Transcript Pasco 动力学实验 - 浙江理工大学化学实验教学中心

浙江理工大学物理实验中心
PASCO实验介绍
PASCO公司是美国专业物理教学仪器生产商,已有36年
的历史。
 我们的PASCO实验是采用美国PASCO公司生产的物理教
学仪器组合来完成系列物理实验的总称。

PASCO系统的组成
PASCO系统主要分为四个部分:
 DataStudio（数据工作室）
 ScienceWorkshop（科学工作室）
 传感器
 具体的实验设备
PASCO实验过程
具体实验设备是完成普通物理实验的结构，该结
构在实验过程中所反映出来的物理现象通过传感器
的采集，以模拟或数字的形式传送给科学工作室，
科学工作室将传感器传送过来的信号经过简单的处
理后，再传输给计算机。计算机就利用数据工作室
将数据进一步处理，按使用者的要求以合适的形式
将实验结果输出。
Pasco 动力学实验
物体间的相互作用与运动规律的研究一直是物理学家研究的
基本课题。从古至今，人们梦寐以求都想读懂这本自然之书，
许多人为此不折不挠、废寝忘食地工作着，有的人甚至花费了
毕生的精力。开设动力学系列实验目的就是试图使实验者重走
先辈们的研究道路．沿着他们的足迹探索科学的奥秘。这里安
排的几个实验项目也许比较简单，我们只想起一个抛砖引玉的
作用，利用我们为你提供的仪器和设备，发挥你的主观能动性
和对科学的探索精神，在科学研究和实验能力上有所提高．
随着计算机技术和传感器技术的发展，物理实验手段和方
法也发生了很大交化，数据的采集与处理都实现了自动化，这
对科学研究和生产过程等握供了快速而便利的条件．如设计先
进的各类测量用传感器（模拟型和数字型），可满足各种物理
量的测量需要，尤其是一些瞬间变化的量（如小车碰撞前后的
动量），可以真实再现传统实验仪器无法实现的实验。
实验1
动量守恒
[实验目的]
定量地研究完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞中
的动量守恒规律。
【实验原理】
当两个物体碰撞时，不论是弹性碰撞还是非弹性碰撞，
两个物体在碰撞前后的总的动量应该是守恒的。
对两物体的碰撞，有以下关系：
m1v1+m2v2= m1v/1+m2v/2
实验2
斜面上的简谐振动
【实验目的】
研究物体在弹簧的作用下进行简谐振动时位移、
速度和加速度的数量和相位关系；学习实验数据
曲线的分析。
【实验原理】
对于简谐运动，其标准的运动方程为： x=Acos(ωt+φ0)
对上面的运动方程分别对时间求一阶和二阶导数，可以获得速度和加速
度表达式为：
v=-Aωsin(ωt+φ0), a=-Aω2cos(ωt+φ0)
其中ω为圆频率，有ω=
k
m
k为所使用的弹簧的倔强系数，m为振子的质量。φ0为振动的初相。
由
F=kΔL=mg sinθ
ΔL为弹簧伸长，θ为斜面的倾斜角。求得弹簧倔强系数k并计算
T=
2
m
 2

k
[实验内容]
一、动量守恒原理
利用图表分别求出两个小车碰撞前后的速度，并验证动量守衡
原理。（包括弹性碰撞和非弹性碰撞）。
二、斜面上的简谐振动
1、用数据工作室同时记录下小车在作简谐运动时的位置，速度
和加速度，将数据存入软盘并直接打印出来，比较它们的变
化规律和相互的相位关系。
2、在支架的测角器导轨上测得倾斜角θ，用米尺测量弹簧在挂
重前后的长度，得到弹簧的伸长L=L－L0，测量出小车的质量，
由（24-5）式计算周期T。与图表上的T进行比较。
（注意，不要使弹簧拉伸过长，以免靠传感器太近，或将弹簧
压得太紧，影响测量）。
收获在于努力！