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。