滚摆实验装置

A. 请设计和制作一个用来演示重力势能和动能可以相互转化的装置。具体要求如下：

麦克斯韦滚摆来

麦自克斯韦滚摆是用来演示重力势能与动能的相互转化过程中，机械能的总量保持不变的仪器。当捻动滚摆的轴，使滚摆上升到顶点时，储蓄一定的势能。当滚摆被松开，开始旋转下降，滚摆势能随之逐渐减小，而动能（平动动能和转动动能）逐渐增加。当悬线完全松开，滚摆不再下降时，转动角速度与下降平动速度达到最大值，动能最大。由于滚摆仍继续旋转，它又开始缠绕悬线使滚摆上升。在滚摆上升的过程中动能逐渐减小，势能却逐渐增加，上升到跟原来差不多的高度时，动能为零，而势能最大。如果没有任何阻力，滚摆每次上升的高度都相同，说明滚摆的势能和动能在相互转化过程中，机械能的总量保持不变。

B. 苏教版六年级下册能量的转换里面那个小游戏“飞旋的扣子”是用了什么科学道理，麻烦从能量转换的角度来解

动能与势能的互相转化。

过程是：

1、扣子从不转慢慢变成旋转，是一个势能转化成动能的过程。（扣子旋转速度最快时，绳子的劲释放完，此时扣子的势能最小）

2、由于惯性的关系，扣子会继续旋转，此时就是动能转化成势能的过程。

区别：

1、动能是因为物体运动而具有的能，与质量有关，质量越大，动能也越大；还与速度有关，速度越大，动能也越大。动的东西都具有动能。

2、势能是物体因为被举高而具有的能。与质量有关，质量越大，势能也越大；还与高度有关，高度越大，势能也越大。被举高的东西都具有的势能。

C. 威尔伯福斯摆实验原理，所需器材及相关参数

威尔伯福斯摆由悬挂在竖直方向的螺旋弹簧和连接在弹簧末端的物块组成。物块既能在弹簧上上下运动，又能绕其竖直轴旋转。探究这种摆的运动行为，以及它是如何依赖于相关参数的。

用单摆测定重力加速度

实验目的：利用单摆测定当地重力加速度，巩固和加深对单摆周期公式的理解。

实验原理：单摆在摆角很小（小于5º）的情况下，可以看作间谐振动，其固有周期公式为 ，由此得：。据此，通过实验方法测出摆长l和周期T，即可计算出当地的重力加速度。

实验器材：铁架台（带铁夹）、金属小球、刻度尺、秒表、细线。

实验原理

设单摆长为 ，则摆的角加速度等于 ，即当摆角甚小时（一般讲 5°），可认为 ，这时即振动的角加速度和角位移成比例，式中的负号表示角加速度和角位移的方向总是相反。此时单摆的振动是简谐振动。从理论分析得知，其振动周期和上述比例系数的关系是 ，所以

式中 为单摆摆长,是摆锤重到悬点的距离, 为当地的重力加速度。变换式可得将测出的摆长 和对应和周期 代入上式可求出当地的重力加速度之值。

以上内容参考：网络-单摆实验