专题十：DIS实验专题练习.doc

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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.2DIS 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,以多种形式显示在_计算机的屏幕上_.3.DIS 中的位移传感器（1）位移

2、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t1,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

3、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_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

4、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.

5、 1.光电门：光电门传感器为门式结构，A管发射_红外线_,B管加收_红外线_,A、B之间无挡光物体时，电路_断开_,有物体挡光时，电路_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

6、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

7、，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_”，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_传感器，发射器应固定在_ _上，_固定在力学轨道的高端。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2.53

8、.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_ _。如图甲所示为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，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_ _(填“增大”或“减小”)。 甲 乙 丙4图中是DIS实验得出的从斜面下滑的一辆小车的v-t图像，由图可知，小车在AB段的运动

9、可看作_ _运动，小车开始运动的时刻是_s，小车在AB段的加速度是_ms2，小车在AB段的位移是_m。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的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示出滑块A的速率-时间（v-t）图像。（取重力加速度g=10m/s2）。先给滑块A一个沿滑板B向上的初速度，得到的v-t图像如图所示。利用该图像可算出滑块A上滑时的加速度的大小为_m/s2；A下滑时的加速度的大小为_m/s2；滑行的最远距离是_m.