Ddis实验.ppt

D 现代实验技术-Digital Information System数字化信息系统数字化信息系统(DIS)数字化测距仪测距与普通测距方法对比被测对象被测对象探测器探测器记录、处理和显示记录、处理和显示现代测量技术减少了主观判断引现代测量技术减少了主观判断引起的误差，而且方便、准确起的误差，而且方便、准确什么是DIS？“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“数字化信息系数字化信息系统统”。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、位移、速可用于测量许多物理量，比如距离、位移、速度、力、电流、温度、压强等。度、力、电流、温度、压强等。DIS的基本结构是什么？的基本结构是什么？计算机计算机数据采集器数据采集器传感器传感器DIS的基本结构的基本结构（传感器传感器）、（数据采集器）、（计算机）、（数据采集器）、（计算机）DIS的主要器件的主要器件（1 1）传感器：）传感器：可以测量各可以测量各种物理量，并将物理量转种物理量，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DIS的主要器件（2 2）数据采集器）数据采集器：将传感器采集到的各种电信号将传感器采集到的各种电信号 进行处理后输入计算机。进行处理后输入计算机。DIS的主要器件（3 3）计算机：）计算机：将数据将数据采集器输入的信号（实验采集器输入的信号（实验数据），通过应用软件进数据），通过应用软件进行分析处理，并以多种形行分析处理，并以多种形式实时显示在计算机的屏式实时显示在计算机的屏幕上。幕上。需装入需装入DIS应用软件应用软件0脉冲强度t1t红外线脉冲超声波脉冲0脉冲强度t1t红外线脉冲超声波脉冲t2接收器接收器（固定在轨道的一端）（固定在轨道的一端）发射器发射器(装在运动物体上）装在运动物体上）超声波超声波红外线红外线位移传感器测距离的原理：位移传感器测距离的原理：（光速传播）（光速传播）（声速传播）（声速传播）运动物体距接收器的位移：运动物体距接收器的位移：（了解）（了解）实验一、练习使用实验一、练习使用DISDIS 用用DISDIS位移传感器位移传感器测量距离测量距离实验二、实验二、用用DISDIS位移传感器位移传感器测位移测位移 研究变速直线运动的研究变速直线运动的s-ts-t图图测变速直线运动的测变速直线运动的平均速度平均速度 实验四、实验四、用用DISDIS测变速直线运动的测变速直线运动的瞬时速度瞬时速度实验三、实验三、用用DISDIS测变速直线运动的测变速直线运动的加速度加速度实验目的：实验目的：熟悉DIS的使用方法。实验器材：实验器材：DIS、刻度尺实验步骤：实验步骤：连接数据采集器与计算机。将位移传感器的接收器接入数据采集器。运行DIS应用软件，进入“专用软件”界面。打开位移传感器发射器的电源开关，将发射端对准接收端，移近移远发射器，观察读数的变化。实验实验1练习使用练习使用DIS位移传感器的测量范围位移传感器的测量范围最大距离最大距离Smax/cm最小距离最小距离Smin/cm实验2：测测“位移位移”及及“平均速度平均速度”（1）双击DIS软件，进入“专专用用软软件件”，点击“实实验验2”“用用DIS测测位移和速度位移和速度”.（2）正确放置正确放置小车和位移传感器（开启开启传感器电源）（3）点击“开始记录开始记录”，轻轻推一下小车轻轻推一下小车（4）得到位移随时间变化的数据点（5）（点击“数据点连线数据点连线”）得到位移随时间变化的s-t图像（6）点击“选择区域选择区域”，选择一定的区域（用左键选择两次左键选择两次）（7）正确记录平均速度的大小（8）点击“Vt图像图像”，得到相应的速度随时间变化的v-t图像开始记录开始记录 停止记录停止记录 数据点连线数据点连线选择区域选择区域V-t图像图像S-t图像图像实验3：测加速度测加速度（1）双击DIS软件软件，进入“专用软件专用软件”，点击“实验实验3”（2）正确放置正确放置小车和位移传感器（开启开启传感器电源）（3）点击“开始记录”，并释放小车，点击“停止记录”（4）得到速度随时间变化的v-t图像（5）点击“选择区域”，选择一定的区域（左键选择两左键选择两次次）（6）正确记录加速度的大小开始记录开始记录停止记录停止记录选择区域选择区域实验原理实验原理变速直线运动物体的平均速度：变速直线运动物体的平均速度：=s/t，当当t无限小时（相应地，位移无限小时（相应地，位移s也无限小），此也无限小），此时，时，就是物体在某一时刻的瞬时速度。就是物体在某一时刻的瞬时速度。实验器材实验器材光电门传感器光电门传感器；DIS数据采集器；数据采集器；计算机；计算机；力学轨道附件及小车；力学轨道附件及小车；挡光片挡光片（共（共4片）片）实验实验4、用、用DIS测变速直线运动的测变速直线运动的瞬时速度瞬时速度AB1、A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。2、A、B之间之间无挡光物时，电路断开无挡光物时，电路断开；有物体挡光时，电路接通有物体挡光时，电路接通。3、计算机根据挡光物体的宽度和挡光时、计算机根据挡光物体的宽度和挡光时间，自动算出运动物体经过间，自动算出运动物体经过光电门位置光电门位置处处在挡光片宽度的位移内在挡光片宽度的位移内的的平均速度平均速度。光电门传感器光电门传感器挡光片（共挡光片（共4片），宽度分别为：片），宽度分别为：0.080m、0.060m、0.040m、0.020m）。）。结论：挡光片的宽度逐渐减小，测得的速度值越来越趋近结论：挡光片的宽度逐渐减小，测得的速度值越来越趋近小车经过挡光片所在位置的瞬时速度。小车经过挡光片所在位置的瞬时速度。1.将光电门传感器固定在支架上，放在轨道的一侧，连接到数据采集器第一通道，垫高轨道的一端，使固定有挡光片的小车能顺利通过并能挡光。2.开启电源，运行DIS软件，点击教材专用软件主界面上的实验条目“选用”部分“用DIS测定瞬时速度”，打开该软件。3.软件显示出四次测量中挡光片的宽度（s）的默认值：0.080m、0.060m、0.040m、0.020m。4.点击“开始记录”，依次将与软件中s对应的四片挡光片固定到小车上，让小车从轨道上同一位置同一位置滑下，记录下四次挡光的时间，同时得到小车的运行速度。5.记录实验数据，将实验结果截图。6.根据实验结果，归纳瞬时速度的概念和研究方法。次数次数挡光片宽度挡光片宽度/m通过光电门时间通过光电门时间/s速度速度/ms-11234结论：挡光片的结论：挡光片的宽度宽度逐渐逐渐减小减小，测得的速度值越来越，测得的速度值越来越趋近趋近小车经过挡光片小车经过挡光片所在位置所在位置的的瞬时速度瞬时速度。实验步骤实验步骤0.060.080.040.02A组组 实验一（实验一（测位移、平均速度测位移、平均速度、测加速度）、测加速度）开始记录开始记录停止记停止记录录数据点数据点连线连线选择区选择区域域V-t图图像像s-t图像图像C组组 实验一（实验一（测位移、平均速度、测位移、平均速度、测加速度测加速度）开始记录开始记录停止记录停止记录 选择区域选择区域