DIS通用实验五研究匀速直线运动
用DIS测位移、平均速度、瞬时速度
连接的计时器显示的
挡光时间分别为0.05 s和
0.02 s。滑块的宽度d ＝
5.015cm。
（1）滑块通过光电门1
的速度v1 =1.003m/s，滑 块通过光电门2的速度；v = 2.5075 m/s。
（2）若测出滑块通过光电门的速度分别为V1 和V2, 还需测量的物理量是 两光电门间距d （ 说明此量的物理意义，同时指明代表物理
实验四：用DIS测变速直线运动的瞬时速度
实验仪器： 光电门传感器，数据采集器，计算机，轨道，
小车，挡光片 实验过程： 1.搭建实验仪器：光电门传感器，数据采集
器，计算机依次相连。将光电门传感器固 定在轨道侧面。在小车的中心位置上固定 挡光片，垫高轨道的一端。 2.开始实验：开启电源，运行DIS应用软件， 点击“用DIS测瞬时速度”。
实验原理：
☆位移传感器测距离的原理：
位移传感器发射器每隔一定的时间间隔，同 时发射 超声波 和 红外线 ，位移传感器 的接收器接收到 红外线 信号开始计时，接 收到 超声波 信号停止计时。 由于红外 线的传播速度为光速，近距离内传播时间 可 忽略不计 ，故可认为位移传感器收到 红外线的时刻等同于发射器发射红外线和 超声波的时刻，接收器记录的时间就等于 发射和接收超声波所间隔的时间。这个时 间乘以 声速 就得到发射器和接收器之间 的距离。
第一章 匀变速直线运动
D、现代实验技术——数字化信息
系统(DIS)
一、什么是DIS
DIS: digital information system 数字化信息系统
数据处理方式：将 物理量转化为 数字信号处理
二、数字化信息系统的优点
集探测、记录、运算、显示于一 体—— 数据的采集、处理和图像描绘可实时 进行让我们从读取数据、记录数据、 图线描绘等繁琐费时的简单劳动中解 放出来。
第4课 实验：研究匀速直线运动
题型探究
解析： 物体只在重力的作用下做匀加速直线运动， 通过对纸带数 据的处理，可以求出当地的重力加速度数值 . g1＋g2＋g3＋g4＋g5 － 方法 A： g ＝ 5 s2－s1 s3－s2 s4－s3 s5－s4 s6－s5 ＋ 2 ＋ 2 ＋ 2 ＋ 2 s6－s1 T2 T T T T ＝ ＝ . 5 5T2 所以方法 A 中只有 s1 和 s6 起作用. s4－s1 s5－s2 s6－s3 2 ＋ 2 ＋ 2 g ＋ g ＋ g 3T 3T 3T 1 2 3 方法 B：－ g＝ ＝ ＝ 3 3 （s4＋s5＋s6）－（s1＋s2＋s3） . 9T2
方 法 A 中有 ________ ；方法 B 中有 ________________. 因 此 ，选择方法
目 从数据处理方法看，在 s1、s2、s3、s4、s5、s6 中，对实验结果起作用的： 链 接
________(“A”或“B”)更合理，这样可以减少实验的________(“系统”或 “ 偶 然 ”) 误 差 . 本 实 验 误 差 的 主 要 来 源 有 ________________________________________( 试举出两条).
实验探究
七、注意事项
1.平行. 纸带、细绳要和长木板平行. 2.靠近. 释放小车前，应使小车停在靠近打点计时器的位置 . 3.先后顺序. 实验时应先接通电源，后释放小车；实验后先断开电源，后取下纸带. 4.防止碰撞. 在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地，小车与滑轮碰撞.
栏 目 链 接
起点的距离)，斜率表示________，其大小为________m/s2(保留三
位有效数字).
题型探究
解析：由于物体做的是匀变速直线运动，所以其从某一点开始运动的 1 2 a2 2 位移 s＝v0t＋ at ，由于 st 图线是一条倾斜直线，因此 v0＝0，则 s＝ t ， 2 2 a 这样，我们就可以知道 st 图的斜率为 ，通过图线可求得斜率为 0.464. 2
测匀加速直线运动物体的加速度实验报告
测匀加速直线运动物体的加速度实验报告
姓名，，，
一、实验目的：。
二、实验器材：DIS包括，，，力学导轨，小车，支架等。
三、实验原理：用位移传感器结合计算机获得小车运动的图像，在图像上取相距较远的两点A（t1，v1）与B（t2，v2），求出它们所在直线的斜率，即可求得加速度：a= 。
四、实验步骤：
1、将位移传感器固定在小车上，接受器固定在力学导轨的端（木板倾斜，使小车下滑作运动）。
2、开启数据采集器和位移传感器的电源，打开DIS软件，点击专用软件主界面上的实验条目“”，屏幕上将出现“v-t”坐标。
3、将小车放到导轨高端，点击开始记录，让小车从静止开始下滑。
4、数据采集完成点击“停止记录”获得图像，从点的走向可以大致看出小车速度随时间变化的规律。
5、点击“”按钮，确定开始点和结束点，即可获得该段v-t 图像对应的加速度值。
6、多次测量结果区平均值
实验数据记录（一）
7、增大斜面的倾角，测小车的加速度
实验记录（二）
比较两次测得的数据，得出加速度大小与斜面倾角的关系：。
8、改变小车的初速度进行测量
实验记录（三）
结论：。
五、分析误差出现的原因。
上海市高中学业水平考试之物理实验操作考试(完整版)
2012年学业水平考试物理实验操作考试一、操作实验传统实验：DIS实验：实验1：互成角度的共点力的合成实验4：用DIS研究匀速直线运动。
实验2：多用表的使用实验5：用DIS测平均速度实验3：研究感应电流的产生条件实验6：用DIS测加速度实验8：用DIS研究通电螺线管内磁感应强度实验7：用DIS研究气体压强与体积的关系二：分组：小组实验实验仪器设备和材料实验仪器设备的初设状态A组实验一：用DIS研究通电螺线管内的磁感应强度长螺线管1个，稳压电源1个，滑动变阻器1个，导线3根，计算机1台，数据采集器1个，磁传感器（整个探管上至少标有10个等间距刻度）1个，相应的连接线。
（1）计算机、数据采集器、磁传感器三者已连接；（2）计算机显示本实验的界面；（3）长螺线管、稳压电源、滑动变阻器三者已连接。
实验二：互成角度的共点力的合成图板1块，图钉4只，橡皮筋1根（附有2个小绳圈），弹簧测力计2个，带刻度的三角板1副。
（1）在图板上固定实验用纸；（2）橡皮筋的一端已用图钉固定在“参考固定点”上（根据橡皮筋的长度可适当调整固定点的位置）；（3）一个弹簧测力计指针设置于非零位置。
B组实验一：用DIS研究气体的压强与体积的关系注射器1个，计算机1台，数据采集器1个，压强传感器1个，相应的连接线。
（1）在大气压下，将注射器的活塞定在约12mL的位置；（2）计算机、数据采集器、压强传感器与注射器四者已连接；（3）监考教师依次输入12mL、11mL、10mL、9mL四个体积值，并采集对应的压强值；（4）计算机显示本实验界面（已含四组数据）。
实验二：多用表的使用多用表（建议用MF30型）1个，1号碱性干电池2节（装在电池盒内组成串联电池组），定值电阻（10欧，电阻值用橡皮胶布贴盖）1个，导线4根（其中2根导线带鳄鱼夹）。
（1）电池、电键和定值电阻已按图连接；（2）断口处的导线均带鳄鱼夹（便于和多用表表笔连接），并夹在一起。
C 组实验一： 用DIS 研究加速度与力、质量的关系带滑轮的轨道1个，小车（质量已知）1辆，钩码1组（或用其他类似器材替代），配重片2个，细绳1根，计算机1台，数据采集器1个，位移传感器1个，相应的连接线。
／怎样使用DIS研究变速直线运动的s—f图_4
用DIS测定位移和速度实验目的：研究变速直线运动物体的s－t图，并从中求物体的位移和速度。
实验器材：小车、1m长的轨道、DIS（位移传感器、数据采集器、计算机等）。
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，接收器固定在轨道右端（轨道稍倾斜，使小车能做变速直线运动），将接收器与数据采集器相连，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。
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。
位移传感器的测距原理1、某人利用看到闪电与听到雷声的时间差来测量闪电处与他所在处的距离。
在某次电闪雷鸣中，他看到闪电5s后听到雷声。
已知光在空气中的传播的速度约等于3.0×108m/s，声音的传播的速度约是340m/s。
求(1)若光传播的时间不忽略，则计算出打雷的地方离他多远？（2）若不计光传播时间，则计算出的距离大约是多少？实际测距中为什么可以忽略光的传播时间？2、位移传感器的测距原理如图所示。
发射器向接收器同时发射一个红外线和一个超声波脉冲信号，接收器接收到信号开始计时为t1，接收到信号时停止计时为t2，忽略光传播用时，设超声波速为v，则传感器之间的距离可用表示。
相关练习1、(0801长宁)14．（4分）某同学在“研究匀速直线运动”的实验中，将小车沿倾斜的长木板无初速下滑，直接用位移传感器采集到实验数据后得到如图所示的s-t图像，从图像表明小车的运动不属于匀速直线运动，其理由是：_____________________________________；为了达到实验目的，应采取的措施是_________________________________．2、如图所示是某次“用DIS测变速直线运动的位移”实验得到的s-t图像。
高三物理DIS实验复习
DIS 实验【典型例题1】在研究匀速直线运动的位移—时间关系的DIS 实验中，要使小车在斜面板上近似做匀速运动，需要调节斜面板一端的高度，其目的是平衡__________力，如图77-1甲所示为某次学生实验所采集的数据在计算机屏幕上显示的s —t 图，根据图线分析，可知小车在斜面板上做__________运动，在图77-1乙中画出小车的v —t 图，若某次学生实验所采集的数据在计算机屏幕上显示的s —t 图如图77-1丙所示，可知小车在斜面板上的运动__________（填是或不是）匀速直线运动，这时应将斜面板与水平面间的夹角__________（填增大或减小）些。
解答：因为小车运动时要受到摩擦力作用，为保证小车做匀速运动，要调节斜面板一端的高度，其目的是平衡摩擦力。
图77-1甲所示s —t 图为一直线，所以小车做匀速直线运动。
由图77-1甲可得其速度约为0.85 m/s ，所以其v —t 图为一平行于横轴的直线。
如图77-1丙所示小车不是匀速直线运动，图线的斜率逐渐增大，可见小车加速运动了，为使它做匀速运动，应减小斜面的倾角。
分析：研究小车运动规律时要用运动传感器，它由发射部分和接收部分组成，发射部分应固定在小车上，接收部分固定在平板上，并用专用导线把它们与数据采集器和计算机相连。
传感器、数据采集器和计算机是DIS 实验系统的基本组成部分。
【典型例题2】如图77-2中实线所示是某同学利用力传感器悬挂一砝码在竖直方向运动时，数据采集器记录下的力传感器中拉力的大小变化情况．从图中可以知道该砝码的重力约为_______________N ，A 、B 、C 、D 四段图线中砝码处于超重状态的为_______________，处于失重状态的为_______________。
解答：图77-2中水平线表示拉力和重力相等，所以砝码的重约为4 N ，当拉力大于重力时为超重状态，所以对应的是A 、D ，而拉力小于重力时为失重状态，所以对应的是B 、C 。
物体的匀速直线运动实验研究
物体的匀速直线运动实验研究物体的运动是物理学中的一个重要研究对象，而匀速直线运动是其中的一个基本模型。
本文将通过实验来研究物体的匀速直线运动特征，并探讨相关的物理原理。
实验目的：通过对物体在匀速直线运动过程中的位置和时间的测量，确定物体的速度，并研究物体在匀速直线运动中的位移与时间的关系。
实验材料和仪器：1. 直线轨道：用来保证物体的运动轨迹是直线且无摩擦的；2. 滑块：用来模拟物体在轨道上的运动；3. 计时器：用来测量物体运动的时间；4. 标尺：用来测量物体在轨道上不同位置的位移。
实验步骤：1. 将直线轨道平放在水平桌面上，并确保其固定不动；2. 将滑块放在轨道上，并确保其能够顺畅地运动；3. 将滑块推送到轨道上的一个起始位置，并用计时器记录下时间t1；4. 通过标尺测量滑块在起始位置的位移 x1；5. 接着将滑块推送到轨道上的另一个位置，并用计时器记录下时间t2；6. 通过标尺测量滑块在另一个位置的位移 x2；7. 重复步骤5和步骤6，记录不同位置的位移和时间，直至滑块到达终点位置；8. 根据实验数据计算物体在不同时间间隔内的平均速度，并将结果记录下来；9. 绘制位移-时间图，并根据数据点拟合出直线；10. 分析实验数据，探讨物体匀速直线运动的特征和物理原理。
实验结果：通过实验得到的位移-时间图是一条直线，表明物体的直线运动是匀速的。
而根据实验数据计算得到的物体平均速度是恒定的，符合匀速运动的特征。
讨论与结论：物体的匀速直线运动是指物体在相等时间间隔内，位移相等的运动。
实验结果表明，在无外力作用下，物体的匀速直线运动中速度是恒定的，位移与时间成正比，且运动轨迹是一条直线。
物理原理解释：物体的匀速直线运动符合牛顿第一定律，即当合外力为零时，物体将保持匀速直线运动，速度和方向都不会改变。
在实验中，由于轨道的设计保证了无摩擦，因此外力可以忽略不计，这样物体就会保持匀速直线运动。
该实验还可以进一步扩展，通过改变轨道倾角、引入摩擦力等因素，研究物体运动的变化规律。
实验报告：DIS实验一
DIS实验项目实验项目一：验证牛顿第三定律实验过程与数据分析1、将两只力传感器接入数据采集器；2、启动“组合图形”功能，点击“增加”，增加图线“时间-力1”与“时间与力2”；3、两手各持一只力传感器，让两传感器的侧钩互相钩住，两手用力拉或压，得两条“力-时间”组合显示图线（图1）。
观察发现两条图线基本重合，表示两力大小相等；4、选中其中一条图线，点击“设置”，设为“镜像显示”，对两个力的方向加以区别；5、返回实验界面，重复实验，可采用镜像显示的图线与另一条图线以X轴呈上下对称（图2），说明两力方向相反。
使用“显示数据点功能”，可见两力大小相同；6、点击“停止”，将“采样频率”设置为“100”。
让两只力传感器的侧钩正对，相互敲击，获得另外两条以X轴呈上下对称的图线（图3）；7、结合实验结果，总结牛顿第三定律在实验中的体现。
图1：通用软件模式下的组合波形图2：将一条图线设置为镜像模式图3：镜像模式下的敲击图线图4：专用软件力的相互作用图线图5：专用软件下的敲击图线实验项目二：瞬时速度的测定实验操作1、将光电门传感器固定在物理支架上，放在轨道的一侧，连接到数据采集器第一通道。
2、点击教材专用软件主界面上的实验条目“瞬时速度的测定”，打开该软件。
3、软件显示出四次测量中挡光片的宽度（△S）的默认值：0.080、0.060、0.040、0.020m。
如实验需要，可对该默认值进行修改。
4、点击“开始记录”，依次将与软件中△S对应的四片挡光片固定到小车上，让小车从轨道上同一位置滑下，记录下四次挡光的时间，同时得到小车的运行速度（图1）。
5、根据实验结果，归纳瞬时速度的概念和研究方法。
图1：四次挡光完成后的实验结果实验项目三：研究匀速直线运动实验操作一、专用软件的使用1、将位移传感器接收器固定在轨道顶端，连接到数据采集器的第一通道；将位移传感器发射器固定到小车上。
2、点击教材专用软件主界面上的实验条目“研究匀速直线运动”，打开该软件。
实验01_用DIS测量运动物体的位移和速度
实验一：用DIS测量运动物体的位移和速度一、用DIS测位移和平均速度实验目的：研究变速直线运动物体的s-t图像，并从中求物体的位移和平均速度实验原理：斜面上小车从静止开始加速下滑，利用位移传感器记录小车的位移随时间变化的过程，通过DIS实验系统的专用软件，显示小车的位移随时间变化的曲线。
然后选择不同的研究区域，计算相应区域的平均速度。
实验器材：小车、1m长的轨道、DIS（位移传感器、数据采集器、计算机等）。
实验装置：实验步骤：1)连接如图：将位移传感器接收端固定在侧面固定板上，放在轨道高端，连接到数据采集器的二号口（注：位移传感器不能插在一号口上）；将位移传感器发射端固定到小车上，并使之与接收端基本正对。
2)双击图标，打开DAS程序，等待传感器自动连接，待变成，传感器就连接成功了。
单击“新课改实验”，双击实验条目“用DIS测定位移和速度”,进入实验界面。
3)将小车放到倾斜的轨道上，打开位移传感器发射端的电源开关，点击“”，放手让小车下滑。
4)当获得的s-t 图线如（图1）所示时，表明此次数据采集完成，点击“”，并关闭位移传感器发射端的电源开关。
图1 图25)点击“选择范围”按钮，以便在s-t 图线上选择研究区域。
把鼠标移到左侧y轴附近的“开始点选择线”，此时鼠标变形为手指。
单击并按住左键，拖拉选择线，选定研究区域的“开始点”；同样方法用右侧的“结束点选择线”，确定“结束点”。
此时在软件界面左下方的数据窗口中，即可显示出研究区域内s-t 图线的初位移、末位移、时间差、速度的值，如（图2）。
如果选不同的区域，得到的速度基本一样，说明运动是匀速的。
6)点击“v-t 图像”，图像变为研究区域内s-t 图线对应的v-t 图线。
点击“选择范围”按钮，按步骤5在v-t 图线上选择“开始点”和“结束点”，此时在软件界面左下方的数据窗口中，即可显示出研究区域内v-t 图线的初速度、末速度、时间差、加速度的值。
7)点击软件窗口右下角“截取屏幕”按钮，可将当前实验结果以图像文件的形式保存下来，记录在电脑中。
现代实验技术——数字化信息系统(DIS)
上海市中国中学物理组高一（）班姓名：学号：日期：2014年月日五、现代实验技术——数字化信息系统（DIS）用DIS测定位移和速度【知识与方法】任何测量都有三个组成部分：被测对象；探测器；记录、处理器和显示器1．DIS 实验系统⑴计算机辅助实验系统是一种将__________、___________、_________组合起来，共同完成对物理量测量的装置。
答案：传感器，数据采集器，计算机⑵DIS分别是英文Digital Information System 三个词的缩写，是我们对数字化信息系统的简称，它是运用现代信息技术进行学习的一种手段。
⑶测量系统框图：研究对象 ---- 传感器→数据采集器→计算机2．用DIS测定位移和速度：⑴实验目的：研究变速直线运动的_____图并从中求物体的______和______。
答案：s-t，位移，速度⑵实验器材：小车、1m长的轨道、_______答案：DIS（位移传感器等）。
⑶实验步骤：①将位移传感器的_______固定在小车上，_______固定在轨道的右端，将_______与数据采集器、计算机连接好。
答案：发射器，接收器，接收器②开启电源，点击“用DIS测定位移和速度”。
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，s-t图中出现对应的数据点，点击“数据点连线”，得到s-t图。
④点击“选择区域”，将某段曲线选定为研究区域，下方速度窗口就出现该段运动的平均速度值。
注意事项：发射器固定在_____上，接收器固定在轨道的_____端。
答案：小车，右3．用DIS测定瞬时速度测定物体运动的瞬时速度可以用_______传感器，它是根据________和_______，测量出在较短时间内的_______，因为挡光片较_____，所以就看成是________了。
答案：光电门，挡光时间，挡光片宽度，平均速度，窄，瞬时速度。
课本参考：必修P25-P32【精讲与精练】例1．DIS实验系统是__________的简称，由__________、__________、_________组成，用____________可以测量距离。
《研究匀变速直线运动》实验
《研究匀变速直线运动》一、实验目的1.练习使用打点计时器，学会用打上点的纸带研究物体的运动．2．掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法．3．会利用纸带测定匀变速直线运动的加速度．二、实验原理1．打点计时器(1)作用：计时仪器，每隔0.02s打一次点．(2)工作条件:电磁打点计时器：6 V以下交流电源电火花计时器：220 V交流电源(3)纸带上点的意义：①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置；②通过研究纸带上各点之间的间隔，可以判断物体的运动情况．2．利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动的方法设x1、x2、x3、x4……为纸带上相邻两个计数点之间的距离，假如△x=x2-x1=x3-x2=x4-x3=……=常数，即连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体做匀变速直线运动．3．由纸带求物体运动速度的方法根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度v n=(x n+x n+1)/2T 4．由纸带求物体运动加速度的方法（1）利用△x=aT2（2）利用X m-X n=(m-n)aT2（3）利用“逐差法”求加速度. “逐差法”求加速度的目的是尽可能多地使用我们测量的数据，以减小偶然误差．设T为相邻两计数点之间的时间间隔，则:a1=(x4-x1)/3T2 ,a2=(x5-x2)/ 3T2,a3=(x6-x3)/ 3T2加速度的平均值为:a=(a1+a2+a3)/3(4)用v-t图象求加速度:求出打各个计数点时纸带的瞬时速度，再作出v-t图象，图线的斜率即为做匀变速直线运动物体的加速度．三、实验器材电火花计时器或电磁打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸．四、实验步骤1. 把带有滑轮的长木板平放在实验桌上，把滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，并把打点计时器连接在电源上。
2. 把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边挂上合适的钩码。
DIS实验
一、静摩擦力研究【实验目的】观察最大静摩擦力现象，加深对静摩擦力概念的理解。
【实验原理】两个相互接触的物体，有相对滑动的趋势时，两物体之间会出现一种阻碍运动趋势的力，即静摩擦力。
静摩擦力的最大极限值叫做最大静摩擦力。
【实验器材】朗威®图1-1DISLab 、计算机、木块、配重块、斜面板、小细绳。
实验装置图见图1-1【实验过程与数据分析】1、将力传感器接入数据采集器；2、调节传感器窗口为“示波”显示；3、木块（加配重块）放置在斜面板上，用小细绳连接传感器的测钩与木块，保持水平方向缓慢拉动，待木块开始运动后停止拉动；4、点击“停止”，在图1-2所示的实验图线上找出代表静摩擦力及最大静摩擦力的部分。
图1-2 最大静摩擦力实验结果5、根据实验结果，分析拉动木块过程中受力情况；6、改变配重块的质量，重复实验，观察获得的图线与图1-2的区别。
二、滑动摩擦力研究【实验目的】研究影响滑动摩擦力的因素。
【实验原理】两个接触着的物体，有了沿接触面的相对滑动，在接触面上就会产生阻碍相对滑动的力，即滑动摩擦力。
固态物体之间的摩擦力平行于接触面，并与相对滑动（含相对滑动趋势）的方向相反。
摩擦力的大小，与相互接触的物体的性质、表面的光洁程度及物体间的正压力有关，一般与接触面积无关。
【实验器材】DISLab、计算机、木质或铁质物块、斜面板、小细绳、配重块（或砝码）、天平。
朗威®实验装置图同实验一。
图2-1 F-t图【实验过程与数据分析】1、用天平称出物块和配重块的质量，把斜面板放置水平；2、将力传感器接入数据采集器；图2-2 求平均值3、打开“组合图线”窗口，点击“添加”，设置X 轴为“时间”，Y 轴为“力”；4、物块放置在斜面板上，传感器的测钩用小细绳与物块连接好，水平方向缓慢拉动物体，待物体开始匀速运动一段时间后停止拉动，获得“F-t ”图线（图2-1）；5、点击“停止”，用“选择区域”工具在图2-1的“F-t ”图线中选取对应物块匀速运动的一段图线；6、点击“其它处理”菜单中的“平均值”，得出被选中的那段“F-t ”图线对应测量数据的平均值（图2-2）；7、点击平均值窗口中的“记入表格”，将平均值数据记录在表格中；8、在物块上放置配重块，重复步骤4~7，测出并记录一组数据；9、打开“计算表格”，点击“变量”，定义“m ”为代表物块与配重块的总质量并输入相应值，调用公式“F n =9.8*m ”代表压力，输入公式“k=F 1/F n 图2-3 计算结果”，代表摩擦力与压力的比值，得出计算结果（图2-3）；10、从计算结果中看出，摩擦力与压力的比值基本为一常量，说明二者成正比。
DISLab-V5
上海市中小学数字化实验系统研发中心 山东省远大网络多媒体有限责任公司
1
朗威®数字化信息系统实验室——DISLab
用户手册
前言
“回顾近半个世纪的物理教育改革，最重要的成就是逐步确立了现代物理教学观。教学过程 从强调论证知识的结论向获取知识的科学过程转化，从强调单纯积累知识向探求知识方向转变。 重视科学过程和重视能力培养，构成了现代物理教育的基本原则”（引自《面向 21 世纪上海市中 学物理学科教育改革行动纲领》）。而物理学中，概念的形成、规律的发现、理论的建立，都有赖 于实验。因此，强调重视实验、改进实验，成为上海市二期课改对物理教学的基本要求。
上海市中小学数字化实验系统研发中心立足课改教材的具体要求，研究开发出了朗威®数字化 信息系统实验室（Digital Information System Laboratory，以下简称“朗威®DISLab”），不仅列入上 海市中学物理课程标准，而且在全市 53 所课改试点学校进行了为期三年的试验验证。
二、DISLab 的安装使用……………………………………………………….……….…P10 1、硬件………………………………………………………………….……………P10 2、软件………………………………………………………………….……………P10
三、DISLab 教材专用软件及其实验应用.………………………………………………P11 1、研究匀速直线运动………………………………………………….……………P11 2、瞬时速度的测定………………………………………………….………………P12 3、从 v-t 图求加速度…………………………………………………….…..………P13 4、斜面上力的分解 …………………………………………….…………………P14 5、牛顿第二定律 ……………………………………………….…………………P14 6、超重失重 …………………………………………………….…………………P16 7、力的相互作用 ……………………………………………………….…………P17 8、弹簧振子的振动图像 ……………………………………….…………………P17 9、声振动图像 ………………………………………………….…………………P18 10、动能大小的比较…………………………………………………………. ……P19 11、动能势能转化……………………………………………. ………...………….P21 12、向心力研究……………………………………………………….…...…….…P22 13、气体压强与体积的关系………………………………………….……...…….P23 14、气体压强与温度的关系………………………………………….……...…….P24 15、摩擦做功使温度升高…………………………………………….……...…….P25 16、小灯泡的 U-I 曲线描述.............................................. ……...............................P26 17、磁感应强度的测定……………………………………………….……..……..P27 18、微弱磁通量变化时的感生电流………………………………….……..……..P28 19、单缝衍射中的光强分布规律…………………………………….……..……..P28 20、G-M 计数器应用………………………………………….……………..……..P29 21、DISLab 电子天平…………………………………………………….…...……P31
实验报告研究匀变速直线运动规律
实验报告研究匀变速直线运动规律摘要：本实验通过对匀变速直线运动的研究，旨在探究物体在匀变速直线运动中的规律。
实验采用了计时器和测量仪器，记录了物体在不同匀变速直线运动中的位置和时间，得出了位置-时间曲线以及运动规律。
实验结果表明，匀变速直线运动遵循一些基本规律。
引言：匀变速直线运动是物体运动的一个重要概念，在物理学研究中有着广泛的应用。
了解该运动的规律对于进一步理解物体运动和力学的基本原理至关重要。
一般而言，匀变速直线运动可以分为两个部分：匀速运动和变速运动。
匀速运动是指物体在相等时间内所运动的距离相等，而变速运动是指物体在相等时间内所运动的距离不等。
本实验旨在探究物体在匀变速直线运动中的规律，并通过实验数据分析得出结论。
材料与方法：1. 实验仪器：计时器、测量尺、直线导轨、滑块等。
2. 实验过程：a) 在实验室中设置一段直线导轨，并用测量尺标明刻度。
b) 将滑块置于导轨上的起始位置，并用计时器记录时间。
c) 以一定的力将滑块推动，使其匀变速地沿导轨运动。
d) 在滑块运动过程中，用计时器记录滑块到达不同位置的时间，并同时用测量尺测量相应位置。
e) 重复以上步骤多次，取多个数据点。
结果与分析：通过实验测量得到了滑块在匀变速直线运动过程中的位置和时间数据，进而绘制了位置-时间曲线。
根据曲线的形状和变化趋势，我们可以得出以下结论：1. 在匀变速直线运动过程中，位移随时间的变化呈现非线性的关系。
2. 速度随时间的变化呈线性关系。
3. 加速度的变化常量。
根据以上结论，可以推导出匀变速直线运动的一些基本公式：1. 位移公式：S = v0 * t + 1/2 * a * t^2，其中S为位移，v0为初速度，t为时间，a为加速度。
2. 速度公式：v = v0 + a * t，其中v为速度。
3. 加速度公式：a = (v - v0) / t，其中a为加速度。
结论：通过实验数据的分析和运动规律的推导，我们得出匀变速直线运动具有一定的规律性，可以通过一些基本公式来描述和预测。
【高中物理DIS通用实验】实验5：研究匀速直线运动
实验五研究匀速直线运动
实验目的
研究匀速直线运动的规律。
实验原理
物体作直线运动时，单位时间内物体的位移相等，即为匀速直线运动。
实验器材
朗威DISLab、计算机、DISLab力学轨道及配套小车等附件（图5-1）。
图5-1 DISLab力学轨道及配套小车等附件
实验装置图
图5-2 实验装置图
实验过程与数据分析
1．将位移传感器接收器接入数据采集器，并固定在力学轨道的高端；
2．将位移传感器发射器与轨道小车固定在一起，调节轨道一端的高度，使小车在轨道上的运动接近匀速。
调整位移接收、发射器的位置，使其基本正对；
3．打开“组合图线”，点击“添加”，选择X轴为“时间”，Y轴为“位移”；
4．打开位移传感器发射器的电源开关，让小车自轨道的高端下滑，得出“s-t”（位移与时间）图线（图5-3）；
图5-3 s-t图
5．如果s-t图线呈曲线，表明小车未做匀速直线运动，此时需调节轨道的角度；
6．选择有效区段（图5-4），点击“线性拟合”，可见所选区域s-t图线与拟合图线完全重合（图5-5），表明在匀速直线运动时位移与时间为线性关系，拟合直线的斜率即为运动物体的速度。
图5-4 选择有效区段图5-5 线性拟合。
k01001匀速直线运动的S-t图
匀速直线运动的S-t图一、实验目的研究匀速直线运动，观察匀速直线运动的s－t图线特征。
二、实验器材朗威DISLab（位移传感器：发射和接收，数据采集器）、计算机、DISLab力学轨道及配套小车等附件。
三、实验原理：物体做直线运动时，单位时间内物体的位移相等（位移时间图线是直线），即为匀速直线运动。
四、实验内容与步骤（1）将位移传感器接收器接入数据采集器，并固定在力学轨道的高端（如图1）；图1实验装置图(2)将位移传感器发射器与轨道小车固定在一起，调节轨道一段的高度，使小车在轨道上的运动接近匀速。
调整位移接收、发射器的位置，使其基本正对；（3）打开“朗威DISLabV5.0”通用扩展软件软件，打开“组合图线”窗口，点击“添加”，选择X轴为“时间”，Y轴为“位移”；（4）打开位移传感器发射器的电源开关，给小车一个初速度，让小车自轨道的高端下滑，得到“s－t”（位移与时间）图线（如图2）；图2（5）选择有效区段（如图3），点击“线性拟合”，可见所选区域s－t图线与拟合图线完全重合（如图4），标明在匀速直线运动时位移与时间为线性关系，拟合直线的斜率即为运动物体的速度。
图3图4五、课件使用说明1、在本实验的课件里点击“实验装置”按钮，将出现如图5所示的实验实物装置图。
（1）点击“仪器”按钮，课件中将出现各个仪器的名称，如图6所示，教师在这里可以介绍各个仪器的用途。
（2）点击“仪器”按钮后，在其右边有一个灰白的“继续”按钮，连续点击将出现位移传感器（发射、接收）的放大图，如图7所示。
图6 匀速直线运动实验仪器图5匀速直线运动实验装置（3）点击“原理”按钮，课件中将简单介绍本实验的原理，由于导轨存在一定的摩擦，所以，为了小车能做匀速直线运动，实验时导轨要稍微倾斜，利用小车所受重力的沿导轨向下的分力来平衡小车所受到的摩擦力，才能保证小车在导轨上做的是匀速直线运动。
位移传感器的发射端固定在小车上，接收端固定在导轨的顶端，实验时由位移传感器记录小车运动过程中各个时刻所对应的位移，从而获得小车做匀速直线运动的S-t 图。
DIS实验
常用的有力、位移、 温度、光、压强、电压、 电流等的物理传感器。
1、DIS实验系统
•构成
各种传感器 数据采集系统 计算机 系统软件
(digital information system)
传感器
数据采集器
1、DIS实验系统
•构成
各种传感器 数据采集系统 计算机 系统软件
(digital information system)
间差、速度的值。
• （6）点击“v-t图像"，观察研究区域内s-t图像
对应的v-t图线。
• 大家谈：如果实验得到的s-t图呈曲线，v-t
图像呈非水平直线，问题的原因是什么？
• 答：说明小车未作匀速直线运动，应调节
力学轨道的倾斜度重做实验。
设计方案：运用DIS研究以下物体 的运动
S
S
S
பைடு நூலகம்
S
0
t0
t0
D. 现代实验技术——数字化信息系统（DIS）
主要内容：
• 什么是DIS • DIS的基本结构 • 怎样使用DIS
学生实验：
• 位移传感器的使用 • 研究变速直线运动的s-t图 • 测变速直线运动的平均速度 • 测瞬时速度
1、DIS实验系统
(digital information system)
•构成
(digital information system)
•实例：超重失重
案例：摩擦力
传统教学 ：观察木块从不动到运动的过程 中弹簧秤示数的变化 ，数据的变化导致不 易看得很清楚，一种模糊的定性研究。
传感器将物理教学带入一个精致的世界（不是 粗略的）
案例：力的相互作用规律
DIS测速度实验
练习2．在研究匀速直线运动的位移—时间关系的 DIS实验中，得出运动小车的s-t图如图所示，从图中可 知，小车运动的方向是__________ 靠近 （填靠近或远离） 运动传感器的接收部分，在s-t图上0—0.2 s之间的一段 水平直线表示__________ 静止 ，从图中可以看出，1.0 s时小 车与开始计时点的距离约为__________m 。 0.5
练习1．在实验中得到小车做直线运动的s-t关系如图 所示。 （1）由图可以确定，小车在AC段是_________ 加速 运动； 匀速 DE段是_________ 运动 （2）在与AB、AC、AD对应的平均速度中，最接近 小车在A点瞬时速度的是_________ AB 段中的平均速度。
s/m
E D C B A t/s
在研究匀速直线运动的位移时间关系的dis实验中得出运动小车的st图如图所示从图中可知小车运动的方向是填靠近或远离运动传感器的接收部分在st图上002s之间的一段水平直线表示从图中可以看出10车与开始计时点的距离约为m05用光电门测瞬时速度
用DIS测定位移 和速度
DIS实验基本结构
传感器 数据采集器 计算机
1.50 s(m) 1.00 0.50 0 0.50 1.00 1.50 t(s) 2.00
用光电门测瞬时速度： 光电门记录的是挡光片的挡 光时间。 测量挡光片的宽度就可知挡 光片经过光电门的平均速度。 挡光片的宽度较窄，经过光 挡光片 电门的平均实验中下列器材中必需 的是（ ） （A）位移传感器 （B）光电门传感器 （C）挡光片 （D）配重片 练习2．用DIS测瞬时速度的实验中，挡光片的宽度 （ ） （A）越宽越好 （B）越窄越好 （C）适当窄些 （D）无所谓 光电门发光头 挡光片
一．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。
高中物理：实验一研究匀速直线运动
实验一研究匀速直线运动实验器材朗威DISLab数据采集器、位移传感器、DISLab力学轨道及附件、计算机。
实验装置如图1-1。
实验操作1．将位移传感器接收器固定在轨道顶端，连接到数据采集器的第一通道；将位移传感器发射器固定到小车上。
2．点击教材专用软件主界面上的实验条目“研究匀速直线运动”，打开该软件。
3．点击“开始记录”，将小车放到轨道上，打开位移传感器发射器的电源开关，令其滑下，调节斜板的倾角，使小车下滑尽可能接近匀速。
4．当获得的s-t图线如图1-2所示时，表明此次数据采集完成，点击“停止记录”。
5．拖动滚动条，将对应小车运动状态的s-t图线置于显示区域中间，点击“选择区域”按钮，以便在s-t图线上选择研究区域。
图1-1 研究匀速直线运动实验装置6．选择研究区域的第一步，须通过点击鼠标确定研究区域的“开始点”，如图1-3。
7．再次点击，以确定研究区域的“结束点”。
此时在软件界面左下方的数据窗口中，即可显示出研究区域内s-t图线的初位移、末位移、时间差、速度的值，见图1-4。
8．点击“v-t图像”，观察研究区域内s-t图线对应的v-t图线，如图1-5。
9．点击“s-t图像”按钮，可返回并重新设置选择区域，对另一段s-t图线进行研究。
10．点击“开始记录”按钮，即可启动数据采集，开始新的实验。
11．点击软件窗口右下角按钮，可将当前实验结果以图像文件的形式保存下来。
12．实验结束，点击“返回”按钮，退出该软件，并注意关闭位移传感器发射器的电源开关。
注意：（1）选择研究区域时，默认为起始点位于结束点之前。
（2）只有点击“选择区域”后，才能激活“v-t图像”按钮。
（3）分组实验时，不同小组的位移传感器发射器可能相互干扰。
用课本或木板加以简单遮档即可解决此问题。
图1-4 选定研究区域后即可得出有关数据图1-5 v-t图像图1-2 采集完成图1-3 选择区域的开始点。
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实验五 研究匀速直线运动
实验目的
研究匀速直线运动的规律。
实验原理
物体作直线运动时，单位时间内物体的位移相等，即为匀速直线运动。
实验器材
朗威DISLab 、计算机、DISLab 力学轨道及配套小车等附件（图5-1）。
实验装置图
见图5-2。
图5-2 实验装置图
图5-1 DISLab 力学轨道及配套小车等附件
实验过程与数据分析
1．将位移传感器接收器接入数据采集器，并固定在力学轨道的高端；
2．将位移传感器发射器与轨道小车固定在一起，调节轨道一端的高度，使小车在轨道上的运动接近匀速。
调整位移接收、发射器的位置，使其基本正对；
3．打开“组合图线”，点击“添加”，选择X 轴为“时间”，Y 轴为“位移”；
4．打开位移传感器发射器的电源开关，让小车自轨道的高端下滑，得出“s -t ”（位移与时间）图线（图5-3）； 5．如果s -t 图线呈曲线，表明小车未做匀速直线运动，此时需调节轨道的角度；
6．选择有效区段（图
5-4），点击“线性拟合”，可见所选区域s -t 图线与拟合图线完全重合（图5-5），表明在匀速直线运动时位移与时间为线性关系，拟合直线的斜率即为运动物体的速度。
图5-3 s-t 图图5-4 选择有效区段 图5-5 线性拟合。