D现代实验技术数字化信息系统

1、被测对象被测对象探测器记录、处理和显示现代测量技术减少了主现代测量技术减少了主观判断引起的误差，而观判断引起的误差，而且方便、准确且方便、准确“DIS”是英文是英文“Digital Information System”的缩写，中文意思是的缩写，中文意思是“数字化数字化信息系统信息系统”。利用现代信息技术进行的实验，叫做利用现代信息技术进行的实验，叫做DIS实验。实验。可用于测量许多物理量，比如距离、可用于测量许多物理量，比如距离、位移、速度、力、电流、温度等。位移、速度、力、电流、温度等。计算机计算机数据采集器数据采集器传感器传感器（1）传感器：可以测量各）传感器：可以测量各种物理量，并将物

2、理量转种物理量，并将物理量转化成相应的电信号。化成相应的电信号。位移传感器位移传感器磁传感器磁传感器电流传感器电流传感器（2）数据采集器：将传感器采集到的各种电信号进行）数据采集器：将传感器采集到的各种电信号进行处理后输入计算机。处理后输入计算机。（2）计算机：将数据）计算机：将数据采集器输入的信号采集器输入的信号（实验数据），通过（实验数据），通过应用软件进行分析处应用软件进行分析处理，并以多种形式实理，并以多种形式实时显示在计算机的屏时显示在计算机的屏幕上。幕上。实验二、用实验二、用DISDIS研究变速直线运研究变速直线运动的动的s-ts-t图图实验三、用实验三、用DISDIS测变速直线运

3、动测变速直线运动的平均速度和瞬时速度的平均速度和瞬时速度0脉冲脉冲强度强度t1t红外线脉冲红外线脉冲超声波超声波脉冲0脉冲强度强度t1t红外线红外线脉冲超声波超声波脉冲t2发射器发射器接受器接受器超声波超声波红外线红外线ABA管发射红外线，管发射红外线，B管接受红外线。管接受红外线。A、B之间无挡光物时，之间无挡光物时，电路断开；有物体电路断开；有物体挡光时，电路接通。挡光时，电路接通。计算机根据挡光物计算机根据挡光物体的宽度和挡光时体的宽度和挡光时间，自动算出物体间，自动算出物体的运动速度。的运动速度。探索研究（探索研究（DISDIS实验）实验）用用DISDIS测变速直线运动的平均速度测变速

4、直线运动的平均速度在前面实验的基础上，点击在前面实验的基础上，点击“选择区域选择区域”，先后选定不同的区域，获得平均速度先后选定不同的区域，获得平均速度研究区域平均速度v/ms-1ADACAB 两点间的水平距离是时间两点间的水平距离是时间t t两点间的竖直两点间的竖直距离就是位移距离就是位移s s，s/s/t t就是平均速度，就是平均速度，从得从得出的结果出的结果看出看出不同位移不同时间内的平均速度不同位移不同时间内的平均速度往往往是往是不同的不同的。探索研究（探索研究（DISDIS实验）实验）用用DISDIS实验测变速直线运动的瞬时速度实验测变速直线运动的瞬时速度我们是如何理解瞬时速度的？能

5、否测我们是如何理解瞬时速度的？能否测出瞬时速度呢？出瞬时速度呢？ 某位置（或某时刻）的某位置（或某时刻）的瞬时速瞬时速度度，就是，就是无限逼近无限逼近该位置或该时刻附该位置或该时刻附近的位移（或时间）内的近的位移（或时间）内的平均速度平均速度。探索研究（探索研究（DISDIS实验）实验）实验原理实验原理 在实验探究中选取物体运动过程中的某一在实验探究中选取物体运动过程中的某一段运动轨迹，并测量该段轨迹的平均速度段运动轨迹，并测量该段轨迹的平均速度。不断减小轨迹的长度，就是求出越来越短的位不断减小轨迹的长度，就是求出越来越短的位移（或时间）内的平均速度，从而求出运动轨移（或时间）内的平均速度，从

6、而求出运动轨迹上某点（或某时刻）的瞬时速度。应用迹上某点（或某时刻）的瞬时速度。应用光电光电门传感器门传感器获得获得不同挡光片的挡光时间不同挡光片的挡光时间，从而得，从而得到到挡光片宽度不断减小时的速度值挡光片宽度不断减小时的速度值，这个速度，这个速度值值越来越趋近越来越趋近小车通过光电门所在位置的速度。小车通过光电门所在位置的速度。探索研究（探索研究（DISDIS实验）实验）实验器材：小车、轨道、光电门传感器，实验器材：小车、轨道、光电门传感器，不同宽度的挡光片不同宽度的挡光片实验过程：实验过程：(阅读课本）阅读课本）实验小结：实验的过程体现了一种实验小结：实验的过程体现了一种极限极限的思想

7、。的思想。四、学生分组实验：用四、学生分组实验：用DIS测量测量加速度：加速度：目的目的: 测沿轨道下滑的物体的加速度测沿轨道下滑的物体的加速度器材器材:小车、轨道、小车、轨道、DIS（位移传感器、数据采集器、计（位移传感器、数据采集器、计算机）算机）实验过程：实验过程：1、根据试验目的、器材设计实验方案和实验步骤。、根据试验目的、器材设计实验方案和实验步骤。2、安装位移传感器和轨道等实验装置，使轨道倾斜适当角、安装位移传感器和轨道等实验装置，使轨道倾斜适当角度后固定。度后固定。3、分析、处理所获获得、分析、处理所获获得vt图像图像（1）小车在轨道上下滑的）小车在轨道上下滑的vt图像是一段倾斜的直线，图像是一段倾斜的直线，表明小车速度随时间均匀变化表明小车速度随时间均匀变化（2 ）移动光标键，在图像上取相距较远的两点）移动光标键，在图像上取相距较远的两点A（t1, v1）与）与B（t2, v2 ）直线的斜率即为小车的加速度）直线的斜率即为小车的加速度（3）多测几次得出）多测几次得出a的平均值的平均值3 3、用、用DISDIS研究物体的运动研究物体的运动s-ts-t图，得到如图所图，得到如图所示的图象，从图中可知小车的运动方向是示的图象，从图中可知小车的运动方向是_(_(选填选填“靠近靠近”或或“远离远离