现代实验技术——数字化信息系统DISppt课件

1、现代实验技术现代实验技术数字化信息系统数字化信息系统DIS实验实验 教室的体积是多少，请教室的体积是多少，请同窗们动手丈量一下？同窗们动手丈量一下？ 需求哪些工具，应该如需求哪些工具，应该如何丈量？何丈量？用传统丈量工具丈量物理量的领会是什么？用传统丈量工具丈量物理量的领会是什么？他觉得在丈量过程中有些哪些困难？他觉得在丈量过程中有些哪些困难？ 用刻度尺丈量间隔靠人眼察看、手工记录，操作耗时费力，丈量精度较低，效率不高，实时丈量有一定的困难。有没有更好的丈量工具呢？ 这种超声波测距仪实践是运用了数字化信息技术，它集探测、记录、运算、显示于一体。数字化信息系统强大的数据处置才干及实时显示功能给物

2、理量的丈量带来了艰苦变化。超声波测距仪 中学物理课程中引入了 数字化信息系统简称DIS，什么是什么是DISDIS呢？呢？它的根本构造是什么？它的根本构造是什么？各器件的功能是什么？各器件的功能是什么？1 1、DISDIS的含义及的含义及DISDIS的构造的构造下面简单引见如何用现代技术手段做物理实验。下面简单引见如何用现代技术手段做物理实验。什么是什么是DISDIS呢？呢？1DIS： 是是Digital Information System的缩写，意为数字化信息系统。利用的缩写，意为数字化信息系统。利用现代信息技术进展实验研讨，我们称现代信息技术进展实验研讨，我们称做做DIS实验。实验。 2

3、2DISDIS：是由：是由“传感器数据采集器传感器数据采集器计算机装有实验软件包构成计算机装有实验软件包构成的新型实验系统。的新型实验系统。3 3DISDIS的系统框图的系统框图研讨对象研讨对象传感器传感器数据采集器数据采集器计算机计算机DIS的根本构造是什么？的根本构造是什么？3 3DISDIS的系统框图的系统框图研讨对象研讨对象传感器传感器可测力、位移、速度、可测力、位移、速度、温度、电压等物理量，将物理量转化温度、电压等物理量，将物理量转化为电信号。为电信号。数据采集器数据采集器将由传感器采集到将由传感器采集到的各种电信号处置后输入计算机。的各种电信号处置后输入计算机。计算机计算机计算机

4、将由采集器输入计算机将由采集器输入的信号经过软件进展分析处置之后，的信号经过软件进展分析处置之后，显示在其屏幕上。显示在其屏幕上。DIS各器件的功能是什么？各器件的功能是什么？运用例如：练习运用运用例如：练习运用DISDIS实验目的：熟习实验目的：熟习DISDIS的运用方法，了解的运用方法，了解 位移传感器的性能位移传感器的性能实验器材：实验器材：DISDIS位移传感器、数据采位移传感器、数据采集集 器、计算机等；刻度尺。器、计算机等；刻度尺。实验安装：如图实验安装：如图2、怎样运用DIS？实验步骤：1将位移传感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

5、和位移传感器发射器部分的电源后，翻开教材公用软件，点击实验条目上的“练习运用DIS位移传感器。3将位移传感器的发射器与接纳器相对放置，点击开场记录，察看计算机界面上的数据变化，并与刻度尺的丈量结果进展比较。4改动接纳器和发射器的相对位置，丈量其可测的最大、最小间隔，及丈量范围并将实验结果填入表格中。位移传感器的丈量范围位移传感器的丈量范围最大间隔cm最小范围cm可测角度范围 他觉得运用刻度尺丈量与用位移传感器丈量过程中有哪些异同？一样处：任何丈量都有三个组成部分。一样处：任何丈量都有三个组成部分。探测器探测器被测对象被测对象不同处：传统实验仪器精度较低、误差较大、可反复性较差。DIS具备“实时

6、实验功能，数据采集、处置和分析都由计算机完成，丈量时间省、精度高，误差小，传统实验和数字化实验的整合代表了新物理实验改革的方向。记录，处置和显示记录，处置和显示探求研讨探求研讨DISDIS实验实验1 1、用、用DISDIS研讨变速直线运动的研讨变速直线运动的s-ts-t图图实验目的：研讨变速直线运动物体实验目的：研讨变速直线运动物体 的的s-ts-t图，并从中求物体图，并从中求物体 的位移和速度的位移和速度实验器材：实验器材：1m1m长的轨道、长的轨道、DISDIS探求研讨探求研讨DISDIS实验实验实验过程：实验过程：1 1、按图衔接安装、按图衔接安装2 2、开启电源，运转、开启电源，运转D

7、ISDIS运用软件运用软件3 3、点击开场记录，获得数据点；、点击开场记录，获得数据点；点击点击“数据点连线获得位移随时数据点连线获得位移随时间变化的曲线。间变化的曲线。探求研讨探求研讨DISDIS实验实验2、用DIS测变速直线运动的平均速度在前面实验的根底上，点击在前面实验的根底上，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，获得平均速度研讨区域平均速度v/ms-1ADACAB 两点间的程度间隔是时间两点间的程度间隔是时间t t两点间两点间的竖直间隔就是位移的竖直间隔就是位移s s，s/s/t t就是就是平均速度，从得出的结果看出不同位移平均速度，从得出的结

8、果看出不同位移不同时间内的平均速度往往是不同的。不同时间内的平均速度往往是不同的。探求研讨探求研讨DISDIS实验实验3 3、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了解瞬时速度的？我们是如何了解瞬时速度的？能否测出瞬时速度呢？能否测出瞬时速度呢？ 某位置或某时辰的瞬时速度，就是无限逼近该位置或该时辰附近的位移或时间内的平均速度。探求研讨探求研讨DISDIS实验实验实验原理实验原理 在实验探求中选取物体运动过程中在实验探求中选取物体运动过程中的某一段运动轨迹，并丈量该段轨迹的的某一段运动轨迹，并丈量该段轨迹的平均速度平均速度。不断减小轨迹的长度，就。

9、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，从而求出运动轨迹上某点平均速度，从而求出运动轨迹上某点或某时辰的瞬时速度。运用光电门或某时辰的瞬时速度。运用光电门传感器获得不同挡光片的挡光时间，从传感器获得不同挡光片的挡光时间，从而得到挡光片宽度不断减小时的速度值，而得到挡光片宽度不断减小时的速度值，这个速度值越来越趋近小车经过光电门这个速度值越来越趋近小车经过光电门所在位置的速度。所在位置的速度。探求研讨探求研讨DISDIS实验实验实验器材：小车、轨道、光电门传感器， 不同宽度的挡光片实验过程：(阅读课本实验小结：实验的过程表达了一种极限的思想。实验小结：实验的过程表达了一种极限的思想。步骤一：实验安装步骤一：实验安装步骤二：开启电源步骤二：开启电源步骤三：点击步骤三：点击“开场记录开场记录1、DIS的主要组成部分分别是_、_以及_三部分。2、按照练习运用“DIS的要求，把以下图中的位移传感器、数据采集器和计算机用线相连。传感器传感器数据分析器数据分析器计算机计算机3 3、用、用DISDIS研讨物体的研讨物体的运动运动s-ts-t图，得到如下图，得到如下图的图象，从图中可图的图象，从图中可知小车的运动方向是知小车的运动方向是_(_(选填选填“接近接近或或“远离远离) )位