎn)的高度和擺球的質(zhì)量，并輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)；7、點(diǎn)擊“公