a01学生试验用DIS测位移和速度

高中物理实验复习高中物理实验复习 （（1 1）） 力学部分力学部分 姓名姓名______________班级班级______________ DISDIS 实验器材介绍及使用要求实验器材介绍及使用要求 1 1、、DISDIS是 Digital Ination 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 2、、DISLabDISLab是 Digital Ination 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。 3.3.传感器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。 11电流传感器电流传感器 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 负数负数。 22微电流传感器微电流传感器 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。 33电压传感器电压传感器 量程-12V12V。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。 44压强传感器压强传感器量程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。 55 温度传感器温度传感器 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。 66声传感器声传感器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。 77位移传感器位移传感器 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 8）力传感器）力传感器量程-20N20N. 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 9）磁传感器）磁传感器量程-15mT15mT. 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。 （（1010）光电门传感器）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，光电门直接测量的是挡光时间， 间接测量的是平均速度）间接测量的是平均速度） 11 11光强分布传感器光强分布传感器 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。 12G-M12G-M 传感器传感器 称为盖革-米勒计数传感器， 量程 0cpm40000cpm。 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. 4.4.数据采集器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 5．． 实验软件包和计算机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。 实验系统框图实验系统框图 计 算 机 教材专用软件教材专用软件 教材通用软件教材通用软件 数数 据据 采采 集集 器 传传 感感 器 力 传 感 器 声 传 感 器 温 度 传 感 器 压 强 传 感 器 位 移 传 感 器 电 流 传 感 器 电 压 传 感 器 微 电 流 传 感 器 磁 感 强 度 传 感 器 光 电 门 传 感 器 光 强 传 感 器 传 感 器 G-M 1 1 用用 DISDIS 测定位移和速度测定位移和速度 [ [实验目的实验目的] ]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） 。 [ [实验装置实验装置] ] 用 DIS 测定位移和速度装置 [ [实验过程实验过程] ] 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 135 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。 学生实验一学生实验一用用 DISDIS 测定位移和速度测定位移和速度 DIS 系统构成 表 2 研究区域的平均速度 研究区域 AD AC AB 平均速度m/s 从上述实验数据中，你能得出什么结论 6.实验结论____________________________________________________________ [ [注意事项注意事项] ] 1.1.拖动滚动条，可以将对应小车的运动