Page 164 - 这样学高中物理更有益——力学部分
P. 164
这样学高中物理更有益——力学部分
Learning High School Physics This Way is More Beneficial—Mechanics Section
点的瞬时速度,因此测量值略小于真实值。
类型五:利用平抛运动进行验证。
如图所示装置中,光滑弧形轨道竖直置于高度为 h 的桌面,轨道下端切线保
持水平,将小滑块从轨道上距桌面 H 高度处由
静止释放,滑块离开轨道后平抛运动落至地面,
测出落点与轨道下端的水平距离 x,由平抛运
1
动公式 h = gt 和 x=v t 可算知滑块离开轨道
2
0
2
g
时的速度为 v = x 。滑块从释放到离开轨道,
2 h
1 1
减少的重力势能为:ΔE = mgH,增加的动能为: E∆ k = 2 mv = 2 4h mgx 。
2
P
说明:倾斜轨道可以用金属导轨替代,并多做一些不同高度的轨道,进行多
次测量;小球应用密度较大的材料制成,例如铁球等;轨道末端一定调节水平,
保证小球做平抛运动,这样可以减小实验误差。由于摩擦及空气阻力,小球在轨
道上运动时,克服阻力做功,ΔE >ΔE ;由于实验中所测量的物理量 H 与 x 是
P
k
非线性关系,若用图像法处理数据,将与实验原理有关的非线性关系式改造成线
2
性关系式即 H-x 。
类型六:利用 DIS 系统验证。
如图所示,利用 DIS 系统可验证摆球运动中的机械能守恒。实验中 DIS 系
统将显示出摆球的重力势能 E 、动能 E 、机械能 E 随摆球离开平衡位置的高度 h
k
p
变化的图像如图中的(a)(b)所示,从图像可知,在任何高度 h 时,摆球的机
械能(动能与重力势能的和)保持不变。
说明:本实验同样存在空气阻力,同时拉球的细绳也是非刚性绳子,均会出
现一定的能量损失。
-1
EPEKE(10 )J
1.60
J 甲
K 1.20 乙
J 0.80
0.40 丙
hA h B
0 0.5 1.0 1.5 h/(10 )m
-1
接数据采集器
·158·

