期终实验复习分析.doc

PAGE  PAGE - 11 - 实验期终复习 一、学生实验:用DIS研究机械能守恒定律 （一）、实验目的 研究动能和重力势能转化中所遵循的规律。 （二）、实验原理 分别测定摆锤在摆动过程中任意时刻的动能和势能，研究机械能的总量有什么特点。 （三）、实验器材 机械能守恒实验器、DIS（光电门传感器、数据采集器、计算机等）。 （四）、实验步骤 实验1 观察由同一位置释放的摆锤，当摆线长度不同时，摆锤上升的最大高度。 1．如图所示，实验时先卸下“定位挡片”，将摆锤（圆柱形）置于A点，释放摆锤，观察它摆到左边最高点时的位置，用笔记下这个位置，看看这个高度与A点位置是否相同？ 2．装上定位挡片并置于P点位置，它对摆绳有阻挡作用。再次释放摆锤，同样观察摆锤向左摆起的最大高度，记下这个位置。 3．依次将定位挡片下移至Q、R等位置，重复上述实验。做类似观察、记录。 4．从实验结果可得出什么结论？ 实验2 【实验原理】．将实验装置中的光电门传感器接入数据采集器。测定摆锤在某一位置的瞬时速度，从而求得摆锤在该位置的动能，同时输入摆锤的高度，求得摆锤在该位置的重力势能，进而研究势能与动能转化时的规律。实验中A、B、C、D四点高度为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由计算机默认，不必输入。若选用其他点，则需测量实际高度并输入数据。 【实验步骤】． 1．开启电源，运行DIS应用软件，点击实验条目中的“研究机械能守恒定律”，软件界面如图所示： 2．测量摆锤的直径Δs及其质量m，将数据输入软件界面内。把光电门传感器放在标尺盘最底端的D点，并以此作为零势能点。 3．摆锤置于A点，点击“开始记录”，同时释放摆锤，摆锤通过D点的速度将自动记录在表格的对应处。 4．点击“数据计算”，计算D点的势能、动能和机械能。依次将光电门传感器放在标尺盘的C、B点，重复实验，得到相应的数据。 5．比较上述实验结果中各位置的机械能，在实验误差允许范围内，看看有什么特点？从中可得出什么结论？ （五）、注意事项 (1)每次释放摆锤前摆线要拉直． (2)实验l中的现象???摆锤每次摆到左边最高点时的位置与释放点高度相同，因此只能定性地得到摆锤在释放点和左边最高点的机械能相等的结论． （3）．实验2中A、B、C、D四点高度为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由计算机默认，不必输入 （4）．实验2摆锤每次均从A点无初速释放，A点位置不能移动。 （5）．实验2中光电门传感器定位的顺序是D、C、B，不能颠倒，且光电门传感器定位要正确。 (6)实验2中调整光电门的高度时要将光电门的红外线发射孔或接收孔的中心位置调节到所测的高度． （六）、误差分析 1．空气阻力使摆锤的机械能有所减少 2．A、B、C、D四点定位有误差，使高度的值有误差，引起测得的重力势能有误差 3．摆线在D、C、B位置均有不同程度的伸长量 练习 1．将实验装置中的光电门传感器接入数据采集器，测定摆锤在某一位置的瞬时速度，从而求得摆锤在该位置的动能，同时输入摆锤的高度，求得摆锤在该位置的重力势能，进而研究势能和动能转化时的规律。实验中A、B、C、D四点高度为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由计算机默认，不必输入。现某位同学要测定摆锤在D点的瞬时速度。其实验装置如图（1）所示，接着他点击“开始记录”，同时让摆锤从图中所示位置释放，计算机将摆锤通过光电门传感器的速度自动记录在表格的对应处，如图（2）。  = 1 \* GB3 ①请指出该同学实验中的错误之处： ②摆图（2）中计算机记录的数据与真实值相比将 （填“偏大”、“偏小”或“仍准确”） 答案（1）①光电门传感器未放在标尺盘最低端的D点 ②摆锤释放器未置于A点 （2）偏小 释放杆 释放器 标尺盘 光电门 2．（多选题）如图所示为用DIS研究机械能守恒定律的实验装置。 下列步骤中正确的 是（ AC ） 让摆锤自然下垂，以摆线为基准，调整标尺盘的放置位置，使标尺盘上的竖直 线与摆线平行 将摆锤置于释放器内并对释放杆进行伸缩调整，使摆锤的系线松弛一点以方便释放摆锤 调整光电门的位置，使光电门的接收孔与测量点位于同一水平面内 将释放器先后置于A、B、C点，将光电门置于标尺盘的D点，分别测量释放器内的摆锤由A、B、C三点静止释放摆到D点的势能和动能 传感器 摆锤 3.如图所示是在“用DIS实验系统研究机械能守恒定律”的实验装置，完成下列有关问题： （1）本实验中，采用的传感器是 （填写传感器名）。 （2）本实验