动态物理过程描述省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢您,动态物理过程实时测量,【试验目标】,1设计适适用计算机进行实时测量动态物理过程,2选择适当传感器进行参量转换，熟悉物理规律研究方法。,3掌握试验参数设计及试验数据取得与处理。,第1页,【试验原理】,试验框图：,传感器,数据采集,A/D转换,计算机,电量,物理过程,非电量,结果分析,在信号测量中，惯用方法是把被测物理量经过传感器转换成电信号再测量，在这些信号中有很多是随时间改变，尤其是有些物理量在小范围时间内急剧改变，对于这些物理过程测量，当前试验中惯用手工记数方法此时无法跟上这种快速改变，而采取计算机进行快速、准确数据采集就填补了这方面缺点，用计算机进行实时检测是比较适当。,动态物理过程实时测量：,第2页,RC串联电路暂态过程,1.当开关K拨向1时，电源经过电阻R对电容C进行充电，直到稳定状态。,2.把开关K拨向2，此时电容C经过R放电。这两个过程就是RC电路暂态过程。,图2 RC充放电曲线,图1 RC充放电电路,第3页,电容RC串联电路暂态过程改变规律：,充电,放电,半衰期,T,1/2,：,反应暂态过程快慢,在放电过程中，Uc(t)下降到初始值二分之一时所需时间,为RC电路时间常数,第4页,【试验仪器】,计算机，LabCorder数据采集分析仪，稳压源，电阻箱，电阻，电容（各种规格），线路板，导线7根。,LabCorder数据采集分析仪：,它由计算机、外置数据采集器和数据采集分析软件三部分组成，是一个集计算机、数据采集、统计、分析和结果显示为一体多功效智能仪器。LabCorder数据采集分析仪外置数据采集器上设计有两路模拟量采集通道，两路数字量采集通道和+5V直流电压输出等功效。该仪器模拟信号输入范围为5V；输入信号幅度可经模入接口卡中高性能仪用放大器调到1、10、100、1000等适当放大倍数，确保最正确转换精度。,第5页,RC电路,第6页,Ch1,倍率,信号输入端,此次试验,不使用区域,Ch2,LabCoder输入界面,第7页,【试验内容】,1.自行设计不一样参数RC组成串联电路,并用计算机采集其充放电曲线（最少5组），将数据保留为.txt格式文件。,2.描绘对应充放电曲线，从曲线中读取T12，由此计算时间常数及电容值，并与RC测试仪测出电容值进行比较。,3.研究RC串联电路充放电规律：将所测得5组数据，用计算机作图软件进行拟合处理，得到经验式，并与理论推导规律进行比较，得出对应参数，分析误差原因。,4.拓展内容：选择其它动态物理过程进行研究（如热敏电阻温度特征等）。,第8页,【数据及数据处理】,1.采集试验数据保留在电脑上，并挑选需要数据部分在Oringin软件上作图。,2.描绘不一样电容充放电曲线。,图1 R10k，C=1000F,图2 R10k，C=470F,结论：,当固定电阻值而改变不一样电容值时候，充放电时间常数RC显著不一样。,第9页,3.从曲线中读取T12，由此计算时间常数及电容值，并与RC测试仪测出电容值进行比较。,第10页,4.用计算机作图软件进行拟合处理，得到经验式，并与理论推导规律进行比较，得出对应参数。,第11页,方法一：,使用菜单命令拟合,首先激活绘图窗口，选择菜单命令Analysis，则能够看到,Origin非线性拟合,拟合曲线目标为要依据已知数据照出响应函数系数。,Fit Exponential Decay 指数衰减拟合,第12页,方法二：,非线性最小平方拟合NLSF,方法是,Analysis,AnalysisNon-Linear Curve Fit,Advanced Fitting Tools,或者Fitting Wizad,第13页,选择所需函数进行拟合,第14页,数据处理,设计合理试验方法，测量热敏电阻PTC温度特征曲线(合理选择数据点进行统计),第15页,【注意事项】,1.应用各种仪器前，仔细阅读相关说明和使用方法。,2.各电路元件在测量时，接地点应和仪器接地点一致。,3电路连接完成后，仔细检验，电源不可短路！电解电容正负极不可接反！,4.计算机最大采集电压为5V，超出者无法正确读数。,第16页,【,思索与分析】,1.对一动态过程检测，采样速率怎样确定，对物理量测量有何影响？,2.请再设计2个以上用普通伎俩不易测试物理过程，并写出测试与研究方案。,第17页,