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      利用彈簧振子驗證機(jī)械能守恒定律

      2017-09-12 21:17吳宏偉
      物理教學(xué)探討 2017年8期
      關(guān)鍵詞:機(jī)械能守恒定律

      吳宏偉

      摘 要:Tracker軟件是一種廣泛使用的視頻分析軟件。本文利用Tracker軟件分析彈簧振子運(yùn)動的實(shí)驗視頻,通過自動追蹤彈簧振子運(yùn)動的軌跡,同步描繪彈簧振子重力勢能、動能和彈性勢能隨時間變化的圖像。在重力和彈力做功的條件下,驗證了機(jī)械能守恒定律。

      關(guān)鍵詞:彈簧振子;機(jī)械能守恒定律;Tracker軟件

      中圖分類號:G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1003-6148(2017)8-0074-2

      1 引 言

      人教版高中《物理》教材驗證機(jī)械能守恒定律是利用打點(diǎn)計時器測量自由下落物體的速度,該過程只有重力勢能和動能的相互轉(zhuǎn)化,沒有與彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化。教材中機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容是:在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化,而總的機(jī)械能保持不變。本文利用Tracker軟件的自動追蹤功能,有效地跟蹤彈簧振子的運(yùn)動軌跡,驗證了在重力和彈力同時做功的物體系統(tǒng)內(nèi)機(jī)械能的守恒。

      2 利用Tracker軟件分析、驗證機(jī)械能守恒定律

      2.1 用數(shù)碼相機(jī)拍攝彈簧振子運(yùn)動的視頻

      實(shí)驗用到的器材有小球、數(shù)碼相機(jī)、彈簧及鐵架臺等。實(shí)驗裝置如圖1所示。用手托住小球使彈簧自由伸長,松手同時用數(shù)碼相機(jī)拍攝彈簧振子運(yùn)動的過程。endprint

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