摆球法测机械能守恒定律.doc

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1、摆球法测机械能守恒定律【实验目的】用摆球法验证机械能守恒定律。【实验原理】图1DISLab机械能守恒实验器把一个摆球用细线悬挂起来并拉到一定的高度，然后放开，摆球在摆动过程中，动能和势能发生相互转化，忽略空气的阻力影响，因只有重力对其做功，所以机械能守恒。取摆球摆动时最低点为零势点，将光电门传感器固定在不同点，设此点的高度为h，则在两光电门传感器处摆球的机械能为：E=1/2mv2+mgh；本实验中，摆球为直径为0.0080m小圆柱体，质量为0.0080kg，摆球通过光电门传感器时的挡光时间为t1，所以：摆球的速度为v=0.008/t1。【实验器材】朗威®DISLab、计算机

2、、DISLab机械能守恒实验器（图1-1）、天平等。实验装置见图1。【实验过程与数据分析】1、将DISLab机械能守恒实验器按装配图安装好，把光电门传感器固定在实验器的D点，并接入数据采集器的第一通道；2、将小摆球用磁铁夹吸住，固定在A点上方5~10厘米处；3、移动光电门传感器固定臂，使用测平器观察并调整光电门的透光孔正好在D点；4、打开DIS验证机械能守恒专用软件，点击“开始记录”，释放摆球，当摆球通过光电门传感器后，阻止摆球回摆；5、移动光电门传感器固定臂，使用测平器观察并调整光电门的透光孔分别位于C、B、A点，获得实验数据；7、点击“数据计算”，得到实验结果（如下图所

3、示）；8、由结果可见：摆球在三个点的机械能变化范围小于5%。在误差范围内，可得出结论：在只有重力做功的情况下，机械能守恒。【实验思考】本实验误差分析：在D点采集数据时，由于实验装置的原因使得光电门的透光孔无法对准D点，所以导致改点的误差很大。