《用气垫导轨验证机械能守恒定律》实验方法探讨

1实验原理 当质量为m的滑块在倾斜的气垫导轨上运动时，滑块在运动过程中受到阻力很小，可以忽略．由于只有重力作功，因而系统的机械能保持不变．     

利用气垫导轨改进机械能守恒定律验证实验

本文基于人教版高中《 物理·必修2》中“ 实验: 验证机械能守恒定律”一节内容, 利用气垫导轨改进课 本中的实验, 验证了弹力参与做功时的系统机械能守恒. 此改进有益于加深学生对机械能守恒定律的全面理解     

用气垫导轨验证系统机械能守恒定律

验证机械能守恒定律是高中物理实验中的一个重点内容,传统的实验都是利用打点计时器来验证物体做自由落体时机械能守恒。随着技术手段的更新,也有利用朗威DISLab传感器来验证摆球的机械能守恒,效果比传统的实验方法要好得多,但大家都把目光集中在对单个物体（忽略地球）的机械能守恒的验证上。而在实际教学中我们往往会发现,学生对于单个物体（忽略地球）的机械能守恒掌握得比较好,对于多个物体（系统）的机械能守恒经常容易出现错误,容易遗漏系统某些部分的动能或势能。如图1所示,光滑的水平桌面上,钩码（m0）通过细线拉动滑块（m）运动的模型,学生在列出机械能守恒表达式时往往会遗漏钩码的动能,列出这样的表达式 m0 gh＝12 m v 2,而学生对于实际模型的接触很少,平时对模型的认识都来源于纸面,往往凭空想象,无法发现错误所在。因此,笔者考虑设计了利用气垫导轨和光电门验证系统机械能守恒定律的实验。     

《验证机械能守恒定律》实验装置的改进

在《验证机械能守恒定律》实验中，实验的主要误差来自纸带与打点计时器限位孔之间的摩擦力以及对纸带处理时的测量误差，按照教科书所讲的方法进行实验，由于手悬空提着纸带，很难保证手不抖动，也就很难保证纸带与打点计时器限位孔垂直．当纸带下落时必然会增大纸带与眼位孔之间的摩擦力．“而且由于手的抖动，在处理纸带时会因初始点混乱且多，很难找出初速度为零的点，这样给纸带处理时的测量带来了麻烦，也就不可避免的增加了测量误差．为尽量减少这些误差实验装置改进如下．取木板一块（长1．2m宽20cm），夹子一个，小长木条三根（长8…     

验证机械能守恒定律的实验改进

在验证机械能守恒定律实验中, 针对人教版教材中实验方法存在的较大误差提出利用D I S设计摆球法 方案进行实验改进, 得出实验结果误差在1% 以内, 并将D I S实验方法与传统实验方法相比较, 总结其存在的优势     

验证机械能守恒定律实验的改进

在验证机械能守恒定律实验中,针对小球经过光电门时瞬时速度的测量不准确的问题,提出了两点改进的方法:考虑到光束的有效宽度,建议将瞬时速度公式进行修正;另外调节光束垂直照在小球的悬线上.这两种改进方法能够使验证机械能守恒定律实验更加准确.     

对验证机械能守恒定律实验的改进

验证机械能守恒定律实验成功的关键是要使打点计时器竖直架稳.本文针对教材中该实验存在的不足,提出将装置中的打点计时器放低来保证实验的成功.     

对验证机械能守恒定律实验的讨论与改进

高中一年学生做《验证机械能守恒定律》的实验成功率较低,误差也较大。实验时重锤带着纸带下落的过程中,纸带受到打点计时器限位孔及振针对它的阻力,动能的增加应略小于减少的重力势能,在实验误差范围内,增加的动能和减少的重力势能可看成相等,从而验证机械能守恒。但学生做实验时却出现增加的动能大于减少的重力势能的结果。经分析发现,这种系统误差是实验方法不完善带来的。假设打点周     

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

传统DIS验证机械能守恒定律的实验,往往采用专用软件给定初速度及表格,此种实验方式容易造成实验过于简单,且误差较大.对实验各步骤进行创新与改进,改用通用软件自行设计实验表格,改进实验步骤,并对两种实验方式的结果进行对比,具体阐述改进的原因及优势.     

验证机械能守恒定律的一种实验装置

在教学实习中,我们试制了一种验证机械能守恒定律的实验装置。该装置结构简单,操作方便,便于教学。一、仪器结构及原理如图所示,把带孔的重球(1)套在属金轻杆(2)的直角弯端上,把重球拉到一定高度     

对机械能守恒定律实验装置的改进

在教学中我们发现机械能守恒定律实验装置有几点不足：１）由于打点计时器背面的凹进和铁夹弹簧的松弛及夹子位置的随意性等因素,致使多数学生固定的打点计时器的两限位孔不在同一竖直线上．２）由于打点计时器重力矩的作用和操作上的不慎,很容易使打点计时图　１器以夹子所处位置为轴向下倾斜．３）由于手提纸带很难保持静止,致使纸带上的点不准而使实验误差增大．为了克服上述问题我们对本实验装置进行了改进,现介绍如下．改进后的实验装置如图１所示．取一铁架台,配方型固定卡三个．长１５ｃｍ,直径为１０ｍｍ的金属杆一根．纸带夹…     

自制简易《验证机械能守恒定律》演示器

教学中,通常是用滚摆定性演示机械能守恒。有条件的学校,用气垫导轨验证这一守恒定律。没有条件做实验。只能由老师给出结论。     

用光电计时器做机械能守恒定律验证实验

机械能守恒定律验证实验是人教版高中物理第一册(必修)中的基本实验,其作用是克服直接对守恒定律进行推导而得出结论带来的弊端,使得学生易于接受,认知过程中不感到突然.按照教材中给出的实验,把小球用细线悬挂做成一个单摆,拉小球到某一高度,由静止释放,然后摆到另一侧能达到跟初始位置几乎相同的高度.尽管实验很容易完成,又能够说明机械能转化和守恒现象,但是,对重力势能向动能转化过程中是否守恒,并没有直观的效果.笔者在教学过程中用光电计时器改进了本实验,收到了很好的教学效果.     

机械能守恒定律的实验

实验装置如图。OA为一根可供O点转动的轻杆,杆的A端固定一圆柱形电磁铁,末端有一小圆窝可以吸引铁球B。当O点到B球心的距离1>>r(B球半径)时,可以把B球看作一质点。     

关于验证机械能守恒定律中纸带的问题

验证机械能守恒定律的实验原理是物体自由下落时，如果不计空气阻力，这时物体的机械能守恒，也就是重力势能的减少等于动能的增加．     

对"验证机械能守恒定律"实验的一点看法

在高一物理第一册 (必修 )“验证机械能守恒定律”的学生实验中 ,要求从几条打上点的纸带中挑选第一、二两点间的距离近 2 mm且点迹清晰的纸带进行测量 .理由是 :打点计时器每隔 0 .0 2 s打一次点 ,自由落体运动在最初的0 .0 2 s内下落的距离 12 × 9.8× 0 .0 2 2 m=2 mm.所以 ,纸带第一、二两点间的距离接近 2 mm,意味着纸带是在打第一个点的瞬间开始下落 .笔者认为纸带中第一、二两点间距离近2 mm的要求完全没有必要 .因为新教材中计算重物下落的速度是根据“时间 t内的平均速度等于该段时间中点 t/ 2时刻的瞬时速度 .”而这个结论并不要…     

"验证机械能守恒定律"实验中的"八项注意"

验证机械能守恒定律这个实验,是高中物理实验中十分重要的实验,因为它是“打点计时器的使用“、“长度的测量“、“运动学规律“、“能量的不同形式及其转化“等的综合应用,对培养学生动手能力,分析判断能力,综合能力都十分有益,并且在近几年来的高考中也时常出现本实验中的题目.为能够顺利完成并熟练掌握本实验,笔者总结出“八项注意“,望能引起注意.……     

DIS实验验证机械能守恒定律的不同数据记录方式比较

在同一个悬挂弹簧物理模型基础上,用不同的数据记录方式验证机械能守恒定律.传统的表格记录方式只能知道系统在光电门位置的机械能,若还想知道其他位置系统的机械能,需要多次调整光电门的位置.而通过位移传感器形成的图像记录方式,能够直接记录重物运动位移与时间之间的关系,通过对曲线拟合和一次求导,可以得到重物运动到任意位置时速度与时间之间的关系图像,从而能够计算得到重物运动到各个位置时系统的机械能.与传统的表格记录方式相比,图像记录方式不仅新颖直观,还更能充分验证机械能守恒定律.采用图像记录方式验证机械能守恒不仅是一种实验创新,也是对朗威DISLab软件和器材的创新使用.     

振动合成在气垫导轨上的验证

晶格中原子的集体振动——声子与晶格的热力学性质密切相关。它是凝聚态物理中的重要内容并具有广泛的应用。由于介绍量子化的声子需要较多的基础知识,目前很少在本科教学中展示该内容。本文从经典物理的角度出发,通过气垫导轨实验来演示滑块的集体振荡,验证了任一种振动均是由基振动线性叠加而成,这一实验在本科教学中可帮助学生理解"合成、叠加、耦合"等现代物理学概念。     

气垫导轨实验的改进

介绍了利用气垫导轨对落链进行近似研究的原理及方法，从而使传统的气垫导轨实验内容得以更新。