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1、用 DIS 测定位移和速度实验目的:研究 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 、 DIS （、 、 等。实验过程:1. 实验装置如图所示,将位移传感器的固定在小车上,斜,使小车能做变速直线运动 ,将 与 相连,连接数据采集器与计算机2. 开启电源,运行 DIS 应用软件,点击“实验条目”中的“用 DIS 测定位移和速 度 ” , 界面如图所示。轨逍小车数据采豎位:驚器mi位防馬感器（发射器“一章生实坍D币测定忙萼和出度3. 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,同时在 s -t 图中将出现对
2、应的数据点,如图所示。从 点的走向可大致看出小车位移随时间变化的 规律。点击“数据点连线 ”得到位移随 时间变化的曲线。计诵机1轨道5/m强字生实輔：用0币孙罡但騎科喘废位移传感器（发射器广-_wri-r - -十小牟用 DIS 测变速直线运动的平均速度按照前述学生实验的步骤,使载有位移传感器发射器的小车做变速直线运动,获 得如图所示的 s -t 图。点击“选择区域”,先后将AD、AC、AB选定为研究区域，观察实验界面下 方速度窗口中显示的数值,并将数值填入表,这就是相应区域的 平均速度 。注意事项:在测平均速度时应选用位移传感器，实验时轨道略有倾斜 ，让小车 加 速下滑从而得到相应的s-t图
3、象。然后点击不同的“选择区域”得到相应的平均速 度值，可以发现选取不同的时间段得到的平 均速度值往往是不同的。 增大轨道倾角 并重复实验 ，可发现同样的时间段内的平均速度值会 （增大，减小。用 DIS 测定变速直线运动的瞬时速度实验过程1. 实验装置如图所示，在小车的中心位置上固定 ，将轨道的一端，使固定有挡光片的小车能够顺利通过并能挡光。盘 啊宵上用65JK左位*锄竄 血鑫学罪彰上用65眸位*锄竄禹业匚二| 时间整柯 I S屯0口 取即 01DJL OJQJfl Q 047 期删 WMLD?2 ILL324皿 (H$5 ：.7：1igr; 3.76.E4.U:MO1LJ*IMSttl罄曲 j
4、| m末位蓉3 nt时间SI占f &|I s遢曲 时* :! m/5JUJK1I2.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。3.点击“开始记录”，依次将与软件中As对应的挡光片固定在小车上，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上图所示的界面空格中。从实验数据分析可知,挡光片的宽度逐渐减小时, 测得的速度值越来越趋近 于小车经过挡光片所在位置的瞬时速度。光电门传感器光电门传感器为门式结构，如图所示。A管发射红外线,B管接收红外线。A、B之间无挡光物体时,电
5、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。注意事项:在测定瞬时速度时应采用光电门传感器。它测定的是挡光片经过光 电门的时间 ,然后根据 挡光片的宽度（即位移 ,自动计算出瞬时速度的值 。 实际 上它测定的只是很短时间或很小位移中的平均速度。 可见挡光片越窄,测得的速度 越接近物体经过光电门时的瞬时速度。 所以实验时要改变挡光片的宽度做几次实验, 观察并记录速度的值,加以比较。应能明确指出测得的速度是小车到达什么位置时的 速度。相关习题1. （浦东新区2008期末某实验小组用DIS实验系统研究小车在斜面上的运动 规律。右图是将小车在斜面底端以一
6、定初速度推出后得出的s -t图像，纵坐标的单 位是cm，横坐标的单位是s。在图中记录的运动过程中，速度为零的时刻是s （读到 小数点后1位。从图中可以看出,AB段的加速度a 1与BC段的加速度a 2的大小 关系是:a 1a 2（选填“”、“=”或“”。2. （07年上海卷在实验中得到小车做直线运动的s -t关系如图所示。由图可 以确定，小车在AC段和DE段的运动分别为A . AC 段是匀加速运动 ; DE 段是匀速运动。B . AC段是加速运动;DE段是匀加速运动。C . AC段是加速运动;DE段是匀速运动。D . AC段是匀加速运动;DE段是匀加速运动。在与AB、AC、AD对应的平均速度中,
7、最接近小车在A点瞬时速度的是 段中的平均速度。3. (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。 (传感器轨道红外线 /实验不同的通过光电门的时间速度则以下表述正确的是四个挡光片中,挡光片I的宽度最小四个挡光片中，挡光片W的宽度最小四次实验中，第一次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速 度四次实验中，第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度 A . B . C
8、 . D .4. （07年江苏卷如（a图,质量为M的滑块A放在气垫导轨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 屏幕上显示滑块A的位移-时间（s -t图象和速率-时间（v -t图象。整个装置置于高度 可调节的斜面上,斜面的长度为1、高度为h。（取重力加速度g =9.8 m/s2,结果可 保留一位有效数字现给滑块A 一沿气垫导轨向上的初速度,A的v -t图线如（b图所示。从图线 可得滑块A下滑时的加速度a = m/s2 ,摩擦力对滑块A运动的影响（填“明显，不可 忽略”或“不明显,可 忽略”此装置还可用来验证牛顿第二定律。实验时通过改变，可
9、验证质量一定时，加 速度与力成 正比的关系;实验时通过改变 ,可验证力一定时,加速度与质量成反比的 关系。将气垫导轨换成滑板，滑块A换成滑块A /,给滑块A /一沿滑板向上的初速度, A /的s -t图线如（c图。图线不对称是由于造成的，通过图线可求得滑板的倾角e=（用 反三角函数表示,滑块与滑板间的动摩擦因数卩=次数挡光片（s （m/s 第一次 I 0.23044 0.347 第二次 II 0.17464 0.344 第三次 III 0.11662 0.343第四次0.058500.342用 DIS 测定加速度一、试验目的 : 二、 实验原理: 三、实验器材: 四、 实验步骤:1.将位移传感
10、器的发射器固定在小车上, 固定在轨道的右端,将接收器与数据采 集器、计算机连接 好,使轨道的倾角固定妥当。2.开启电源，运行DIS应用软件,点击“实验条目”中的“用DIS测定加速度”。3. 点击“开始记录”，放开小车使其运动，计算机表格内出现取样点数据,v -t图中出现对 应的数据点，点击“数据点连线”，得到v -t图。4. 移动光标，在图像上取较远的两点A与B，求出它们所在直线的斜率即加速 度。 5.多次测量得出加速度的平均值。6在用DIS测定小车刹车时加速度的实验中，根据实验数据得到的速度图像如 图所示。由该图像可求出小车加速度的大小为 a =m/s27.利用图示的装置来测量滑块A在长木板上运动的加速度。图中d为安装在 滑块A上挡光片的宽度,s是1和2两个光电门之间的距离。实验时,使滑块A从长 木板的顶端滑下。(1 试写出除上述量 (d 和 s 外还需测量的物理量 , 并根据这些物理量写出滑 块 A 沿斜面下滑时的加速度的表达式 a=; (2简单叙述两个可以减小本实验误差的方法 .
