专题十：DIS实验专题练习学习资料.doc

专题十：DIS实验专题练习

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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.
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___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.
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Δs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－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2.5－3.0 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__________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__________m／s2，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.

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