高国龙

在物理实验教学中，即使实验目的和要求相同，也往往有多种实验方案。因此在实验教学中，通过多种实验方案的设计和实施，可以有效地训练学生思维的广阔性和知识的综合性。

《机械能守恒定律的验证》实验一般采用自由落体的实验方案，让重物拖带纸带竖直下落，由打点计时器在纸带上等时打点，分析纸带上的点列，结合打点的周期，可测定下落距离和计算对应的瞬时速度，由此可验证重力势能和动能的转化是符合总机械能守恒的。

下面介绍用自制摆验证机械能守恒实验。本实验方案用常见的两个物理过程（单摆的摆动和平抛运动）来验证能量守恒。

1 实验原理

3 制作方法

把一根粗铁丝的一端弯一个钩（略大于固定在铁架台上横杆的直径）。另一端弯成90°，弯转部分的长度约等于小球的直径。将一个开孔的小铁球挂在铁丝上，如图2所示，做成一个自制摆。

4 操作方法

将自制摆挂在铁架台的横杆上，如图3所示，把摆拉到A位置后由静止释放，粗铁丝运动到B位置时被下面一根横杆阻挡，小铁球由于惯性向前飞出作平抛运动。在地面上放一张白纸，上面铺上复写纸，当小球落在复写纸上时，可在下面白纸上留下痕迹。实验10次（每次要从同一点释放，因此释放点A要做一个标志），画一个尽量小的圆将10个落点包围起来，该圆的圆心便是平均落点C。用重锤线确定M、N点的位置。用米尺量出AN、BM的高度，就可以算出A、B两点的竖直距离h=AN-BM，再量出MC的距离x，即可验证机械能守恒定律。……