現(xiàn)代實驗技術(shù)——數(shù)字化信息系統(tǒng)DISppt課件

1、現(xiàn)代實驗技術(shù)現(xiàn)代實驗技術(shù)數(shù)字化信息系統(tǒng)數(shù)字化信息系統(tǒng)DIS實驗實驗 教室的體積是多少，請教室的體積是多少，請同窗們動手丈量一下？同窗們動手丈量一下？ 需求哪些工具，應該如需求哪些工具，應該如何丈量？何丈量？用傳統(tǒng)丈量工具丈量物理量的領(lǐng)會是什么？用傳統(tǒng)丈量工具丈量物理量的領(lǐng)會是什么？他覺得在丈量過程中有些哪些困難？他覺得在丈量過程中有些哪些困難？ 用刻度尺丈量間隔靠人眼察看、手工記錄，操作耗時費力，丈量精度較低，效率不高，實時丈量有一定的困難。有沒有更好的丈量工具呢？ 這種超聲波測距儀實踐是運用了數(shù)字化信息技術(shù)，它集探測、記錄、運算、顯示于一體。數(shù)字化信息系統(tǒng)強大的數(shù)據(jù)處置才干及實時顯示功能給物

2、理量的丈量帶來了艱苦變化。超聲波測距儀 中學物理課程中引入了 數(shù)字化信息系統(tǒng)簡稱DIS，什么是什么是DISDIS呢？呢？它的根本構(gòu)造是什么？它的根本構(gòu)造是什么？各器件的功能是什么？各器件的功能是什么？1 1、DISDIS的含義及的含義及DISDIS的構(gòu)造的構(gòu)造下面簡單引見如何用現(xiàn)代技術(shù)手段做物理實驗。下面簡單引見如何用現(xiàn)代技術(shù)手段做物理實驗。什么是什么是DISDIS呢？呢？1DIS： 是是Digital Information System的縮寫，意為數(shù)字化信息系統(tǒng)。利用的縮寫，意為數(shù)字化信息系統(tǒng)。利用現(xiàn)代信息技術(shù)進展實驗研討，我們稱現(xiàn)代信息技術(shù)進展實驗研討，我們稱做做DIS實驗。實驗。 2

3、2DISDIS：是由：是由“傳感器數(shù)據(jù)采集器傳感器數(shù)據(jù)采集器計算機裝有實驗軟件包構(gòu)成計算機裝有實驗軟件包構(gòu)成的新型實驗系統(tǒng)。的新型實驗系統(tǒng)。3 3DISDIS的系統(tǒng)框圖的系統(tǒng)框圖研討對象研討對象傳感器傳感器數(shù)據(jù)采集器數(shù)據(jù)采集器計算機計算機DIS的根本構(gòu)造是什么？的根本構(gòu)造是什么？3 3DISDIS的系統(tǒng)框圖的系統(tǒng)框圖研討對象研討對象傳感器傳感器可測力、位移、速度、可測力、位移、速度、溫度、電壓等物理量，將物理量轉(zhuǎn)化溫度、電壓等物理量，將物理量轉(zhuǎn)化為電信號。為電信號。數(shù)據(jù)采集器數(shù)據(jù)采集器將由傳感器采集到將由傳感器采集到的各種電信號處置后輸入計算機。的各種電信號處置后輸入計算機。計算機計算機計算機

4、將由采集器輸入計算機將由采集器輸入的信號經(jīng)過軟件進展分析處置之后，的信號經(jīng)過軟件進展分析處置之后，顯示在其屏幕上。顯示在其屏幕上。DIS各器件的功能是什么？各器件的功能是什么？運用例如：練習運用運用例如：練習運用DISDIS實驗目的：熟習實驗目的：熟習DISDIS的運用方法，了解的運用方法，了解 位移傳感器的性能位移傳感器的性能實驗器材：實驗器材：DISDIS位移傳感器、數(shù)據(jù)采位移傳感器、數(shù)據(jù)采集集 器、計算機等；刻度尺。器、計算機等；刻度尺。實驗安裝：如圖實驗安裝：如圖2、怎樣運用DIS？實驗步驟：1將位移傳感器與數(shù)據(jù)采集器相連，數(shù)據(jù)采集器與計算機相連構(gòu)成DIS實驗系統(tǒng)。2開啟數(shù)據(jù)采集器電源

5、和位移傳感器發(fā)射器部分的電源后，翻開教材公用軟件，點擊實驗條目上的“練習運用DIS位移傳感器。3將位移傳感器的發(fā)射器與接納器相對放置，點擊開場記錄，察看計算機界面上的數(shù)據(jù)變化，并與刻度尺的丈量結(jié)果進展比較。4改動接納器和發(fā)射器的相對位置，丈量其可測的最大、最小間隔，及丈量范圍并將實驗結(jié)果填入表格中。位移傳感器的丈量范圍位移傳感器的丈量范圍最大間隔cm最小范圍cm可測角度范圍 他覺得運用刻度尺丈量與用位移傳感器丈量過程中有哪些異同？一樣處：任何丈量都有三個組成部分。一樣處：任何丈量都有三個組成部分。探測器探測器被測對象被測對象不同處：傳統(tǒng)實驗儀器精度較低、誤差較大、可反復性較差。DIS具備“實時

6、實驗功能，數(shù)據(jù)采集、處置和分析都由計算機完成，丈量時間省、精度高，誤差小，傳統(tǒng)實驗和數(shù)字化實驗的整合代表了新物理實驗改革的方向。記錄，處置和顯示記錄，處置和顯示探求研討探求研討DISDIS實驗實驗1 1、用、用DISDIS研討變速直線運動的研討變速直線運動的s-ts-t圖圖實驗目的：研討變速直線運動物體實驗目的：研討變速直線運動物體 的的s-ts-t圖，并從中求物體圖，并從中求物體 的位移和速度的位移和速度實驗器材：實驗器材：1m1m長的軌道、長的軌道、DISDIS探求研討探求研討DISDIS實驗實驗實驗過程：實驗過程：1 1、按圖銜接安裝、按圖銜接安裝2 2、開啟電源，運轉(zhuǎn)、開啟電源，運轉(zhuǎn)D

7、ISDIS運用軟件運用軟件3 3、點擊開場記錄，獲得數(shù)據(jù)點；、點擊開場記錄，獲得數(shù)據(jù)點；點擊點擊“數(shù)據(jù)點連線獲得位移隨時數(shù)據(jù)點連線獲得位移隨時間變化的曲線。間變化的曲線。探求研討探求研討DISDIS實驗實驗2、用DIS測變速直線運動的平均速度在前面實驗的根底上，點擊在前面實驗的根底上，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，獲得平均速度研討區(qū)域平均速度v/ms-1ADACAB 兩點間的程度間隔是時間兩點間的程度間隔是時間t t兩點間兩點間的豎直間隔就是位移的豎直間隔就是位移s s，s/s/t t就是就是平均速度，從得出的結(jié)果看出不同位移平均速度，從得出的結(jié)

8、果看出不同位移不同時間內(nèi)的平均速度往往是不同的。不同時間內(nèi)的平均速度往往是不同的。探求研討探求研討DISDIS實驗實驗3 3、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了解瞬時速度的？我們是如何了解瞬時速度的？能否測出瞬時速度呢？能否測出瞬時速度呢？ 某位置或某時辰的瞬時速度，就是無限逼近該位置或該時辰附近的位移或時間內(nèi)的平均速度。探求研討探求研討DISDIS實驗實驗實驗原理實驗原理 在實驗探求中選取物體運動過程中在實驗探求中選取物體運動過程中的某一段運動軌跡，并丈量該段軌跡的的某一段運動軌跡，并丈量該段軌跡的平均速度平均速度。不斷減小軌跡的長度，就。

9、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，從而求出運動軌跡上某點平均速度，從而求出運動軌跡上某點或某時辰的瞬時速度。運用光電門或某時辰的瞬時速度。運用光電門傳感器獲得不同擋光片的擋光時間，從傳感器獲得不同擋光片的擋光時間，從而得到擋光片寬度不斷減小時的速度值，而得到擋光片寬度不斷減小時的速度值，這個速度值越來越趨近小車經(jīng)過光電門這個速度值越來越趨近小車經(jīng)過光電門所在位置的速度。所在位置的速度。探求研討探求研討DISDIS實驗實驗實驗器材：小車、軌道、光電門傳感器， 不同寬度的擋光片實驗過程：(閱讀課本實驗小結(jié)：實驗的過程表達了一種極限的思想。實驗小結(jié)：實驗的過程表達了一種極限的思想。步驟一：實驗安裝步驟一：實驗安裝步驟二：開啟電源步驟二：開啟電源步驟三：點擊步驟三：點擊“開場記錄開場記錄1、DIS的主要組成部分分別是_、_以及_三部分。2、按照練習運用“DIS的要求，把以下圖中的位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計算機用線相連。傳感器傳感器數(shù)據(jù)分析器數(shù)據(jù)分析器計算機計算機3 3、用、用DISDIS研討物體的研討物體的運動運動s-ts-t圖，得到如下圖，得到如下圖的圖象，從圖中可圖的圖象，從圖中可知小車的運動方向是知小車的運動方向是_(_(選填選填“接近接近或或“遠離遠離) )位