专题十：DIS实验专题练习.doc

1、上海市实验学校高一物理运动学单元练习专题十 :DIS 实验专题练习一练习使用DIS 实验1利用现代 _信息 _技术进行的实验叫做DIS 实验 .DIS 是 Digital Information_System的缩写 .2 DIS 实验有三个组成部分：（ 1）传感器：可以测量 _距离 _,_位移 _,_力_,_速度 _,_温度 _,_压强 _,_电压 _、_电流 _等物理量 ,并将这些物理量转化为相应的_电信号 _.(2) 数据采集器 :将 _传感器 _采集到的各种 _电信号 _信号进行处理后输入 _计算机 _.(3) 计算机 :将 _数据采集器 _输入的信号通过计算机应用软件进行处理,以多种形

2、式显示在_计算机的屏幕上_.3.DIS中的位移传感器（1）位移传感器包括两部分：_发射器 _和 _接收器 _.，发射器中装有 _红外线 _和_超声波 _发射器 .，接收器中装有 _红外线 _和 _超声波 _接收器 .（2）测量时 ,固定在被测物体上的_发射器 _向收器同时发射一个_红外线 _脉冲和 _超声波 _，脉冲 .接收器接收到 _红外线 _脉冲开始计时t 1,收到 _超声波脉冲 _时停止计时 t2 ，计算机根据两者的时间差和_空气中的声速 _，计算出发射器和接收器之间的_距离 _.(在这里忽略 _红外线 _传播的时间 .)4.怎样使用DIS?(1) 连接数据采集器和 _计算机 _,将位移

3、传感器的 _接收器 _接入数据采集器 .(2) 开启计算机的电源和位移传感器的_发射器 _的电源 .打开教材专用软件，(3) 点击实验条目上的“练习使用DIS 位移传感器” 。(4) 将位移传感器的 _发射器 _ 与 _接收器 _相对放置，点击 _开始记录 _，观察计算机界面上的数据变化，并与刻度尺的测量结果进行比较。(5) 改变 _接收器 _和 _发射器 _的相对位置，测量其可测的最大、最小距离和角度范围如图，并将实验结果填入表格中。二 .利用 DIS 研究变速直线运动的位移和速度.1.将位移传感器的_发射器 _固定在小车上，_接收器_固定在力学轨道右端（轨道稍倾斜，使小车能做_变速直线运动

4、_运动），将接收器与数据采集器相连，数据采集器与计算机相连，构成DIS实验系统。2.开启计算机_电源 _和位移传感器发射器部分的_电源 _，运行_DIS应用 _软件，点击实验条目上的“测量运动物体的位移和速度”，屏上将出现“_s-t_ ”坐标。3.点击“ _开始记录 _”，将小车放到轨道上，放开小车使其运动，计算机界面的表格内，将出现小车的_位移随时间变化_的取样点数据 ,同时在s-t 图中将出现对应的_数据点_,从点的走向可以大致看出小车_位移 _随 _时间 _变化的规律,，数据采集完成，点击“_数据点连线_”，获得_位移随时间的变化_图像，4.点击“_选择区域_ 按钮，在_s-t_图像先后

5、将AD 、AC 、 AB选定为研究区域，此时在软件界面左下方的数据窗口中，即可显示出研究区域内s- t图线的 _初位移_、 _时间差 _、 _末位移 _、 _速度 _的值。三 .用DIS测定变速直线运动的瞬时速度.1.光电门：光电门传感器为门式结构， A 管发射 _红外线无挡光物体时，电路 _断开 _,有物体挡光时，电路_,B 管加收 _红外线 _,A 、B 之间_接通 _.计算机根据档光物体的 _宽度_和 _挡光时间_，自动算出物体的运动速度。2用DIS测定变速直线运动的瞬时速度.（ 1） .在小车的中心位置上固定_挡光片_,将 _光电门_固定在轨道侧面,垫高轨道的一端，使固定有当光片的小车

6、能够顺利通过并能_挡光 _.（2）.开启电源 ,运行 DIS 应用软件 ,点击“实验条目” 中的“ _用 DIS 测定瞬时速度 _”.（3） .点击“ _开始记录 _”依次将与软件中的s 对应的 _挡光片 _固定在小车上,让小车从轨道的同一位置静止释放,记录四次当光的_时间 _， DIS 适时记算出小车通过光电门的 _平均速度 _.（4） .当光片的宽度逐渐减小时,测得的速度值越_趋近 _小车通过当光片所在位置的_瞬时速度 _.四 用 DIS 测定加速度1将位移传感器的_发射器 _器固定到小车上，_接收器 _器固定在力学轨道的顶端（木板倾斜，使小车下滑作匀加速直线运动）。调整接收器、发射器的位

7、置，使其基本正对。将接收器与_数据采集器 _相连，数据采集器与计算机相连，构成DIS实验系统。2开启 _数据采集器 _电源和位移传感器_发射器 _的电源，点击教材专用软件主界面上的实验条目“测量运动物体的加速度”，屏上将出现“v-t ”坐标。3 将小车放到轨道高端，点击“_开始记录 _ ，令其滑下。数据采集完成，点击“_停止记录 _”，获得速度时间图像，从点的走向可以大致看出小车速度随时间变化的规律。4 拖动 _滚动条 _，将对应小车运动状态的v-t 图线置于显示区域中间，点击“ _拟合 _”，得出速度随时间变化的曲线。5点击“ _ 选择区域 _”按钮，确定“ _开始点 _”和“ _结束点 _

8、”，即可获得该段 _v-t 图线 _图线对应的加速度值。练习1在“用DIS 测量运动物体的位移和速度”实验中，要用到固定在 _ _ 上， _ 固定在力学轨道的高端。_ 传感器，发射器应2某同学在“用DIS 测量运动物体的位移和速度”实验中得到的小车的s-t图如图所示，从图中可知，小车运动的方向是_(填“靠近”或“远离”) 运动传感器的接收器。在图上 2.5 3.0 s之间的一段水平直线表示_，从图中可以看出， 1.0s 时小车与开始计时点的距离为_m。3某同学为了“研究匀速直线运动的s-t关系”，他调节斜面板一端的高度，其目的是 _ _ 生实验所采集的数据在计算机屏幕上显示的。如图甲所示为某次

9、学s-t 图，根据图线分析，可知小车在导轨上做_运动，请在图乙中画出小车的v-t 图。若某次学生实验所采集的数据在计算机屏幕上显示的s-t 图如图丙所示，可知小车在斜面板上的运动_( 填“是”或“不是”) 匀速直线运动， 这时应将导轨与水平面间的夹角_(“增大”或“减小”) 。填甲乙丙4图中是 DIS实验得出的从斜面下滑的一辆小车的可看作 _运动，小车开始运动的时刻是2_m。v-t 图像，由图可知，小车在_s，小AB段的位移是AB段的运动5 在“测定斜面上下滑物体的加速度”的实验中，我们用传感器结合计算机获得图，通过图像求物体运动的加速度。在图像上取相距较远的两点A（ t1 ，v1）与 B（ t2 ，v2），求出它们所在直线的，即可求得加速度a=。实验发现， 匀变速直线运动物体的v-t 图像是，即反映了速度随时间的规律。6如图是用DIS 测定小车刹车时加速度的实验装置：（ 1）信号发射部分和信号接收部分组成 _传感器， A 应是信号_ 部分。（ 2）这组传感器所直接测量的物理量是 _。（ 3）如图是根据实验数据得到的速度图像，根据图像中数据可求出小车加速度为a=_m/s2。7利用如图所示的装置可以测量滑块和滑板间的动摩擦因数。将质量为 M 的滑块 A 放在倾斜滑板B 上，C 为位移传感器， 它能将滑块A 到传感器 C 的距离数据实