周艳丽，王扬威，王 超，陈英才

（台州学院 物理与材料工程系，浙江 台州318000）

1 引 言

物理学力学部分有比较多的守恒定律，如：动量守恒定律、机械能守恒定律、角动量守恒定律等.在实际教学中，为了增强学生对这些守恒定律的认识，往往需要引入实验对相关守恒定律进行演示和验证［1-3］.在物理教学中，滚摆实验常被用来演示机械能守恒定律.

实际上，滚摆在运动过程中机械能是不守恒的.一方面，运动过程中总有空气阻力、摆线间摩擦力等非保守力做功；另一方面，如果摆线没有弹性或摆线弹性可忽略，那么滚摆每次运动到最低点时都会因为摆线间摩擦及摆线内摩擦而损失掉所有的平动动能［4］.针对滚摆运动问题，目前已有不少的研究［4-10］，但这些研究往往只侧重于分析和讨论理想条件下（即忽略空气阻力、摆线间摩擦力等因素的影响）滚摆在1次全滚动过程中的运动特点和能量损失，而对于滚摆在多次全滚动中所遵从的运动规律以及阻力、摩擦力等因素造成的机械能损失却少有讨论.这明显不利于学生对滚摆运动规律的完整认识和把握.本工作的主要目的就是从实验上研究滚摆滚动最大高度和滚动时间随滚动次数的变化规律，并在理想条件下从理论上讨论分析实验结果.同时，通过对比实验和理论结果，揭示了空气阻力、绳间摩擦力等因素对滚摆运动的影响及其所造成的系统的机械能损失.

2 实 验

滚摆的核心部件为……