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1、专 题 十 ： DI S 实 验 专题练习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 禾用现代信息技术进行的实验叫做DIS实验.DIS是DigitalInformation_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_、电流一等物理量,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
2、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 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) 点击实验条目上的“练习使用DIS位移传感
3、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，点击实验条目上的“测量运动物体的位移和速度”，屏上将出现“
4、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
5、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一宽度和挡光时间，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©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
6、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， 点击_停止记录_”，获得速度一时间图像，从点的走向可以大致看出小车速 度随时间变化的规律。4
7、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, 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 L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 m3某同学为了“研究匀速直线运动的s-t关
8、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 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“不匀速直线运动，这时应将导轨与甲4.图中是DIS实验得出的从斜面下滑的一辆小车的v-t图水平面间的夹角(填“增大”或“减小”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(tl, V1)与B ( t2, V2)，求出它们所在直线的 ，
9、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感器，A应是信号 E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/s 27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）o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/V; A下滑时的加速度的大小为m/s;滑行的最远距离是m.