(江蘇省梅村高級(jí)中學(xué)，江蘇 無(wú)錫 )

圖1

目前大多數(shù)學(xué)校都采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法和裝置(如圖1)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，筆者在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)這種傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)采用自由落體運(yùn)動(dòng)、電火花計(jì)時(shí)做機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)，存在以下幾點(diǎn)不足：

(1)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不可避免存在摩擦，影響實(shí)驗(yàn)的精度；

(2)提紙帶的手的抖動(dòng)很難保證重錘在速度從零開始計(jì)時(shí)；

(3)紙帶上的點(diǎn)存在拖痕，影響實(shí)驗(yàn)精度；

(4)位移測(cè)量和數(shù)據(jù)處理比較繁瑣，學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)間比較長(zhǎng)．

為了解決這一實(shí)驗(yàn)瓶頸，筆者用小車沿斜面下滑，做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的信息化改進(jìn)，取得了較好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果．實(shí)驗(yàn)中我們采用DIS數(shù)據(jù)采集器和光電門采集數(shù)據(jù)，并用其自帶的軟件處理數(shù)據(jù)．

如圖2所示，實(shí)驗(yàn)裝置有：氣墊導(dǎo)軌、滑塊、天平、尺、U型擋光板、光電門2個(gè)、鐵架臺(tái)2個(gè)、DIS系統(tǒng)．實(shí)驗(yàn)在數(shù)字化物理實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，該室配備28套DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，可供56人(2人一組)分組實(shí)驗(yàn)．

圖2

實(shí)驗(yàn)時(shí)先實(shí)驗(yàn)裝置按上述數(shù)據(jù)將實(shí)驗(yàn)裝置安裝到位，兩個(gè)光電門分別連接數(shù)據(jù)采集器第一、二通道．打開電腦和數(shù)據(jù)采集器，打開“計(jì)算表格”，選擇“自動(dòng)記錄”，啟動(dòng)氣泵，待氣流穩(wěn)定時(shí)將滑塊從導(dǎo)軌的高處釋放自由下滑．連續(xù)實(shí)驗(yàn)5次，所有數(shù)據(jù)將自動(dòng)記入“計(jì)算表格”內(nèi)(如表1)．

表1

實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)氣墊導(dǎo)軌的傾斜度不要太大，滑塊在導(dǎo)軌上勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度不宜過(guò)大．(2)在實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先調(diào)試DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，試測(cè)幾個(gè)數(shù)據(jù)，使光電門處于穩(wěn)定工作狀態(tài)，然后進(jìn)行正式實(shí)驗(yàn)．