實(shí)驗(yàn)“用DIS研究機(jī)械能守恒定律“例題及分析

1、【精品文檔】如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除，僅供學(xué)習(xí)與交流實(shí)驗(yàn)“用DIS研究機(jī)械能守恒定律“例題及分析.精品文檔. 實(shí)驗(yàn) 用DIS研究機(jī)械能守恒定律1、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 (一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯縿?dòng)能和重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化中所遵循的規(guī)律。 (二) 實(shí)驗(yàn)原理：將實(shí)驗(yàn)裝置中的光電門傳感器接入數(shù)據(jù)采集器，測(cè)定擺錘在某一位置的瞬時(shí)速度，從而求得擺錘在該位置的動(dòng)能，同時(shí)輸入擺錘的高度，求得擺錘在該位置的重力勢(shì)能，進(jìn)而研究勢(shì)能和動(dòng)能轉(zhuǎn)化時(shí)的規(guī)律。(三) 實(shí)驗(yàn)器材：機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)器、DIS（光電門傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)等）(四) 實(shí)驗(yàn)步驟：1、實(shí)驗(yàn)1（1）卸下定位擋片，將擺錘置于A點(diǎn)釋放后，觀察它擺到左邊最高點(diǎn)的位置，并記下該位

2、置，觀察是否A點(diǎn)與等高。（2）裝上定位擋片于P點(diǎn)，再將擺錘置于A點(diǎn)釋放后，觀察它擺到左邊最高點(diǎn)的位置，并記下該位置。（3）將定位擋片依次放在Q、R點(diǎn)，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟（2）觀察、記錄。（4）寫出實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 2、實(shí)驗(yàn)2（1）連接DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。（2）測(cè)量擺錘的直徑及其質(zhì)量并且輸入軟件界面內(nèi)。（3）將光電門分別放在B、C、D點(diǎn)，每次擺錘在A點(diǎn)釋放，點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)計(jì)算”，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)顯示B、C、D各點(diǎn)的重力勢(shì)能、動(dòng)能和機(jī)械能。（4）比較A、B、C、D各點(diǎn)的機(jī)械能數(shù)值，得出結(jié)論。(五) 實(shí)驗(yàn)記錄：次數(shù) D C B A高度h/m0.0000.0500.1000.150速度v/ms-1勢(shì)能Ep/J動(dòng)能Ek/J機(jī)械能

3、E/J(六) 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：寫出機(jī)械能守恒定律： (七) 實(shí)驗(yàn)誤差分析：2、 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1實(shí)驗(yàn)中A、B、C、D四點(diǎn)高度為0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由計(jì)算機(jī)默認(rèn)，不必輸入2擺錘每次均從A點(diǎn)無初速釋放，A點(diǎn)位置不能移動(dòng)。3光電門傳感器定位的順序是D、C、B，不能顛倒，且光電門傳感器定位要正確。4擺線不易伸長(zhǎng)的線，如單根尼龍絲、胡琴絲或蠟線。且擺錘在A點(diǎn)靜止時(shí)擺線不能松馳三、誤差分析1空氣阻力使擺錘的機(jī)械能有所減少2A、B、C、D四點(diǎn)定位有誤差，使高度的值有誤差，引起測(cè)得的重力勢(shì)能有誤差3擺線在D、C、B位置均有不同程度的伸長(zhǎng)量四、參考習(xí)題 1、用DIS研究機(jī)械能守恒定

4、律的實(shí)驗(yàn)中：（1）（多選題）下列說法中正確的是：（ ） BC（A）擺錘每次都必須從擺錘釋放器的位置以不同的速度向下運(yùn)動(dòng)（B）必須測(cè)定擺錘的直徑（C）擺錘下落的高度可由標(biāo)尺盤直接測(cè)定（D）定位擋片的作用是改變擺錘的機(jī)械能（2）某同學(xué)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)界面如圖2所示，在數(shù)據(jù)要求不太高的情況下，可得出結(jié)論： 只有重力做功的情況下，物體的機(jī)械能保持守恒理由是： （計(jì)算出擺錘在A、B、C、D四點(diǎn)的機(jī)械能分別為1.125×10-2J、1.11×10-2J、1.08×10-2J、1.05×10-2J，各點(diǎn)機(jī)械能大小基本一致）（3）經(jīng)過仔細(xì)研究數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，擺錘從A到D的過程中

5、機(jī)械能 ，造成這種情況的原因主要是 （逐漸減小，擺錘克服空氣阻力做功消耗一定的機(jī)械能） 2將實(shí)驗(yàn)裝置中的光電門傳感器接入數(shù)據(jù)采集器，測(cè)定擺錘在某一位置的瞬時(shí)速度，從而求得擺錘在該位置的動(dòng)能，同時(shí)輸入擺錘的高度，求得擺錘在該位置的重力勢(shì)能，進(jìn)而研究勢(shì)能和動(dòng)能轉(zhuǎn)化時(shí)的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)中A、B、C、D四點(diǎn)高度為0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由計(jì)算機(jī)默認(rèn)，不必輸入?，F(xiàn)某位同學(xué)要測(cè)定擺錘在D點(diǎn)的瞬時(shí)速度。其實(shí)驗(yàn)裝置如圖（1）所示，接著他點(diǎn)擊“開始記錄”，同時(shí)讓擺錘從圖中所示位置釋放，計(jì)算機(jī)將擺錘通過光電門傳感器的速度自動(dòng)記錄在表格的對(duì)應(yīng)處，如圖（2）。請(qǐng)指出該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中的錯(cuò)誤之處：

6、 擺圖（2）中計(jì)算機(jī)記錄的數(shù)據(jù)與真實(shí)值相比將（填“偏大”、“偏小”或“仍準(zhǔn)確”）答案：光電門傳感器未放在標(biāo)尺盤最低端的D點(diǎn)；擺錘釋放器未置于A點(diǎn)偏小3、某同學(xué)用DIS研究“機(jī)械能守恒定律”的裝置如圖（a）所示，在一次實(shí)驗(yàn)中，選擇DIS以圖象方式顯示實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，所顯示的圖象如圖（b）所示圖象的橫軸表示小球距D點(diǎn)的高度h，縱軸表示擺球的重力勢(shì)能Ep、動(dòng)能Ek或機(jī)械能E試回答下列問題：圖（b）的圖象中，表示小球的重力勢(shì)能Ep、動(dòng)能Ek、機(jī)械能E隨小球距D點(diǎn)的高度h變化關(guān)系的圖線分別是 （按順序填寫相應(yīng)圖線所對(duì)應(yīng)的文字） 根據(jù)圖（b）所示的實(shí)驗(yàn)圖象，可以得出的結(jié)論 （ 乙、丙、甲；在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，在只有重力做功的情況下，小球的機(jī)械能守恒）*三、誤差分析1空氣阻力使擺錘的機(jī)械能有所減少2A、B、C、D四點(diǎn)定位有誤差，使高度的值有誤差，引起測(cè)得的重力勢(shì)能有誤差3擺線在D、C、B位置均有不同程度的伸長(zhǎng)量 偏小： 擺錘釋放的位置在AB之間 電光門沒有放在D點(diǎn) 擺錘在運(yùn)動(dòng)中受到空氣阻力的影響（擺錘克服空氣阻力做工消耗一定的機(jī)械能）D點(diǎn)機(jī)械能偏小的原因 ： 擺錘克