用DIS研究机械能守恒定律

用DIS研究机械能守恒定律

　　（一）实验原理．  将实验装置中的光电门传感器接入数据采集器，测定摆锤在某一位置的瞬时速度，从而求得摆锤在该位置的动能，同时输入摆锤的高度，求得摆锤在该位置的重力势能，进而研究势能和动能转化时的规律。

　　（二）注意事项

　　1．实验中A、B、C、D四点高度为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由计算机默认，不必输入

　　2．摆锤每次均从A点无初速释放，A点位置不能移动。

　　3．光电门传感器定位的顺序是D、C、B，不能颠倒，且光电门传感器定位要正确。

　　4．摆线不易伸长的线，如单根尼龙丝、胡琴丝或蜡线。且摆锤在A点静止时摆线不能松驰

　　（三）误差分析

　　1．空气阻力使摆锤的机械能有所减少

　　2．A、B、C、D四点定位有误差，使高度的值有误差，引起测得的重力势能有误差　　

　　（四）参考试题

　　1．将实验装置中的光电门传感器接入数据采集器，测定摆锤在某一位置的瞬时速度，从而求得摆锤在该位置的动能，同时输入摆锤的高度，求得摆锤在该位置的重力势能，进而研究势能和动能转化时的规律。实验中A、B、C、D四点高度为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由计算机默认，不必输入。现某位同学要测定摆锤在D点的瞬时速度。其实验装置如图（1）所示，接着他点击“开始记录”，同时让摆锤从图中所示位置释放，计算机将摆锤通过光电门传感器的速度自动记录在表格的对应处，如图（2）。

图（1）

图（2）

　　①请指出该同学实验中的错误之处___________________________________________________

　　②摆图（2）中计算机记录的数据与真实值相比将___________ （填“偏大”、“偏小”或“仍准确”）

　　答案：①i光电门传感器未放在标尺盘最低端的D点   ii摆锤释放器未置于A点②偏小

　　2．学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（a）所示，某组同学在一次实验中，选择DIS以图像方式显示实验的结果，所显示的图像如图（b）所示。图像的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能Ep、动能E_k或机械能E。试回答下列问题：

　　（1）图（b）的图像中，表示小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是__________________（按顺序填写相应图线所对应的文字）。

　　（2）图（a）所示的实验装置中，固定于小球下端、宽度为Δs，且不透光的薄片J是_________，传感器K的名称是            。

　　（3）根据图（b）所示的实验图像，可以得出的结论是____ _。