验证机械能守恒定律实验的弊端与装置的新设计

刘敬成

自从学校有了数字计时器后，老师们就开始了不断地探究与摸索，终于设计出一种“验证机械能守恒定律”的新方法。新方法有效地克服了传统做法的弊端。

1传统方法的弊端

首先，是实验误差大。其次，是实验操作和数据处理都不太不方便。然后，是噪声大、纸带在实验室里到处飞扬，污染环境；重锤击地，既伤地板，又让楼下师生心惊肉跳。还有老师对学生实验操作过程的监控性和指导性差。

2新方法的特色

2.1验证机械能守恒定律的精度高。

2.2实验操作和数据处理方便简捷，教学效率高。

2.3实验无噪声，纸带不再到处飞扬，环保。

2.4老师能够监控全体学生实验操作的全部过程，提高教师对学生实验操作过程的指导性。

3新方法实验器材的选择与装置的设计

3.1实验器材：数字计时器与光电门、电磁铁、金属小球、双杆组合铁架台、接球小网兜、毫米刻度尺、电源、开关和导线若干。

3.2实验装置：如图所示。

4实验操作

4.1首先，把电磁铁A与电源相连接好，光电门B与数字计时器相连接好，然后，使电磁铁A，光电门B和接球小网兜C在同一竖直线上，再接通电磁铁让电磁铁把金属小球吸住，调节毫米刻度尺使它的上端0刻度线与小球的球心等高。断开电磁铁让金属小球落下。

4.2调节光电门的竖直高度，让它处在合适的位置1处，测出它的中心与刻度尺所对齐的刻度值，并把该刻度值记录在实验记录表格中。(实验记录表格附后)

4.3接通光电计时器，选择测定瞬时速度功能后。接通电磁铁让电磁铁把金属小球吸住，然后断开电磁铁，金属小球自由下落后，再从光电计时器上读出金属小球通过光电门时的瞬时速度。并把该瞬时速度值记录在实验记录表格中。

4.4改变光电门所处于的位置高度，让它分别处于位置2、3、4、5处，重复(2)(3)两步，多测几组数据，并把数据记录在实验记录表格中。

4.5在表格中计算各对应点重力势能的减少和动能的增加的值，并比较两者是否相等。