56a01学生实验一、用DIS测位移和速度
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56a01学生实验一、用DIS测位移和速度
高中物理实验复习；（1）力学部分；姓名：_______班级：_______；DIS实验器材介绍及使用要求；1、DIS：是DigitalInformatio；3.传感器：把实验中测量的各种物理量转换成标准的；(2)微电流传感器:量程-1μA～+1μA；(4)压强传感器：量程0～300kPa用于测量气；(5)温度传感器:量程-10℃～+110℃使用方；(6)声传
高中物理实验复习（1） 力学部分姓名：_______班级：_______ DIS实验器材介绍及使用要求1、DIS：是Digital Information System的缩写，意为数字化信息系统。是一种计算机辅助实 验系统 2、DISLab：是Digital Information System Laboratory的缩写，意为数字化信息系统实验室，是由“传感器＋数据采集器＋计算机（装有实验软件包）”构成的新型实验系统。3.传感器：把实验中测量的各种物理量转换成标准的电信号，并把这些信号传递给数据采集器。DISLab配备有电流、微电流、电压、压强、温度、声波、位移、力、磁、光电门等多种传感器。
(1)电流传感器: 量程-1A～+1A。使用方法与电流表类似。使用时把电流传感器串联在电路中。如果待测电流从电流传感器的红色线流入，黑色线流出，显示的数值为正数；如果反接，显示的数值为负数。(2)微电流传感器: 量程-1μA～+1μA。一般用于定性观察实验,使用方法与电流传感器类似。
(3)电压传感器:量程-12V~+12V。使用方法与电压表类似，使用时把电压传感器并联在电路中。如果电压传感器的红色线接到电路的高电位端，黑色线接到低电位端，显示的数值为正数。如果反接，显示的数值为负数。(4)压强传感器：量程0～300kPa用于测量气体压强，其读数为绝对压强值，无需通过大气压加以换算。使用时应保证被测气体容器与压强传感器前端的软管连接紧密。(5) 温度传感器: 量程-10℃～+110℃使用方法类似温度计，其温度敏感元件置于传感器金属探针的顶端，使用时要让被测物体与此处充分接触。(6)声传感器：100Hz～1KHz声传感器的敏感器件置于传感器前端，使用时要将其对准声源。
(7)位移传感器:量程1. 5m, 由超声波发射模块和接收模块两部分构成。使用时将位移接收模块与数据采集器连接，位移发射模块与运动物体固定在一起，或直接将其作为运动物体（如振子、落体等）使用。（8）力传感器：量程-20N~+20N. 既可测量拉力，又可测量压力。软件中规定：拉力的示数为正值，压力示数为负值。。（9）磁传感器：量程-15mT~+15mT. 磁传感器探管前端内置磁敏元件，使用时需接入数据采集器预热几分钟，待读数稳定后再进行测量。软件规定：当传感器的探管指向被测磁场的S极，即磁感线经传感器从探管顶端处穿出时，测量值呈正值；当传感器的探管指向被测磁场的N极，即磁感线从探管顶端处进入传感器时，测量值呈负值，如图所示。示数的绝对值即为测量点处平行于探管方向的磁感强度分量。（10）光电门传感器：使用高精度光敏器件构成连续的光路。没有挡光时光电门不计时，有物体挡光时停止计时。在已知运动物体长度的条件下，记录该物体遮挡光路的时间，即可得出物体的运动速度。如果同时使用两个光电门光电门传感器，不但能测出挡光片通过每个光电门的时间，还可以得到挡光片在两个光电门之间的运行时间。（光电门直接测量的是挡光时间，间接测量的是平均速度）
(11)光强分布传感器:可测量衍射和干涉光斑在平面上的光强分布。每毫米的光强采样点为12个(即12dot/mm) ，可绘出与光斑对应的光强分布图线。(12)G-M传感器:称为盖革-米勒计数传感器，量程0cpm~40000cpm。可记录由?和Y射线引起的电脉冲，并由此度量放射性的强度. G-M传感器每分钟最多可记录40000个脉冲. 4.数据采集器：把实验中用传感器采集到的电信号转换成数字信号并传递给计算机。DIS数据采集器采用四路并行输入，可同时接插四种传感器。5．实验软件包和计算机：通过实验软件包中的“教材专用软件”和“教材通用软件”，以数值显示、图表、曲线等各种方式表现实验数据，并可根据要求对实验数据进行数据统计、数据公式计算、曲线猜想与拟合等各种分析与处理。 6.DIS实验系统框图： 1用DIS测定位移和速度[实验目的]
研究变速直线运动的s-t图，并从中求物体的位移和速度。[实验器材]
小车、1m长的力学轨道、DIS（位移传感器、数据采集器、计算机等）。 [实验装置][实验过程]1.实验装置如图所示，将位移传感器的发射器固定在小车上，接收器固定在轨道高端（轨道稍倾斜，使小车能做变速直线运动），将接受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.开启数据采集器和位移传感器发射器电源，运行DIS应用软件，点击“实验条目”中的“用DIS测定位移和速度”界面。3把小车放在力学轨道高端，点击“开始记录”，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s-t图中将出现对应的数据点，如图1―35所示。从点的走向可大致看出小车位移随时间变化的规律。4：点击“数据点连线”得到位移随时间变化的曲线。 5.点击“选择区域”,在s-t图像上选择研究区域。先点击鼠标确定研究区域的“开始点”，再次点击，以确定研究区域的的“结束点”。先后将AD、AC、AB选定为研究区域，观察实验界面下方数据窗口中显示研究区域内s-t图像的初位移、末位移、时间差以及相应区域的平均速度。学生实验一
用DIS测定位移和速度用DIS测定位移和速度装置DIS系统构成 从上述实验数据中，你能得出什么结论？6.实验结论：____________________________________________________________ [注意事项]1.拖动滚动条，可以将对应小车的运动状态的s-t图像置于显示区域中间。1（6分）如图是利用DIS实验系统进行“研究变速直线运动的位移与速度”实验时所获取的电脑屏幕截图，图中用细实线框出了三个区域，根据图上显示的实验信息可知，（从给出的选项中选择：A 选择实验数据处理方式、B 记录所采集的实验数据、
C 提取实验数据
D 操控实验数据采集） （1）Ⅰ区的功能是＿＿＿＿＿＿＿＿，Ⅱ区的功能是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．。 （将符合选项功能前的字母填在相应的横线上）（2）点击“选择区域”后，选择AD为研究区域，Ⅲ区域“速度”窗口中显示的数值表示_______________,（3）如何操作可较准确求出物体在A时刻的瞬时速度____________________________________________________________________________________________________________2:(5分) (1)图是研究小车运动时的s-t图的实验装置． ① 发射器和接收器组成 传感器．②这组传感器测量的物理量是
． (2)指出图的s-t图中指定区域内小车的运动状态．
l～2区域： 3～4区域：． 5～6区域：． 3 (4分)在利用分体式位移传感器测变速直线运动平均速度的实验中，实验操作时：（1）位移传感器的接收器部分应该 D（A）固定在支架上且与数据采集器相连A（B）固定在支架上且与计算机相连0.18（C）固定在运动物体上且与数据采集器相连 0.571.00（D）固定在运动物体上且与计算机相连 （2）点击“选择区域”，取A、D两点，得到实验界面如图所示，则物体在A、D过程中的平均速度为________m/s。演示实验、用DIS测变速直线运动的瞬时速度[实验目的]通过测量很短时间内平均速度近似获得变速运动的瞬时速度。[实验器材]
小车、挡光片、1m长的力学轨道、支架、DIS（位移传感器、数据采集器、计算机等）。 [实验原理]
选取物体运动过程中的某一段位移，并测量该物体在这段位移内的平均速度。如果使位移逐渐减少，则速度趋近于某一定值，该定值就是物体运动 的瞬时速度。 [实验过程]1实验装置如图1―37所示，在小车的中心位置上固定挡光片，将光电门传感器固定在轨道侧面，垫高轨道的一端，是固定有挡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”，界面如图1―38.软件显示出四次测量中挡光片的宽度（?S）的默认值：0.080,0.060,0.040,0.020m. 3点击“开始记录”，依次将与软件中△s对应的挡光片同方向（齐的一面都在前）固定在小车上，让小车从轨道的同一位置由静止开始下滑，记录下四次挡光的时间，DIS实时计算出小车通过光电门时的平均速度，把软件界面上的数据填入图1―38所示的界面空格中。5.根据实验结论：归纳瞬时速度的概念和研究方法。 6.实验结论：____________________________________________________________挡光片越短时通过光电门时的平均速度越接近挡光片开始挡光时的瞬时速度 [注意事项]1.挡光片的宽度（?S）的默认值和前后位置可以根据实验需要进行修改。 2. 光电门传感器为门式结构，如图1-39所示。A管发射红外线，B管接受红外线。A、B之间无挡光物体时，电路断开；有物体挡光时，电路接通。计算机根据挡光物体的宽度和挡光时间，自动算出物体的运动速度。【例题】（09上海）小明同学在学习了DIS实验后，设计了一个测物体瞬时速度的实验，其装置如下图所示。在小车上固定挡光片，使挡光片的前端与车头齐平、将光电门传感器固定在轨道侧面，垫高轨道的一端。小明同学将小车从该端同一位置由静止释放，获得了如下几组实验数据。则以下表述正确的是包含各类专业文献、专业论文、行业资料、应用写作文书、外语学习资料、幼儿教育、小学教育、生活休闲娱乐、高等教育、中学教育、56a01学生实验一、用DIS测位移和速度等内容。　
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“用DIS测变速直线运动的瞬时速度”实验中，使用的传感器是______传感器．小王同学利用DIS实验器材研究某
“用DIS测变速直线运动的瞬时速度”实验中，使用的传感器是______传感器．小王同学利用DIS实验器材研究某物体沿X轴运动的规律，发现物体所处的坐标X与时间t满足X=t3-2t（单位均是SI制单位），则该物体在第2秒末的瞬时速度大小为______m/s．
提问者采纳
在DIS测匀变速直线运动的瞬时速度实验中，需要传感器是光电门传感器；由X（t）=t3-2t，该公式对时间求导，得X′（t）=3t2-2，所以X′（2）=10m/s．则物体在第2秒末的瞬时速度大小为10m/s．故答案为：光电门；10．
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明确实验目标本实验的目标是：在学会打点计时器的使用、纸带数据处理、测以及描绘速度-时间图象的基础上，运用这些知识和技能探究小车速度随时间变化的规律；体验通过实验探究培养学习物理和研究物理问题的方法，学习寻找规律的方法。2.
弄懂实验原理
本实验利用描点画图象的数学手段来探究小车的运动速度随时间变化的规律。计算打各计数点小车的速度时，应在计数点附近取一个很短的时间△t内的间隔△x，用△t内的\overline{v}=\frac{\Delta x}{\Delta t}当作打该计数点时小车的瞬时速度。水龙头距人耳的距离3.
体验实验过程按照教材图 2.1-1放好实验装置，实验时应注意以下问题：(1) 打点计时器纸带限位孔要与长木板纵轴位置对齐再固定在长木板上，使纸带、小车、拉线和在一条直线上。小车要选择在木板上运动不跑偏或跑偏较小的小车。(2) 小车另一端所挂的钩码个数要适当，避免加速度过大而使纸带上打的点太少，或者加速度太小，使各段位移无多大区别。(3) 在纸带后面平整地安装好纸带，使小车运动时保持纸带与木板平行，减小摩擦力影响。注意调整滑轮高度，使小车的拉绳与板面平行，减小拉力的变化。
（4）开启电源，待打点计时器工作稳定后释放小车。同时，用手在滑轮一端准备接住小车，防止小车撞击滑轮和落地。实验结束，关闭电源后再取下纸带。4.
进行数据处理教材指出，在打出点迹清晰的纸带后，要“舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点做计时起点”。想一想，这是为什么？这样做的目的是，可以减小因点迹过于密集而在测量位移时带来较大的偶然误差。选择每隔5个点作为一个计数点，这样相邻两计数点间的时间间隔T就是0.1s（电源频率为50Hz）。量出各计数点左右两计时点（注意计数点与计时点的区别）间的距离，计算平均速度，用此平均速度代替相关计数点的瞬时速度，填入表格内。5.
描绘速度图象为了探究小车的运动规律，我们根据实验中测得的数据在坐标系中描点，画出其速度-时间图象（简称速度图象）。具体地说，我们先以时间为横轴，以速度为纵轴，建立直角坐标系，然后根据实验表格中的数据在坐标系中一一描点。仔细观察这些点的分布情况，我们发现这些点都大致落在一条直线上。我们可以大胆地猜测，如果没有实验误差，这些点应该落在一条直线上。因此，我们可以用一条直线去“拟合”这些点，即让所画的直线连接尽可能多的点，不能连接的点应贴近分布在该直线的两侧，并使两侧点数大致相同。这就画出了小车运动的速度图象。我们在作图时，用一条曲线（包括直线）去拟合数据点，即所画曲线要尽可能贴近数据点，并使两侧点数大致相同，从而使每个有意义的数据点都发挥了作用，取数群的平均位置减少了测量的偶然误差。图象能比较形象直观地反映物理量间的函数关系，从图象上还能求得相应的物理量。因而，运用图象探究物理规律，这是物理学常用的一种研究方法。6.
探究运动规律
小车的速度图象是一条倾斜的直线。观察分析这条图线，可以发现：小车的速度在不断增大，而且在相等的时间里速度的变化量是相等的 即小车的加速度保持恒定。因而，小车做的是匀加速直线运动。
整理教师:&&
举一反三（巩固练习，成绩显著提升，去）
根据问他()知识点分析，
试题““用DIS测变速直线运动的瞬时速度”实验中，使用的传感器是传...”，相似的试题还有：
在DIS研究直线运动的s-t图实验中，需要传感器是_____．在DIS测匀变速直线运动的瞬时速度实验中，需要传感器是_____．
三位同学用不同的器材分别进行如下实验：(1)甲同学利用现代信息技术进行DIS实验．如图所示为用DIS测变速直线运动的瞬时速度的装置图，图中①所示的器材为_____A．位移传感器&&&&&B．速度传感器C．运动传感器&&&&&D．光电门传感器(2)乙同学利用打点计时器在探究小车速度随时间变化的规律时，得到一条如下图所示的纸带．该同学从某点O开始，在纸带上每隔4个点连续取了7个计数点(图中相邻两个计数点间的4个点没有画出)．已知交流电频率50Hz，根据纸带提供的数据可得：打点计时器在打下A点时的速度vA=_____m/s，纸带运动的加速度大小为_____m/s2．(结果均保留两位有效数字)(3)丙同学用数码摄像机对平抛运动进行研究，他拍摄并记录了抛物线轨迹的一部分，如图所示．O点不是抛出点，x轴沿水平方向，由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度是_____m/s．(g取10m/s2)
A．如图所示是研究物体做匀变速直线运动规律时得到的一条纸带(实验中打点计时器所接低压交流电源的频率为50Hz)，从O点后开始每5个计时点取一个记数点，依照打点的先后顺序依次编号为0、1、2、3、4、5、6，测得x1=5.18cm，x2=4.40cm，x3=3.60cm，x4=2.78cm，x5=2.00cm，x6=1.20cm．(结果保留两位有效数字)(1)物体的加速度大小a=()m/s2；(2)打点计时器打记数点3时，物体的速度大小为v3=()m/s．B．如图2为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置．(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持()不变，用钩码所受的重力作为()，用DIS测小车的加速度．(2)改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图3所示)．①分析此图线的OA段可得出的实验结论是()．②(单选题)此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是()A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大．（2012?宝山区二模）“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中，用光电门测定摆锤在某一位置的瞬时速度，从而_百度知道
提问者采纳
（1）由于重锤的高度都是相对于D点的，因此选择D点为零势能点，将把光电门传感器分别放在标尺盘B点、C点、D点，分别测出重锤在该位置的速度，并分别读出高度差，进而可以进行机械能守恒的验证．（2）若实验测得D点的机械能明显偏小，说明重锤低于A点才开始静止释放的，或未到D点就开始测速度，因此不是重力势能少些，就是动能小些，故可能原因是BD，故BD正确．故选：（1）D；BCD（2）BD；
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＞＞＞有位同学利用DIS实验这样来测小车的加速度：他做了一个U字型遮光板..
有位同学利用DIS实验这样来测小车的加速度：他做了一个U字型遮光板，遮光片a宽度为5mm，两遮光片间的透光部分距离b为10cm，如图所示．将此遮光板装在小车上，实验时测得遮光时间如下表，则小车的加速度约为______．要提高测量的精确度，可以采取的方法是______．
题型：填空题难度：中档来源：不详
滑块通过第一个光电门的速度为v1=dt1=0.05m/s，通过第二个光电门的速度为v2=dt2=0.1m/s加速度a=v22-v212s=3.75×10-2m/s2要提高测量的精确度，可以采取的方法是让遮光板更窄一些．故答案为：3.75×10-2m/s2，让遮光板更窄一些
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据魔方格专家权威分析，试题“有位同学利用DIS实验这样来测小车的加速度：他做了一个U字型遮光板..”主要考查你对&&实验：探究小车速度随时间变化的规律&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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因为篇幅有限，只列出部分考点，详细请访问。
实验：探究小车速度随时间变化的规律
实验目的：1、练习使用打点计时器，学习利用打上点的纸带研究物体的运动。2、学习用打点计时器测定即时速度和加速度。
实验原理：1、打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它每隔0.02s打一次点（由于电源频率是50Hz），因此纸带上的点就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上点之间的间隔，就可以了解物体运动的情况。2、由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法：如图所示，0、1、2……为时间间隔相等的各计数点，s1、s2、s3、……为相邻两计数点间的距离，若△s=s2-s1=s3-s2=……=恒量，即若连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。
3、由纸带求物体运动加速度的方法：①用“逐差法”求加速度：即根据s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2（T为相邻两计数点间的时间间隔）求出a1=、a2=、a3=，再算出a1、a2、a3。②用v-t图法：即先根据vn=求出打第n点时纸带的瞬时速度，后作出v-t图线，图线的斜率即为物体运动的加速度。
实验器材：小车，细绳，钩码，一端附有定滑轮的长木板，打点计时器，低压交流电源，导线两根，纸带，米尺。
实验步骤：1、把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路，如图所示；
2、把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，并在细绳的另一端挂上合适的钩码，试放手后，小车能在长木板上平稳地加速滑行一段距离，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面；3、把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再放开小车，让小车运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，取下纸带，换上新纸带，重复实验三次；4、选择一条比较理想的纸带，舍掉开头的比较密集的点子，确定好计数始点0，标明计数点，正确使用毫米刻度尺测量两点间的距离，用逐差法求出加速度值，最后求其平均值。也可求出各计数点对应的速度，作v-t图线，求得直线的斜率即为物体运动的加速度。
注意事项：1、开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。2、应该先接通电源，再释放小车，当小车到达滑轮前及时用手按住。3、先断开电源，再取下纸带。4、对于电磁打点计时器，如打出的点较轻或是短线时，应调整振针距复写纸的高度。5、选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰，适当舍弃点密集部分，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于(n－1)t。6、每打好一条纸带，将定位轴上的复写纸换个位置，以保证打点清晰(注意此项只对于电磁打点计时器才适用)。7、不要分段测量各段位移，应一次测出各计数点与0计数点的距离，再逐个计算x1、x2、x3…，读数时应估读到0.1mm。8、尽可能保证小车做匀加速直线运动的方法是：&&&&& ①细绳尽可能与板面保持平行；&&&&& ②滑轮和车轮灵活；&&&&& ③长木板表面粗糙程度、纸带与打点计时器之间的摩擦基本保持一致。
发现相似题
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