下载文档原格式
PASCO物理组合实验系列动力学组合实验朱良铱白志刚编译上海交通大学物理实验中心目录实验 3 简谐振子 (3)实验 4 斜面上的振动 (6)实验 5 弹簧的串、并联 (8)实验8 简谐振动——小车与弹簧系统 (9)实验9 能量守恒 (10)实验3 简谐振子实验设备带质量块的力学小车（ＭＥ-9430） 2根弹簧 砝码架和砝码 细线 力学小车轨道 支架轻滑轮 停表天平（ＳＥ-8723）实验目的测量一个弹簧和质量系统的振动周期，并与理论值比较。
实验原理理论上弹簧振子的振动周期kmT π2=，式中Ｔ为一个完整的往复运动时间，ｍ为振子的质量，ｋ为弹性系数。
根据虎克定律，对弹簧的作用力与弹簧压缩或伸长的距离成正比，F =kx ，这里k 是弹性系数。
因此弹性系数可以用实验来确定，即加不同的力使弹簧伸长不同的距离，然后绘制力与距离的关系曲线，得到的直线的斜率等于k 。
实验步骤Ⅰ 计算理论上周期的测量① 用天平称出小车的质量，填入表3.1表端。
② 用静止放在轨道上的小车看它如何滚动来调轨道水平。
调节轨道端部水平调节脚的升降，直到静止放置的小车不会在轨道上滚动为止。
将带有桌式夹座的轻滑轮安装在轨道一端。
③ 将小车放在轨道上，在小车两端各装一个弹簧，弹簧的一端插在小车的小孔内，另一端装在轨道端部止动架上（见图3.1）④ 缚一根细线在小车的端部，并绕过滑轮挂一砝码架如图。
⑤ 在表3.1中记下平衡位置。
图3.1⑥增加砝码架上砝码，记下新的位置。
对5次不同的砝码量重复做这项工作。
小心不可超过弹簧的弹性限度。
由于有两根弹簧作用在质量上，这种方法给出的是两根弹簧的总弹性系数。
表3.1小车质量＝平衡位置＝增加的质量位置相对平衡位置的位移作用力（mg）Ⅱ 实验周期的测量⑦将小车从平衡位置移开一个特定的距离，测量振动5次的时间，并记在表3.2中。
⑧对同一初位移（振幅），至少重复5次测量。
⑨在小车上增加500ｇ质量，测量5次5个振动的时间。
实验二十六 Pasco 动力学实验Pasco 系统是Pasco Scientific 公司（美国）开发的一套基于计算机的科学实验系统。
它的主要优点是实验数据的采集和处理都是由计算机来完成的，这使得实验者进行实验时，在保证实验数据准确、完成的前提下，可以很方便地获取实验数据，并可以以图表、表格等良好形式将实验数据输出。
PASCO 系统DataStudio 和ScienceWorkshop 的使用介绍见附录。
（一） 碰撞中动量守恒[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；学习实验数据曲线的分析。
[实验原理]当两辆小车彼此碰撞时，无论是何种碰撞，两个物体在碰撞前后的总的动量应该是守恒的。
对两个物体的碰撞有以下关系：'+'=+22112211v m v m v m v m （26-1）弹性碰撞时，两车彼此弹开，其动能不减少。
在该实验中，碰撞过程中的磁阻尼将使由于磨擦造成的能量损失最小。
事实上，所谓“弹性”碰撞总有点非弹性的。
完全非弹性碰撞是两辆小车碰撞后彼此粘连的情况，在这种实验中，是由在小车端部装有搭钩条和软毛毯条来实现的。
[实验仪器]科学工作站，两个碰撞小车，两个质量块，导轨，天平，两个运动传感器[实验内容]1、 将导轨水平放置，把两个运动传感器分别放置在导轨的两端，并注意传感器的超声波发射端面要和导轨垂直。
运动传感器上部有个开关，将开关拨到窄波模式。
由于使用超声波测量要求被测物距在0.15到8米之间，所以我们在测量的时候，要注意，只有在这个范围内测量的数据才是有效的。
2、 在导轨的右端有个水平调节装置，慢慢地调节右端导轨脚的高度，使水平调节器上的小重锤刚好指在中间的刻度上。
3、 运动传感器是数字传感器，把两个运动传感器共四个接线头插在科学工作站相应的接口中。
启动数据工作站软件，把设置界面，按运动传感器实际连接方式进行设置。
并准备好用图表和表格的形式向外输出数据（速度）。
p a s c o物理实验报告（基础实验六）学号：姓名：实验名称：一、实验目的：二、实验仪器：三、实验原理及过程简述：四、实验数据（含原始数据截图）及误差计算：五：实验结果表达及误差讨论：篇二：pasco物理实验报告(基础实验一)pasco物理实验报告（基础实验一）学号：姓名：实验名称：一、实验目的：二、实验仪器：三、实验原理及过程简述：四、实验数据（含原始数据截图）及误差计算：五：实验结果表达及误差讨论：篇三：pasco物理实验报告(基础实验一rc电路)pasco物理实验报告（基础实验一）实验名称：一、实验目的研究充电过程中电容器上电压的变化和测量rc电路时间常数二、实验仪器：计算机100欧母电阻接口，330uf电容功率放大器香蕉插头连线电子学实验线路板三、实验原理在充电过程中，电容器电量随时间变化为：q=q0(1-e-t/a)其中划时间常数（a=rc，r是电阻，c电容）。
电量到q0/2的时间称半衰周期，它和时间常数关系为：t1/2=aln 2四、实验内容1、计算机设置（1）连接计算机和接口，接通电源（2）分别连接电压传感器和模拟通道a，功率放大器和模拟通道b，接通电源（3）设置采样频率为1000hz，停止条件为4秒（4）设置信号发生器，使它能输出0.4hz，4.00v放波信号，输出为自动。
（5）设定图形显示窗口垂直轴显示范围为0-5v水平轴显示范围为0-4秒2、仪器设置在电子学实验线路板上选择合适部件按图2连接，接通电源3、记录数据t=1.1820-1.158264、数据分析（1）点击自动改变比例按扭，使图形显示匹配数据。
（2）点击放大镜按扭，利用鼠标拖出电压上升区域。
（3）利用t1/2=aln 2计算电容器电容。
c=t/(100*lg(2.0))=3.42*10e-4f=342uf5、实验误差计算=（1-342-330330）100%96.4%五、误差分析1、仪器本身精度有限给实验带来误差2、操作仪器不规范可能给实验带来误差3、存在约等取值给实验带来误差篇四：基于pasco系统的分光计实验报告基于pasco系统的分光计实验报告本实验主要目的是将复色光分解成光谱并对各谱线对应的光波波长进行计算分析。
基于PASCO实验软件的大学物理探究性实验设计作者：孙权海骆海峰史浩方宇朱守金苏磊来源：《电脑知识与技术》2018年第27期摘要：针对大学物理实验教学存在的问题，提出了基于探究性实验教学目的以及新型应用型人才培养需求，将计算机PASCO实验软件与大学物理探究性实验相融合。
注重培养工科类院校本科生的探索创新能力。
尝试设计出一种新颖的探究性实验教学方法，大大改善了大学物理实验教学效果。
关键词：实验软件；创新能力；探究性实验，物理实验教学中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）27-0223-02Exploratory experiment Design of University Physics Based on PASCO Experimental Software SUN Quan-hai， LU Hai-feng， SHI Hao， FANG Yu， ZHU Shou-jin， SU Lei（1.Basic Experimental Teaching Center， Anhui Sanlian University， Hefei 230031；2.Institute of electronic and electrical engineering， Anhui Sanlian University， Hefei 230031）Abstract： Aiming at the problems of university physics experiment teaching， we integrate PASCO experiment software with university physics inquiry experiments Based on the purpose of inquiry experiment teaching and the training demand of new applied talents. We pay attention to training engineering undergraduates' exploration and innovation ability. A new exploratory experimental teaching method has been tried to design and the effect of university physics experiment teaching has been greatly improved.Key words： experimental software； innovative ability； inquiry experiment； physical experiment teaching大学阶段的物理实验课程不同于中学阶段的实验课。
实验十 乙酸乙酯皂化反应动力学研究一、实验目的与要求：1、掌握化学动力学的某些概念。
2、测定乙酸乙酯皂化反应的速度常数。
3、 熟悉电导率仪的使用方法。
二、 预习要求：1、 了解电导法测定化学反应速度常数的原理。
2、 了解DDS-型电导率仪的使用方法。
三、实验原理：乙酸乙酯皂化反应方程式为：CH 3COOC 2H 5＋Na ＋＋OH － ══ CH 3COO －＋Na ＋＋C 2H 5OH在反应过程中，各物质的浓度随时间而改变（注：Na ＋离子在反应前后浓度不变）。
若乙酸乙酯的初始浓度为a ，氢氧化钠的初始浓度为b ，当时间为t 时，各生成物的浓度均为x ，此时刻的反应速度为：dxdtk a x b x =--()() (10－1) 式中，k 为反应的速率常数，将上式积分可得：kt a b b a x a b x =---1ln ()()(10－2)若初始浓度a =b ，9－(1)式变为dxdtk a x =-()2，积分得： kt xa a x =-()(10－3)不同时刻各物质的浓度可用化学分析法测出，例如分析反应中的OH －浓度，也可用物理法测量溶液的电导而求得。
在本实验中我们采用后一种方法，即用电导法来测定。
电导是导体导电能力的量度，金属的导电是依靠自由电子在电场中运动来实现的，而电解质溶液的导电是正、负离子向阳极、阴极迁移的结果，电导L 是电阻R 的倒数。
L R L A lg ==1 式中A 为导体的截面积，l 为导体的长度，L g 称电导率。
它的物理意义是：当l =1m ，A =1m 2时的电导。
对一种金属，在一定温度下，L g 是一定的。
对电解质溶液的L g 不仅与温度有关，而且与溶液中的离子浓度有关。
在有多种离子存在的溶液中，L g 是各种离子迁移作用的总和，它与溶液中离子的数目，离子所带电荷以及离子迁移率有关。
在本实验中，由于反应是在较稀的水溶液中进行的，我们可以假定CH 3COONa 全部电离，反应前后溶液中离子数目和离子所带电荷不变，但由于CH 3COO －的迁移率比OH －的迁移率小，随着反应的进行，OH －不断减少，CH 3COO －的浓度不断增加，故体系电导率值会不断下降，在一定范围内，可以认为体系的电导率的减少量和CH 3COO －的浓度x 增加量成正比，在t =t 时x K L L t =-()0 (10－4)式中L 0为起始时的电导率，L t 为t 时的电导率。
实验六 PASCO 综合实验Science Workshop使用及实验三例一、使用简介1 启动Science Workshop双击桌面上的Science Workshop的图标或者开始程序中的ScienceWorkshop组的ScienceWorkshop菜单可以启动一个“空”的实验。
双击桌面上的相映实验图标可以启动一个预先设置好的实验（包括实验传感器的连接，采样频率的设置，各种显示窗口的设置等等。
）2 新建一个实验新建实验。
选择File（文件）菜单的New（新建）或用快捷健ALT+N可以新建一个“空”的实验。
连接传感器。
拖拉analog（模拟）或digital（数字）插头到一个通道的插孔中，在出现的传感器选择窗口中选择一个传感器。
重复该操作直到实验所用的所有传感器都已连好。
选择一个传感器图标后按delete或del键可以删除该传感器的连接。
确定采样频率。
单击Experiment Setup（实验装置）窗口的Sampling Options（采样选项）按纽或选择Experiment（实验）菜单的Sampling Options(采样选项)可以进行采样频率的设置。
缺省采样频率为每秒10次（10Hz），采样频率过低会造成重要数据的丢失，过高会引入过多的难以处理的数据。
连接数据显示窗口。
拖拉所需的各种数据显示图标到已连接好的传感器的图标上。
保存实验设置。
选择File（文件）菜单的Save（保存）可以新建这个实验设置。
3使用显示窗口建立显示窗口。
拖拉所需的各种数据显示图标到已连接好的传感器的图标上。
或选择Display （显示）菜单的New （display-type ）（新建各种显示窗口）即可建立显示窗口。
关闭显示窗口。
选择显示窗口的控制菜单中的Close （关闭）即可关闭显示窗口。
更改显示输入。
单击Input Menu （输入菜单）按纽，然后选择一个输入通道，再选择输入量即可。
4 使用信号发生器 打开信号发生器窗口。
pasco 实验报告Pasco实验报告引言：Pasco实验是一种常见的物理实验，旨在通过实验来验证和探究物理定律和原理。
本文将介绍Pasco实验的基本原理、实验过程以及实验结果的分析和讨论。
一、实验背景Pasco实验是一种基于物理原理的实验，通过测量和记录实验数据来验证和研究物理定律。
Pasco实验通常涉及测量物体的运动、测量电流和电压、测量光的性质等。
这些实验可以帮助我们更好地理解物理世界的运作机制。
二、实验目的本次Pasco实验的目的是通过测量和分析光的折射现象，验证折射定律，并探究折射角与入射角之间的关系。
三、实验材料和仪器本次实验所需材料和仪器包括：光源、凸透镜、直尺、半透明平板、刻度尺、白纸等。
四、实验步骤1. 将光源置于一定距离处，使其成为一束平行光。
2. 将凸透镜放置在光源与平板之间。
3. 在平板上放置一张白纸，以便观察光的折射现象。
4. 调整光源和凸透镜的位置，使得光线通过平板后能够在纸上形成清晰的折射光斑。
5. 使用直尺测量入射光线和折射光线的角度，并记录数据。
6. 重复以上步骤多次，取得足够的实验数据。
五、实验结果分析和讨论通过实验测量得到的数据，我们可以绘制入射角和折射角的关系图表。
根据实验结果，我们可以发现折射角与入射角之间存在一定的关系，即折射定律。
根据折射定律，我们可以得出折射角与入射角之间的正弦关系，即sin i / sin r = n，其中i为入射角，r为折射角，n为介质的折射率。
在实验过程中，我们还可以观察到不同介质对光的折射现象的影响。
不同介质具有不同的折射率，因此对于相同的入射角，不同介质中的折射角也会不同。
这一观察结果与折射定律相符合。
此外，通过实验还可以研究光的色散现象。
我们可以使用不同颜色的光源进行实验，观察不同颜色光的折射现象。
实验结果表明，不同颜色的光在折射过程中会发生不同程度的偏折，这是由于不同颜色的光具有不同的波长，从而在介质中传播速度不同。
六、实验结论通过本次Pasco实验，我们成功验证了折射定律，并探究了折射角与入射角之间的关系。
新教师教学高等教育1 引言随着时代的发展，大学工科专业的教学越来越重视对学生创新思维能力和动手操作能力进行培养，以期造就出一大批能够根据生产需求研发新技术、新工艺和新产品的工程技术人员，从而满足现代化建设的需要。
大学物理实验作为工科学生入校以来遇到的第一门实验课程，不是简单地对物理理论课程进行实验延伸，而是针对工科学生的实验技能和良好素质的培养而独立开设的，具有非常重要的作用。
但由于条件的限制，我们长期以来一直采用传统的实验教学方式，即教师讲授实验原理和测量方法，学生按部就班地操作并完成实验报告。
整个过程学生不需要多少思考，更不用说进行创新设计。
同时，学生本身对这门课程也往往不够重视，多是抱着应付课程拿学分的态度，没有多少兴趣，积极性也不高。
针对这种状况，我们积极响应学校关于加强实验教学的号召，开展了物理实验教学的创新改革。
其中一个重要举措，就是引入了美国PASCO 公司开发生产的专门用于物理实验的计算机数据采集与分析的系统，建立了PASCO 物理实验室，开设了创新物理实验课程。
2 什么是PASCO 物理实验系统该系统设备主要由各类传感器、计算机接口系统和数据采集与分析软件三个部分组成。
实验中各物理量的实时数据可通过传感器利用传感技术转化为电信号，再经过计算机接口系统传入计算机中，由此实现准确、高效的数据采集，最后通过Data Studio 软件对数据进行分析、处理和呈现。
目前可选用的传感器有力、运动、压强、温度、声级、光、电荷/电压/电流、磁场等50余种，采用纯数字化信号，传输速度快。
数据采集接口可根据需要采用不同的采样速率，最高可达250kHz 。
而Data Studio 软件以图表的形式可实时记录并显示物理量变化中的数据情况。
除了与传统实验仪器结合使用，PASCO 公司自身也开发了一系列配套的实验项目，从普通物理的基础实验到近代物理的拓展课题实验，涵盖了典型物理课程的大部分内容。
相应的仪器配件具有很强的组合性，可与其它的部件灵活组合出多个不同的实验项目。
pasco实验报告Pasco实验报告引言：Pasco实验设备是一种常用于物理实验室的教学工具，它能够帮助学生更好地理解和掌握物理知识。
本文将介绍我在使用Pasco实验设备进行实验时的经历和观察结果，以及对实验结果的分析和思考。
实验一：力的平衡在这个实验中，我使用Pasco实验设备进行了力的平衡实验。
首先，我调整了实验装置，使其达到平衡状态。
然后，我逐渐增加了一个重物的质量，观察到实验装置重新达到平衡的过程。
通过记录不同质量下实验装置的平衡位置，我得到了一组数据。
通过对这组数据的分析，我发现实验装置的平衡位置与所加的重物质量成正比。
这符合力的平衡原理，即物体所受的合力为零时，物体处于平衡状态。
通过这个实验，我对力的平衡原理有了更深入的理解。
实验二：简谐振动在这个实验中，我使用Pasco实验设备进行了简谐振动实验。
我调整了实验装置，使其达到平衡位置，并给予其一个初始位移。
然后，我观察到实验装置在初始位移的影响下，进行了一系列的振动。
通过记录振动的周期和振幅，我得到了一组数据。
通过对这组数据的分析，我发现振动的周期与振幅成正比。
这符合简谐振动的特性，即振动的周期与振幅无关。
通过这个实验，我对简谐振动的特性有了更深入的理解。
实验三：光的折射在这个实验中，我使用Pasco实验设备进行了光的折射实验。
我将一束光线通过一个透明介质，观察到光线发生了折射现象。
通过调整入射角度和介质的折射率，我观察到了不同折射角下光线的变化情况。
通过记录这些数据，我得到了一组实验结果。
通过对这组实验结果的分析，我发现光的折射遵循斯涅尔定律。
斯涅尔定律表明，光线在两个介质之间的折射角与入射角的正弦之比等于两个介质的折射率之比。
通过这个实验，我对光的折射现象有了更深入的理解。
结论：通过使用Pasco实验设备进行实验，我对力的平衡、简谐振动和光的折射等物理现象有了更深入的理解。
这些实验帮助我巩固了课堂上学到的知识，并让我更加直观地感受到了物理原理的应用和实际意义。
Pasco 运动及动力学系列实验IPasco系统是Pasco Scientific公司（美国）开发的一套基于计算机的科学实验系统。
它的主要优点是实验数据的采集和处理都是由计算机来完成的，这使得实验者进行实验时，在保证实验数据准确、完成的前提下，可以很方便地获取实验数据，并可以以图表、表格等良好式将实验数据输出。
本系列实验使用Pasco实验器材设计实验验证牛顿第二定律（Newton's2nd Law）、动量守恒定律（Conservation of momentum）、胡克定律（Hooke's Law）等基本物理学定理。
实验一：牛顿第二定律【实验目的】本实验的目的是验证一维系统下的牛顿第二定律，在轨道上对一个摩察系数很小的小车施加外力。
测量这个力和该力引起的加速度。
【实验原理】以下等式即为牛顿第二定律： F = m a；合外力F作用于质量为m的物体上产生加速度a，等式中合外力F和加速度a为矢量。
由于限定在一维条件下进行实验，方向向量可以取消。
即F=ma;该实验进行时，加速度由速度—时间曲线确定。
速度—时间曲线的斜率即为加速度。
【实验仪器】Pasco动力学小车系统，运动传感器，力传感器，计算机。
【实验操作步骤】1、通过USB-Link连接运动传感器和力传感器至电脑，注意运动传感器选择至“cart”；2、使用长螺丝固定力传感器至运动学小车上；3、调整轨道至水平，可通过放置动力学小车进行检测，水平时小车放置于4、如图固定好运动传感器；5、将滑轮固定在轨道的末端，该端需伸出桌面；6、将小车和传感器放置在轨道上；7、通过滑轮固定绳子，绳子一端系在力传感器上，另一端系在用于增减砝码的砝码勾上；8、绳子取下将力传感器置零后重新装回；9、将小车拉至远处，使用软件开始记录，采样频率设置在100Hz，看到运动传感器绿灯闪烁，释放小车；10、释放小车时要确保小车的运动不受传感器所带电线的干扰；11、及时按结束按钮。
【实验内容】1、按上述步骤操作，会得到类似下图的数据表格(优良数据)我们需要关注的是中间的2.5s-4.5s的加速区，如果有数据出现噪声峰值，请注意调整运动传感器的角度，清理轨道周边的物体，同时通过删除上一次运行来删除数据；2、在右侧工具栏点击数据汇总按钮，进行重命名（10g 运行1），然后关闭。
3、分别选取20g，40g，60g，80g，100g挂重进行实验。
4、增加小车的配重质量，重新进行实验，砝码依次为20g，40g，60g，80g,100g 可记录为“10g Run2”等【实验分析】1.打开速度曲线图形，在图形上方的工具栏，点击黑色三角图标，选择“10gRun1”；2.点击选择工具（图工具栏）并拖动选择框来选择运行的数据，数据要求是干净的初始加速部分（无毛刺）并且是线性的。
记下所选择的时间范围。
3.点击曲线拟合的黑色三角框，选择线性进行线性拟合。
点击以外地方可以关闭该功能。
4.通过拟合曲线记录斜率（m），新建表格，记录为加速度值a1，精度保留两位小数。
小数位的设置可通过曲线拟合的属性设置。
以此步奏记录5次运行的加速度值a1-a5；（备注：进行该步骤是若遇线性拟合拟合全部数据时，应通过高亮选择其余无用数据，删除后进行拟合。
这些删除的数据可以进行恢复）。
5.打开记录力的图标，在时间上选出与步骤2相同的数据。
6.在工具栏中选择显示统计结果，在下拉选项中选择平均值。
同时改变其精度为3位。
（改变精度，点击打开数据摘要（左屏幕），点击力，在出现的齿轮图标点击，并选择3个固定的小数从弹出的。
忽略负号，结果因为我们是拉力传感器。
）。
尽管曲线毛刺很多，但其平均值表示其力的大小仍具有相应的精度。
新建表格记录力f1的大小。
7.同理记录5次运行中的力的大小到表格中。
8.重复上述步骤记录小车增加配重后的数据，加速度记为a2.力记为f2。
9.称重：需称重小车的质量和增加的配重的质量。
【数据处理】1、小车的质量______________；增加的配重的质量_____________;砝码钩的质量_________;（实验需忽略传感器导线等的质量）2、表一：力f1与及加速度a1；3、表二:力f2与加速度a2；4、做出f1与a1，f2与a2的关系图。
【分析总结】1、上述曲线是否满足牛顿第二定律？解释其中的不确定性；2、你的曲线的是否与与零点相交，解释其原因；3、请思考增加轨道倾角对实验带来的影响。
实验二胡克定律（Hooke's Law）通过实验来计算弹簧的劲度系数。
胡克定律指出，在相同的张力情况下，两个弹簧储能相同。
可通过力传感器来测量所施加的力，弹簧的拉伸与压缩可以通过运动传感器来观测。
对数据进行分析，可得到弹簧的劲度系数。
从不同的位置释放小车，可以测量小车最终的动能，从而得到弹簧初始储能（既弹性势能）。
也可通过实验探讨一个压缩的弹簧并不满足胡克定律的情况，来说明胡克定律只是对现实的逼近。
【实验原理】当力作用于弹簧时，弹簧被拉伸或压缩的程度与所受的力呈线性关系，这种关系用方程表示就是胡克定律：F = -k∆x （1）F表示力，∆x表示形变量，k为弹簧的劲度系数。
符号在弹簧被拉伸选择负，这也就是有外力拉升力传感器时，力传感器记录的数据为负的原因。
我们将弹簧系在小车上，测量小车的位置间接测量∆x ，（1）式就被改写成如下形式：F = +k(x-x0) = kx - kx0 = kx - b （2）x是小车的位置，x0是弹簧刚被拉伸（或压缩）的位置且b=kx0，符号的改变是因为弹簧受到拉力作用时，运动传感器测量到的距离在变小（既为负）。
系数k和b分别为直线的斜率和截距。
弹簧存储的弹性势能由公式（3）给出：U sp = ½ k∆x2 （3）小车从位置x = x1处释放, 在到达位置x0的时候，弹簧的弹性势能转化成小车的动能，动能由下式给出：K = ½ mv2= U sp= ½ k∆x2= ½ k(x1-x0)2 （4）图一：拉伸状态图二：初始状态【实验操作】1、调整轨道位置水平，可通过放置动力学小车至不动来调节；2、力传感器接上挂钩，如示意图连接；3、注意轨道上放置保护装置；4、运动传感器置于轨道的另一端；5、通过USB-Linker连接传感器至电脑；6、选择弹簧进行实验。
先拉伸弹簧，然后释放，记录力的变化。
注意设置保险装置，不要让小车撞倒传感器；7、可通过zero按钮对力传感器置零。
【软件操作】（采样频率设置在100Hz）1、在弹簧未拉伸且绳子放松状态测量初始位置，此时手应远离传感器，以免测到手的位置；2、点击开始进行记录；3、将小车远离运动传感器15cm左右，然后慢慢往回，直至初始位置后停止。
据此可以得到线性的胡克定律的图像（F-x）。
在图像的右侧结束时力的大小应为零；4、点击数据汇总，双击选择运行，对其进行命名“Weak Spring”。
可通过删除上一次运行来删除失败的实验；5、将小车拉至距运动传感器15cm左右；6、点击开始，保持小车不懂几秒；7、释放小车，当小车撞倒保险杆时停止记录；8、记录数据得到较为光滑的速度-时间曲线（V-t），此时若出现问题，需要注意运动传感器的角度，可采用多做几次的方法得到；9、重名名此次运行为“15cm”；10、重复5~9的操作，依次使弹簧拉伸至距运动传感器30cm，45cm处。
记录相应运行为“30cm”和“45cm”；11、选择较硬的弹簧进行实验，重复1~4，记录为“Strong Spring”【软件数据分析处理】（a）分析劲度系数1、点击三角形图标选择运行“Weak Spring”；2、调整至合适大小；3、通过高亮显示删除数据，保留线性部分；4、进行线性拟合；5、由前述式（2）知，F-x曲线的斜率即为劲度系数k，将该数值记录在数据表格中；6、需要精确知道弹簧何时何处首次处于既不拉伸，也不压缩的状态，此时F=0，通过坐标工具确定x0，记录该数据至表格中。
通过坐标工具左右移动一点点来确定δx0值（本实验为0.002m，可通过坐标工具验证）；7、关闭坐标工具和线性拟合，通过高亮功能保留曲线。
8、重复1~5，记录运行“Strong”的数据9、选择运行“15cm”，调整至合适大小，我们很容易通过坐标工具找到想要的坐标，因为之前我们保持了几秒钟的静止时间。
依次找到X2和X3。
(均通过坐标工具)表一：弹簧劲度系数（Spring Constant）弹簧K（N/m）δk（N/m）x0（m）δx0（m）X115（m）X230（m）X345（m）1 Weak2 Strong（b）分析能量1、选择运行“15cm”；2、调整至合适大小，高亮选择第一个峰，调整至合适大小；3、选择速度接近为常数的区域；4、单击黑色三角形的统计图标选择的均值和标准差。
点击统计图标和的平均值和标准偏差。
数值输入v 15和Δv 15的对应表格；5、同样方法处理运行“30cm”和“45cm”；6、输入小车的质量和弹簧的质量到相应表格；表格二：能量分析数据记录表格x0 米kN/mV15m/sΔv15m/sx115米V30m/sΔv30m/sX130米V45m/sΔv45m/sX145米M车KGm弹簧Kg17、将弹簧的劲度系数和初始势能与最总动能填入下表，并进行比较。
表格三：劲度系数与能量k N/m K15焦耳U15焦耳K30焦耳U30焦耳K45焦耳U45焦耳12【分析与思考】1、弹簧是否遵循胡克定律？给出解释的理由。
2、具有更大劲度系数的弹簧在受力是表现出什么更明显的物理特性？3、考虑到U和K的不确定性，在大多数情况下K值是比相应的U值小的，为什么会出现这种情况？实验三动量守恒本实验的目的是研究两个小车发生弹性碰撞之前和之后的动量。
【实验原理】碰撞中动量是守恒的。
一个物体的动量等于它的质量与速度的乘积。
根据动量守恒定律，碰撞（或其它相互作用）前一个系统中的动量之和等于碰撞后这个系统中的动量之和：m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′如果忽略外力（如摩擦力），碰撞前两个小车的动量之与碰撞后这两个小车的动量之和应该相等。
【实验步骤与数据记录】1、调整轨道位置水平，可通过放置动力学小车至不动来调节；2、使用两个运动传感器，通过USB-Linker连接至电脑，让运动传感器处于工作状态；3、点击开始记录，在下面三种情况下记录V-t曲线。
情况1：把一辆小车静止地放在导轨的中央。
给另一小车一个初速度，速度方向朝静止的小车。
情况2：把每个小车分别放在导轨的末端。
给每个小车朝着对方大约相同的速度。
情况3：把两个小车放在导轨的同一端，给第一个小车较小的速度，第二个小车较大的速度，这样第二个小车可以赶上第一个小车。
4、把两块砝码放在其中的一个小车上，这样这个小车的质量3M为另一个小车质量M的3倍。
