实验十九 验证机械能守恒定律

实验器材

朗威数据采集器(LW-D801)、光电门传感器(LW-F851)、机械能守恒实验器 Ⅰ(LW-5304)、机械能守恒实验器 Ⅱ(LW-Q740)、计算机。

实验装置

如图 19 – 1、19 – 4。

图 19 – 1 机械能守恒实验器 Ⅰ

方法一 使用机械能守恒实验器 Ⅰ 验证机械能守恒定律实验

实验操作(专用软件)

 1   进入专用软件“研究机械能守恒定律”实验;

 2   测量实验器摆锤直径 d 及其质量 m,将数据输入表格;

 3   利用测平器准确定位装置,将摆锤重心位置固定在实验器主板的 A 点,光电门的挡光孔固定在 D 点;

 4   单击“开始记录”,在 A 点释放摆锤,摆锤通过光电门传感器的速度被记录在表格中;

 5   保持摆锤释放位置(A 点)不变,分别调整光电门的位置到 C、B 两点,重复上述步骤,测得摆锤通过两点的速度;

 6   单击“数据计算”,得到摆锤在 A、 B、C、D 时的动能、势能和机械能值(图 19 – 2)。

图 19 – 2 专用软件 机械能守恒定律实验结果

实验操作(通用软件)

 1   利用测平器调整固定臂使传感器测光孔正对 A 点;

 2   摆锤固定至 A 点上方约 3 cm 处,用磁铁夹将小摆球吸住;

 3   单击“计算表格”,开始 “自动记录”,释放摆球,通过光电门后,手动阻止摆球回摆;

 4   调整光电门的挡光孔分别正对 B、C、D 点,重复上述步骤,获得四次实验数据;

 5   设置“变量”:“h”“m”表示光电门距零势能点高度和摆球的质量,录入相应的数据;

 6   单击“公式”E = 0.5mv2 + 9.8mh,确定计算摆球速度和各点的机械能公式,得到实验结果(图 19 – 3 );

图 19 – 3 通用软件 机械能守恒定律实验结果

 7   由此可得:在误差范围内,只在重力做功的情况下,摆球在四个点的机械能相等。

视频地址http://llongwill.qybee.com/lecture/8858

 

方法二 使用机械能守恒实验器 Ⅱ 验证机械能守恒定律实验

实验操作(专用软件)

 1   使用机械能守恒实验器 Ⅱ 完成本实验,实验装置见图 19 – 4;

图 19 – 4 机械能守恒实验器 Ⅱ

 2   进入“研究机械能守恒定律 Ⅱ”专用软件实验;

 3   释放内置光电门传感器的摆锤,摆锤依次通过不同高度的六个挡光片;

 4   系统会自动记录摆锤通过各挡光片的速度,单击“数据计算”,系统计算出摆锤通过每个点时的动能和势能。三条直线图线分别为不同高度动能、势能与机械能的变化趋势(图 19 – 5)。

图 19 – 5 专用软件 机械能守恒 Ⅱ 定律实验结果

视频地址http://llongwill.qybee.com/lecture/11418

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发布时间:2023/3/16 7:34:01  阅读次数:2521

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