用DIS驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的三種方法

圖圖22-1實(shí)鬪裝置匣用DIS驗(yàn)證機(jī)器能守恒定律的三種要領(lǐng)一、用斜軌法驗(yàn)證機(jī)器能守恒定律?實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠眯避壏?yàn)證機(jī)器能守恒定律。?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(duì)其做功，所以機(jī)器能守恒。取低處光電門傳感器（接數(shù)據(jù)收羅器第二通道）為零勢(shì)點(diǎn)，設(shè)兩光電門之間的高差為h,貝I]：在兩光電門傳感器處小車的機(jī)器能分別為：1 1E=—mv2+ E=—mv212 1 22 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(gè)支腳調(diào)高高度：S'為本支腳平衡摩擦后高度，則公式中h=L1*（S—s'）/L2本實(shí)驗(yàn)中，“I”型擋光片的寬度為0.02m,小車的質(zhì)量為0.2345kg,L1=0.50m,L2=LOOm，S=0.037m，S'=0.013m，所以h=0.012m。兩光電門傳感器處機(jī)器能損耗的盤算公式為：n=（E1-E2）/[E1€E2）/2]?實(shí)驗(yàn)器材朗威DISLab、盤算機(jī)、DISLab力學(xué)軌道及附件、天平等。羸?實(shí)驗(yàn)裝置圖見圖22.1。?實(shí)驗(yàn)歷程與數(shù)據(jù)闡發(fā)1、將力學(xué)軌道調(diào)治水平，把一側(cè)調(diào)高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)收羅器第一、二通道；3、 打開“盤算表格”，點(diǎn)擊“自動(dòng)記載”中的“開始”，讓小車自由向下滑動(dòng)5?6次，點(diǎn)擊停止；4、 點(diǎn)擊“公式”，輸入變量和盤算公式，得到盤算結(jié)果；5、 由結(jié)果可見：六次實(shí)驗(yàn)中機(jī)器能損失僅在1.90%?2.90%之間；6、 進(jìn)一步革新實(shí)驗(yàn)手法，精細(xì)調(diào)治力學(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所示的盤算結(jié)果，機(jī)器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)器能守恒。

二、用氣墊導(dǎo)軌法驗(yàn)證機(jī)器能守恒定律?實(shí)驗(yàn)器材朗威DISLab、盤算機(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)器能守恒定律。?實(shí)驗(yàn)裝置圖見圖22-4o ?實(shí)驗(yàn)歷程與數(shù)據(jù)闡發(fā)1、 將氣墊導(dǎo)軌調(diào)治水平，把一個(gè)支腳調(diào)高4cm,（也可先安裝，丈量出角度后修改公式，按0.5米間距安裝兩光電門：2、 將兩光電門接入數(shù)據(jù)收羅器第一二通道：3、 打開“盤算表格'；點(diǎn)擊“自動(dòng)記載"4的“開始”，啟動(dòng)氣源，讓滑塊自由滑下4—5次，封閉氣源；4、 點(diǎn)擊“公式”，輸入變量和盤算公式，得到盤算結(jié)果；5、 由結(jié)果可見，五次實(shí)驗(yàn)中機(jī)器能損失僅在1.30?1.95%之間。在誤差范疇內(nèi)，可得出結(jié)論：在只有重力做功的情況下，機(jī)器能守恒。4、打開“盤算表格”，點(diǎn)擊“自動(dòng)固4、打開“盤算表格”，點(diǎn)擊“自動(dòng)固23-1DI&Lat皿械龍守佢實(shí)驗(yàn)器實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);圖23-2搓球法睽證機(jī)械能守怛三、用擺球法驗(yàn)證機(jī)器能守恒定律?實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠脭[球法驗(yàn)證機(jī)器能守恒定律。?實(shí)驗(yàn)原理把一個(gè)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(dòng)歷程中，動(dòng)能和勢(shì)能產(chǎn)生相互轉(zhuǎn)化，忽略空氣的阻力影響，因只有重力對(duì)其做功，所以機(jī)器能守恒。取擺球擺動(dòng)時(shí)最低點(diǎn)為零勢(shì)點(diǎn)，將光電門傳感器牢固在差別點(diǎn)，設(shè)此點(diǎn)的E=—mv2+mgh高度為h,則在兩光電門傳感器處擺球的機(jī)器能為： 2本實(shí)驗(yàn)中，擺球?yàn)橹睆綖?.008m小圓柱體，質(zhì)量為0.0075kg,擺球通過光電門傳感器時(shí)的擋光時(shí)間為tl，所以：擺球的速度為v=0.008/o?實(shí)驗(yàn)器材朗威DISLab、盤算機(jī)、DISLab機(jī)器能守恒實(shí)驗(yàn)器（圖23—1）、天平等。?實(shí)驗(yàn)裝置圖TOC\o"1-5"\h\z見圖23-2。 —?實(shí)驗(yàn)歷程與數(shù)據(jù)闡發(fā)1、 將DISLab機(jī)器能守恒實(shí)驗(yàn)器按裝配圖安裝好（參照《用戶手冊(cè)》），把光電門傳感器牢固在實(shí)驗(yàn)器的A點(diǎn)，并接入數(shù)據(jù)收羅器的第一通道； 血|2、 將小擺球用磁鐵夾吸住，牢固在A點(diǎn)上方5?10厘米處；3、移動(dòng)光電門傳感器牢固臂，使用霾登―測平器視察并調(diào)解光電門的透光孔正幸!m虧A點(diǎn)； 記載”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?cái)[；5、移動(dòng)光電門傳感器牢固臂，使用測平器視察并調(diào)解光電門的透光孔分別位于B、C、D點(diǎn)，重復(fù)步調(diào)4,得到四次6、 點(diǎn)擊“變量”分別界說“h”“m”表現(xiàn)光電門距零勢(shì)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