DIS实验验证机械能守恒定律
——采用通用软件进行创新与改进
2021-09-24陈蕾卉刘爱云
物理通报 2021年10期
陈蕾卉 刘爱云 涂 泓
(上海师范大学数理学院 上海 200234)
1 引言
机械能守恒定律是运动学中的基本定律,同时也是中学物理课程学习的重点内容.它反映了在只有重力或弹力做功的物体系统内,物体系统的动能和势能之间可以发生相互转化,但机械能的总能量保持不变这一理论.在传统的验证机械能守恒定律的DIS实验中,通常采用专用软件进行测量,初速度为零是给定的默认实验条件,并不是实际测量出来的.在实际实验中,有可能由于初始释放的位置、人手释放的不确定性等因素,导致其实验结果与初速度为零的实验计算结果相差较大.并且,这种初速度及实验表格都提前为学生预备好的做法,并不能锻炼学生的物理科学思维、创造力及思辨能力.本文采用通用软件的测量方式来进行实验,让学生自行设计实验表格,并改进了关于初速度的测量方式.因此,本文中的以通用软件来进行实验相较于传统的使用专用软件来说,更加准确和全面[1,2].
2 实验装置简介
实验器材:朗威DISLab数据采集器、计算机、朗威光电门传感器、摆锤、细线、铁架台、带刻度的高度板.
实验装置如图1所示.其中光电门传感器固定在带刻度的高度板上,接入数据采集器中,当摆锤经过光电门传感器时,光电门传感器会实时记录摆锤经过光电门传感器的时间,计算出此时摆锤的速度[3].

图1 实验装置
3 实验原理
把一个摆锤由细线悬挂起来,并拉到一定高度.当摆锤……
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