实验五：DIS研究机械能守恒定律
实验目的：
研究重力势能和动能之间转化的规律，验证机械能守恒定律。 实验原理：
由金属柱做成单摆，可以探究摆动过程中任意适合的动能和势能和关系。当摆锤通过光电门时，测定摆锤在该位置的瞬时速度可求得此时的动能，摆锤的高度由刻度线读出，以便求得势能大小，依次可研究动能和势能之间的转化规律。 实验装置：
实验器材：
机械能守恒实验仪、天平、游标卡尺、牵引电磁铁、DIS （光电门传感器、数据采集器、计算机等）。 实验步骤：
⑴架设好机械能守恒实验器。连接器材：并将光电门传感器置于标尺盘D的位置（零势能点）将光电门传感器接入数据采集器，采集器接上电脑；。
⑵双击图标，打开DAS程序，等待传感器自动连接，待变成，传
感器就连接成功了。单击“新课改实验”，双击实验条目“用DIS研究机械能守恒”，进入实验界面。
⑶ 将摆锤的质量m和直径d输入表格中，开启电源，点击“开始记录”，把摆锤拉到导向杆尾端位置并被电磁铁吸住，关断电源，摆锤自然释放，当摆锤通过光电门时会自动记录数据。
⑷ 点击“数据计算”，计算出摆锤在D点的势能、动能和机械能。 ⑸ 相继改变光电门的位置（如B、C），重复上述实验。 ⑹ 改变摆锤释放的位置，重复上述实验。
⑺ 比较实验中各位置的机械能，验证机械能守恒定律。 练习三：
1、 如图15-10-9所示, 在铁架台上端用铁夹悬挂一个摆球。在铁架台的下部底座上竖直放
置一块贴有白纸的木板( 白纸上画有小方格 )。实验时, 先将小球拉起至左边A位置,用铅笔记下这个位置。若用手握铅笔压紧在铁架台竖杆上P点位置（或Q、R位置），然后释放小球, 试在小方格白纸上标出三次小球在不同位置碰到铅笔后向右摆起的最大高度 ，这个现象表明_____________________________。
2、 如图15-10-10所示，K为DIS系统的光电传感器，它与数据采集器相连。当小球下部的
挡光片经过传感器时，系统可直接测得小球经过待测位置时的瞬时速度，下表第一行记录的是以D点为最低点（高度为零），小球经过A、B、C、D的高度；第二行为小球从A
图15-10-9
图15-10-10
处释放后用传感器测得的速度值。
位置 高度h/m 速度v/m·s -1A 0.60 0.00 B 0.30 2.28 C 0.20 2.84 D 0.00 3.36 若小球质量为m，g取9.8m/s2，比较上述实验结果中各位置的机械能，机械能大小_________（填相等、不相等），从中可以得出结论：__________________ _。
3、用DIS研究机械能守恒定律的装置如图15-10-11（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Ek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 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， K是光电门传感器，他的直接作用是_____ __。小球上连接的挡光片宽度为d，通过光电门的时间为t，可以得到小球在最低点的瞬时速度为___ _____。
（3）根据图（b）所示的实验图像，可以得出的结论是______________
图15-10-11
