D現(xiàn)代實驗技術(shù)數(shù)字化信息系統(tǒng)

1、被測對象被測對象探測器記錄、處理和顯示現(xiàn)代測量技術(shù)減少了主現(xiàn)代測量技術(shù)減少了主觀判斷引起的誤差，而觀判斷引起的誤差，而且方便、準(zhǔn)確且方便、準(zhǔn)確“DIS”是英文是英文“Digital Information System”的縮寫，中文意思是的縮寫，中文意思是“數(shù)字化數(shù)字化信息系統(tǒng)信息系統(tǒng)”。利用現(xiàn)代信息技術(shù)進行的實驗，叫做利用現(xiàn)代信息技術(shù)進行的實驗，叫做DIS實驗。實驗?？捎糜跍y量許多物理量，比如距離、可用于測量許多物理量，比如距離、位移、速度、力、電流、溫度等。位移、速度、力、電流、溫度等。計算機計算機數(shù)據(jù)采集器數(shù)據(jù)采集器傳感器傳感器（1）傳感器：可以測量各）傳感器：可以測量各種物理量，并將物

2、理量轉(zhuǎn)種物理量，并將物理量轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的電信號?；上鄳?yīng)的電信號。位移傳感器位移傳感器磁傳感器磁傳感器電流傳感器電流傳感器（2）數(shù)據(jù)采集器：將傳感器采集到的各種電信號進行）數(shù)據(jù)采集器：將傳感器采集到的各種電信號進行處理后輸入計算機。處理后輸入計算機。（2）計算機：將數(shù)據(jù)）計算機：將數(shù)據(jù)采集器輸入的信號采集器輸入的信號（實驗數(shù)據(jù)），通過（實驗數(shù)據(jù)），通過應(yīng)用軟件進行分析處應(yīng)用軟件進行分析處理，并以多種形式實理，并以多種形式實時顯示在計算機的屏?xí)r顯示在計算機的屏幕上。幕上。實驗二、用實驗二、用DISDIS研究變速直線運研究變速直線運動的動的s-ts-t圖圖實驗三、用實驗三、用DISDIS測變速直線運

3、動測變速直線運動的平均速度和瞬時速度的平均速度和瞬時速度0脈沖脈沖強度強度t1t紅外線脈沖紅外線脈沖超聲波超聲波脈沖0脈沖強度強度t1t紅外線紅外線脈沖超聲波超聲波脈沖t2發(fā)射器發(fā)射器接受器接受器超聲波超聲波紅外線紅外線ABA管發(fā)射紅外線，管發(fā)射紅外線，B管接受紅外線。管接受紅外線。A、B之間無擋光物時，之間無擋光物時，電路斷開；有物體電路斷開；有物體擋光時，電路接通。擋光時，電路接通。計算機根據(jù)擋光物計算機根據(jù)擋光物體的寬度和擋光時體的寬度和擋光時間，自動算出物體間，自動算出物體的運動速度。的運動速度。探索研究（探索研究（DISDIS實驗）實驗）用用DISDIS測變速直線運動的平均速度測變速

4、直線運動的平均速度在前面實驗的基礎(chǔ)上，點擊在前面實驗的基礎(chǔ)上，點擊“選擇區(qū)域選擇區(qū)域”，先后選定不同的區(qū)域，獲得平均速度先后選定不同的區(qū)域，獲得平均速度研究區(qū)域平均速度v/ms-1ADACAB 兩點間的水平距離是時間兩點間的水平距離是時間t t兩點間的豎直兩點間的豎直距離就是位移距離就是位移s s，s/s/t t就是平均速度，就是平均速度，從得從得出的結(jié)果出的結(jié)果看出看出不同位移不同時間內(nèi)的平均速度不同位移不同時間內(nèi)的平均速度往往往是往是不同的不同的。探索研究（探索研究（DISDIS實驗）實驗）用用DISDIS實驗測變速直線運動的瞬時速度實驗測變速直線運動的瞬時速度我們是如何理解瞬時速度的？能

5、否測我們是如何理解瞬時速度的？能否測出瞬時速度呢？出瞬時速度呢？ 某位置（或某時刻）的某位置（或某時刻）的瞬時速瞬時速度度，就是，就是無限逼近無限逼近該位置或該時刻附該位置或該時刻附近的位移（或時間）內(nèi)的近的位移（或時間）內(nèi)的平均速度平均速度。探索研究（探索研究（DISDIS實驗）實驗）實驗原理實驗原理 在實驗探究中選取物體運動過程中的某一在實驗探究中選取物體運動過程中的某一段運動軌跡，并測量該段軌跡的平均速度段運動軌跡，并測量該段軌跡的平均速度。不斷減小軌跡的長度，就是求出越來越短的位不斷減小軌跡的長度，就是求出越來越短的位移（或時間）內(nèi)的平均速度，從而求出運動軌移（或時間）內(nèi)的平均速度，從

6、而求出運動軌跡上某點（或某時刻）的瞬時速度。應(yīng)用跡上某點（或某時刻）的瞬時速度。應(yīng)用光電光電門傳感器門傳感器獲得獲得不同擋光片的擋光時間不同擋光片的擋光時間，從而得，從而得到到擋光片寬度不斷減小時的速度值擋光片寬度不斷減小時的速度值，這個速度，這個速度值值越來越趨近越來越趨近小車通過光電門所在位置的速度。小車通過光電門所在位置的速度。探索研究（探索研究（DISDIS實驗）實驗）實驗器材：小車、軌道、光電門傳感器，實驗器材：小車、軌道、光電門傳感器，不同寬度的擋光片不同寬度的擋光片實驗過程：實驗過程：(閱讀課本）閱讀課本）實驗小結(jié)：實驗的過程體現(xiàn)了一種實驗小結(jié)：實驗的過程體現(xiàn)了一種極限極限的思想

7、。的思想。四、學(xué)生分組實驗：用四、學(xué)生分組實驗：用DIS測量測量加速度：加速度：目的目的: 測沿軌道下滑的物體的加速度測沿軌道下滑的物體的加速度器材器材:小車、軌道、小車、軌道、DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機）算機）實驗過程：實驗過程：1、根據(jù)試驗?zāi)康?、器材設(shè)計實驗方案和實驗步驟。、根據(jù)試驗?zāi)康摹⑵鞑脑O(shè)計實驗方案和實驗步驟。2、安裝位移傳感器和軌道等實驗裝置，使軌道傾斜適當(dāng)角、安裝位移傳感器和軌道等實驗裝置，使軌道傾斜適當(dāng)角度后固定。度后固定。3、分析、處理所獲獲得、分析、處理所獲獲得vt圖像圖像（1）小車在軌道上下滑的）小車在軌道上下滑的vt圖像是一段傾斜的直線，圖像是一段傾斜的直線，表明小車速度隨時間均勻變化表明小車速度隨時間均勻變化（2 ）移動光標(biāo)鍵，在圖像上取相距較遠的兩點）移動光標(biāo)鍵，在圖像上取相距較遠的兩點A（t1, v1）與）與B（t2, v2 ）直線的斜率即為小車的加速度）直線的斜率即為小車的加速度（3）多測幾次得出）多測幾次得出a的平均值的平均值3 3、用、用DISDIS研究物體的運動研究物體的運動s-ts-t圖，得到如圖所圖，得到如圖所示的圖象，從圖中可知小車的運動方向是示的圖象，從圖中可知小車的運動方向是_(_(選填選填“靠近靠近”或或“遠離遠離