第一章D 现代实验技术--数字化信息系统(DIS)
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。
数字化信息系统(DIS)
D.数字化信息系统（DIS ）一、填空题1.（1）DIS 是 的简称，中文意思是 。
DIS 基本结构由 、 、 组成。
（2）写出三个常用的传感器名称 。
（3）光电门是测量 的传感器，为了使测量值更准确，挡光片的宽度应 。
（选填“大些”或“小些”）2.位移传感器测距离，发射器固定在运动物体上，能同时发射 。
固定在轨道的顶端，接收红外线和超声波。
3.用DIS 实验研究小车位移和时间的关系时，将位移传感器的______________部分固定在小车上，______________部分固定在轨道右端，并将它与______________相连。
实验中得到如图所示的图线，则AB 段的平均速度大小为_____________m/s 。
4.如图所示是用DIS 实验系统研究物体的运动得到的图像，从该图像可知：小车运动的方向是 （选填“靠近”或“远离”）运动传感器的接收部分，2～3s 间的一段水平线表示 。
二、单项选择题5.在用DIS 实验系统测量位移的实验中，必须进行的操作是（ ） A. 必须让发射器与接收器的距离由近及远 B. 实验完毕要及时关闭发射器、数据采集器的电源 C.每次让小车从同一位置静止下滑 D. 将发射器固定在小车上6.在用DIS 实验系统测量平均速度的实验中，必须的实验仪器是①数据采集器、计算机；②光电门传感器③位移传感器④小车、轨道；⑤挡光片；⑥滑轮、钩码，其中正确的是。
( )A.①②③④⑤⑥B.①③④⑥C.①③④D.①②④⑤0.5 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5Ot/sS/mBA1.0OS/m0.6 0.4 0.2 3.02.01.0t/s7.关于DIS实验，下列说法正确的是（）A．DIS实验只能测量距离、速度、力等一些力学物理量B．DIS实验可以完成全部的物理实验C．DIS实验比传统的实验方便、准确D．DIS实验没有传统实验方便、准确8.关于位移传感器，下列说法中正确的是（）A．位移传感器的发射器只能发射超声波B．位移传感器的发射器既能发射超声波也能发射红外线C．超声波是由发射器发射的，红外线是由接收器发射的D．超声波是由接收器发射的，红外线是由发射器发射的9.在用位移传感器做实验时，下列说法中正确的是（）A．位移传感器的发射窗口应对准备接收器的信号接收窗口B．位移传感器的发射窗口不一定要对准接收器的信号接收窗口C．连接到数据采集器上的是发射器部分D．实验开始后，必须先打开发射器的电源开关三、多项选择题10.在利用DIS实验系统研究匀速直线运动的实验中，下列操作中正确的是（）A.把位移传感器的发射器固定在小车上，接收器固定在长木板上B.把位移传感器的发射器固定在长木板上，接收器固定在小车上C.为了让小车做匀速运动，长木板一定要水平放置D.为了让小车做匀速运动，长木板的一端要适当抬高11.小明同学在学习了DIS实验后，设计了一个测量物体瞬时速度的实验，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。
高中物理—平均速度和瞬时速度 DIS系统
1、质点：质点是用来代替物体的_________的点，但没有大小，它的质量就是它所代替的物体的质量。
【答案】有质量 2、位移和路程位移：描述物体_________的变化，用从_________指向_________的有向线段表示，是矢量． 路程：是物体运动_________的长度，是标量． 【答案】位置；初位置；末位置；轨迹 3、时刻和时间间隔时刻和时间间隔既有联系又有区别，在表示时间的数轴上，时刻用_________表示，时间间隔用_________表示，时刻与物体的________相对应，表示某一瞬间；时间间隔与物体的_____________相对应，表示某一过程（即两个时刻的间隔）。
【答案】一点；一段；状态；过程一、速度物理学中用位移与发生这个位移所用时间的比值表示物体运动的快慢，即v ＝st ，其是描述物体运动快慢的物理量．1、平均速度：在变速运动中，物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间内的平均速度，即v ＝st，其方向与位移的方向相同．2、瞬时速度：运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度，方向沿轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧，是矢量．瞬时速度的大小叫速率，是标量．3、平均速度和瞬时速度的关系知识点一：平均速度、瞬时速度知识点讲解知识点回顾平均速度和瞬时速度 DIS 系统平均速度反映一段时间内物体运动的平均快慢程度，它与一段时间或一段位移相对应．瞬时速度能精确描述物体运动的快慢，它是在运动时间t→0时的平均速度，与某一时刻或某一位置相对应．二、对瞬时速度的理解如图所示，一物体沿直线AB变速运动，求物体经过P点的瞬时速度v PAB之间的平均速度可近似认为等于v P，那么取再接近P点的CD间的平均速度肯定更加接近v P 如此下去取更接近P点的EF间、GH间的平均速度就越来越接近与v P。
如果无限逼近P点的以P点为中心的极短位移内或极短时间内的平均速度就无限接近P点的瞬时速度v P了！所以某位置或某时刻的瞬时速度，可通过无限逼近该位置附近的位移内或该时刻附近的时间内的平均速度来计算！【例1】关于瞬时速度和平均速度，以下说法正确的是（）（多选）A．一般讲平均速度时，必须讲清楚是哪段时间（或哪段位移）内的平均速度B．对于匀速直线运动，其平均速度跟哪段时间（或哪段位移）无关C．瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动D．瞬时速度是某时刻的速度，只有瞬时速度才能精确描述变速运动物体运动的快慢【难度】★【答案】ABD【解析】一般情况下，物体在不同时间（或不同位移）内的平均速度不同，但对于匀速直线运动，物体的速度不变，所以平均速度与哪段时间（或哪段位移）无关，故A、B均正确；平均速度只能粗略地描述变速运动，只有瞬时速度才能精确描述变速运动的物体运动的快慢，故C错，D正确．【例2】下列说法中正确的是（）A．平均速度是物体通过路程与所用时间的比值B．若物体在某段时间内的平均速度等于零，则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零C．瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度D．瞬时速度的方向始终保持不变的运动，一定是匀速直线运动【难度】★【答案】C【解析】平均速度为物体通过的位移与时间的比值，故A错误；某段时间内的平均速度等于零，可能位移为零，所以瞬时速度不一定为零，故B错误；瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度，故C正确；瞬时速度的方向始终保持不变，但大小可发生变化，故不一定时匀速直线运动，故D错误【例3】如图所示，一个人沿着一个圆形轨道运动，由A 点开始运动，经过半个圆周到达B 点．下列说法正确的是 （）（多选）A ．人从A 到B 的平均速度方向由A 指向B B ．人从A 到B 的平均速度方向沿B 点的切线方向C ．人在B 点的瞬时速度方向由A 指向BD ．人在B 点的瞬时速度方向沿B 点的切线方向 【难度】★ 【答案】AD【解析】物体在某段时间内平均速度的方向与位移的方向相同，所以人从A 到B 的平均速度方向由A 指向B ，A 正确，B 错误．物体在某一点的瞬时速度的方向就是物体在该点的运动方向，人在B 点时的运动方向为沿B 点的切线方向，所以人在B 点的瞬时速度方向沿B 点的切线方向，C 错误，D 正确．1、关于速度，以下说法中正确的是 （）A ．汽车速度计上显示60km/h ，指的是平均速度B ．跳高运动员起跳后到达最高点的速度指的是平均速度C ．汽车通过500m 长的大桥的速度是瞬时速度D ．子弹以900m/s 的速度从枪口射出，指的是瞬时速度 【难度】★ 【答案】D2、短跑运动员在百米竞赛中，测得起跑时的速度为9.8m/s ，10s 末到达终点的速度为10.4m/s ，则此运动员在全程内的平均速度为 （）A ．9.8m/sB ．10.1m/sC ．10.4m/sD ．10m/s【难度】★ 【答案】D3、根据速度定义式v ＝Δs Δt ，当Δt 极短时，ΔsΔt 就可以表示物体在t 时刻的瞬时速度，该定义应用了下列物理方法中的 （） A ．控制变量法 B ．假设法 C ．微元法D ．极限法【难度】★ 【答案】D课堂练习【解析】在时间间隔Δt 较小的情况下，平均速度能比较精确地描述物体运动的快慢程度，Δt 越小，描述越精确，这里利用的是极限法。
上海高中物理章节分布
高中物理章节分布高一第一学期前言物理探索之旅——致同学们第一篇机械运动第一章匀变速直线运动A.质点位移和时间B.匀速直线运动的图像C.快慢变化的运动平均速度和瞬时速度D.现代实验技术——数字化信息系统DISE.速度变化的快慢加速度F.匀加速直线运动G.学习包——自由落体运动第二章力和力的平衡A.生活中常见的力B.力的合成C.力的分解D.共点力的平衡第三章牛顿运动定律A.牛顿第一定律惯性B.牛顿第二定律C.作用与反作用牛顿第三定律D.牛顿运动定律的应用E.从牛顿到爱因斯坦高一第二学期第四章周期运动A.匀速圆周运动B.角速度与线速度的关系C.机械振动D.机械波的产生E.机械波的描述第二篇能量与能量守恒第五章机械能A.功B.功率C.动能D.重力势能E.功和能量变化的关系F.机械能守恒定律第六章分子和气体定律A.分子阿伏伽德罗常数B.气体的压强和体积的关系C.气体的压强和温度的关系D.压缩气体的应用高二第一学期第七章内能能量守恒定律A.物体的内能B.能的转化和能量守恒定律C.能的转化的方向性能源开发D.学习包——太阳能的利用第三篇电场和磁场第八章电场A.静电现象元电荷B.电荷的相互作用电场C.静电的利用与防范第九章电路A.简单串联并联组合电路B.电功电功率C.多用电表的使用D.简单逻辑电路E.学习包——自动控制与模块机器人第十章磁场A.电流的磁场B.磁场对电流的作用左手定则C.磁感应强度磁通量D.直流电动机高二第二学期第十一章电磁感应电磁波A.电磁感应现象B.感应电流的方向右手定则C.学习包——电磁波第四篇微观和宇观世界第十二章物质的微观结构A.原子的核式结构B.物质的放射性及其应用C.原子核的组成D.重核裂变链式反应E.反应堆核电站第十三章宇宙A.万有引力定律B.宇宙的基本结构C.天体的演化结束语可爱的物理学高三拓展型课程Ⅱ第一讲运动的合成与分解抛体运动共同专题A.运动的合成和分解B.平抛运动﹡C.斜抛运动第二讲动能定理共同专题A.动能定理B.动能定理的应用第三讲动量侧重理论专题A.动量和动量守恒定律﹡B.冲量动量定理﹡第四讲物体的平衡测中应用专题第五讲人造地球卫星测中应用专题第六讲匀强电场中场强与电势差的关系共同专题第七讲电磁感应定律共同专题第八讲带电粒子在电场和磁场中的运动侧重理论专题A.带电粒子在电场中的运动B.洛伦兹力﹡C.带电粒子在磁场中的运动第九讲交流电测中应用专题A.交流电B.变压器高压输电﹡C.电感器电容器﹡D.交流电路第十讲传感器及其应用测中应用专题第十一讲光的折射测中应用专题A.光的折射﹡B.全反射﹡第十二讲激光及其应用测中应用专题A.激光的特性B.激光应用简介﹡第十三讲相对论简介侧重理论专题A.光速不变原理B.时间和空间的相对性C.质速关系和质能关系﹡第十四讲量子论简介侧重理论专题A.物质波B.原子能级和原子跃迁。
(2016版)第一章D现代实验技术----数字化信息系统(DIS)课件
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。
实验步骤
4. 当获得的s-t图像如图所示时，表明此次数据 采集完成，点击“停止记录”。
实验步骤
5. 拖动滚动条，将对应小车运动状态的s-t图像 置于显示区域中间，点击“选择区域”按钮， 以便在s-t图像上选择研究区域。
实验3 ．用DIS测定变速直线运动的平均速度
实验目的
测量变速直线运动的平均速度。
实验原理
物体运动的平均速度s=v/t，s为时间t内的位移
实验器材
DIS数据采集器；位移传感器； 计算机； DISLab力学轨道及配套小车等附件。
实验过程
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。
DIS（位移传感器、数据采集器、计算机等） 力学轨道 小车
实验步骤
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。
2. 将位移传感器发射器与轨道小车固定在一起。 调整位移接收、发射器的位置，使其基本正 对。
3. 打开专用软件“用DIS测定加速度”，点击 “开始记录”。打开位移传感器发射器的电 源开关，让小车自轨道的高端加速下滑，得 出v-t图像。
9. 点击软件窗口右下角的截图按钮，可将当前 实验结果以图像文件的形式保存下来。
10. 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图像进行研究。
11. 实验结束，点击“返回”按钮，推出软件， 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。
6. 继续缩小研究范围，记录下小车的平均速度。 一共记录6组数据。
中学生物理实验6—数字化(DIS)实验研究报告
中学物理实验报告实验名称数字化（DIS）实验研究班级姓名学号实验日期 2013/4/28 同组人一、实验目的1、熟悉DIS的使用方法，熟练DIS的操作步骤要领；2、明确DIS实验的原理，能够感知实验的设计过程；3、参与DIS的操作过程，获得实验的体会；4、在实验过程中探讨教学方法，提高自己的教学技能；二、实验过程实验一：摩擦力（1）实验器材朗威®DISLab数据采集器、力传感器、配重块、摩擦力实验器、计算机、砝码、弹簧测力计。
（2）实验操作1、将力传感器接入数据采集器，并与摩擦力实验器相连。
2、点击教材专用软件主界面上的实验条目“用DIS研究摩擦力与哪些因素有关”，打开该软件。
3、点击“开始记录”，对传感器进行软件调零。
4、选择摩擦力大的滑块，打开摩擦力实验器电动机电源开关，使滑块下底板在电动机的牵引下由静止状态变为匀速运动状态过程，点击“停止记录”，观察实验曲线。
5、选择100g的滑块，重复上述操作，得到滑动摩擦力与时间的关系。
6、将实验获得的f-t图线置于显示区域中间，点击“选择区域”，选择需要研究的一段f-t图线即可得到相应的摩擦力数值。
7、在100g滑块上添加不同质量的砝码，重复实验后得到一组摩擦力数据。
8、点击“Ff-Fn图像”，得到一组数据点，对数据点进行“直线拟合”，总结摩擦力与正压力的关系。
（3）实验数据（最大砝码由静止变匀速）（“选择区域”相应摩擦力数值）图26-1 研究摩擦力与哪（一组不同质量砝码摩擦力数据）由实验数据可知：摩擦力随着正压力的变大而变大，所以摩擦力与正压力成正比实验二：气体压强与体积的关系及烛光光强的测定（1）实验目的1、了解气体压强与体积的关系；2、研究烛光的光强。
（2）实验原理在使用“cd ”（坎德拉）作为光强单位之前，“烛光”曾经作为光强度的标准计量单位被使用多年。
探照灯、照明弹等都以“××万烛光”来说明其亮度。
尽管我们日常使用的蜡烛与定义“烛光”时使用的蜡烛不同，但探究一下其发光强度是有一定意义的。
高中物理之DIS实验
缺点分析
设备成本高
DIS实验需要使用专门的传感器和数据采集设备，相对于传统实验器 材来说成本较高。
操作技术要求高
DIS实验需要具备一定的计算机操作和软件使用能力，对于一些教师 和学生来说有一定的学习门槛。
依赖性强
DIS实验高度依赖于计算机和传感器，一旦设备出现故障或数据传输 出现问题，可能会影响实验结果。
创新人才培养
通过DIS实验培养学生的实 践能力和创新精神，为未 来科技创新提供人才支持 。
THANKS
感谢观看
特点
具有实时数据采集、处理和显示 功能，能够快速准确地记录实验 数据，提高实验效率和精度。
DIS实验在高中物理教学中的重要性
增强实验效果
促进学科融合
DIS实验能够实时记录和分析数据， 让学生更好地观察物理现象和规律， 提高实验效果。
DIS实验不仅应用于物理学科，还可 以与其他学科融合，如化学、生物等 ，促进跨学科的综合实验教学。
高中物理之DIS实验
汇报人：
202X-01-05
• DIS实验概述 • DIS实验的设备与技术 • DIS实验的应用范围 • DIS实验的案例分析 • DIS实验的优缺点分析 • DIS实验的未来发展展望
01
DIS实验概述
DIS实验的定义与特点
定义
DIS实验是指数字化信息系统实验 ，是一种将传感器、数据采集器 和计算机等数字化设备应用于物 理实验的方法。
02
DIS实验的设备与技术
数据采集器
数据采集器是DIS实验的核心设备， 负责采集各种传感器输出的数据。
数据采集器通过数据线与计算机连接 ，将采集到的数据传输到计算机中进 行处理。
数据采集器具有高速采样、高精度、 低噪声等特点，能够实时记录实验数 据。
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。
DIS新型实验系统
DIS新型实验系统作者：霍丽霞来源：《理科考试研究·高中》2012年第10期数字化信息系统是一个完整的现代化的教学技术平台，是运用现代实验技术进行学习的一种新的技术和方法.数字化实验系统能满足新课改的实验要求，并与传统实验器材有良好的兼容性一、的定义及其构成（Digital Information System）实验技术，又称“数字化信息系统”，是由“传感器、数据采集器、实验软件包（教材专用软件、通用扩展软件）、计算机”构成的新型实验系统.该系统成功地克服了传统物理实验仪器的诸多弊端，有力地支持了信息技术与物理教学的全面整合传感器主要包括电流、电压、压强、温度、声波、位移、力、磁、光电门等多种传感器.它们的主要功能：实时地动态地测量各种物理量并把他们统一转化成电信号送入数据采集器.并且，多种传感器可以组合使用.在复杂实验中，相比功能单一的传统仪器仪表，这种组合的优势更加明显，组合意味着进一步的创新.比如，光电门和力传感器的组合构成了“向心力实验仪”的基础；电流传感器和力传感器组合出了“安培力测量装置”；而磁感强度传感器与位移传感器的组合，则创造性地获得了“磁感强度—距离”关系图线数据采集器与计算机之间以串行方式通信.它可以同时接入四路传感器、并行输入，它的主要功能，将各类传感器采集到的各种具有模拟特征的物理量转换成能被计算机接受的数字量系统的软件主要包括教材专用软件和教材通用软件两种.教材专用软件主要针对物理教材中的实验研发而成，它可以完成中学物理教材中几乎所有的演示实验和学生实验，操作简捷，更贴近教材和课堂教学；可以自行设定许多功能，如组合、显示、分析计算、曲线拟合等扩展功能，因而更适于探索研究二、实验技术的技术特征从以上对组成结构和功能的介绍可以看出，实验技术的价值主要表现在可以方便、迅速地采集现实生活或实验室中各类物理量的信息，并通过计算机接口技术，将采集到的各类物理量信息传输给计算机进行多元化的分析处理.其中，实验技术所具有的函数图像处理功能，能直观地揭示出相关物理量之间的关系.因而，有利于我们对研究对象进行定性和定量两个层面的探究.此外不难看出，多类型的信息传感器、多通道的数据采集器、多样化的自主操控平台、强大的函数图象处理等是实验技术具有的主要技术特征.借助于这样的技术支撑，可以使我们对物理现象进行多角度的感知和多视角的深入分析与研究.因而实验技术具有独特的教学功能三、在物理实验教学中的地位和作用中学阶段是人生承上启下的重要时期，实验将实验数据数字化，在真实实验的基础上实现信息技术与物理实验教学的整合.使用该系统能够完成力学、运动学、电磁学、光学、热学及原子物理实验数百个，很适合中学生的生理、心理需求，从而表现为强大的教育功能实验能激发学生学习的兴趣，是促进学生主动学习的一个有效方法，具有激励功能：实验能呈现物理学习所必须的感性资料，提供学习情景，具有情景功能；实验能点出问题的起点，拨动学生思维，能点出问题的关键，拨正思维方向，具有点拨功能；实验能揭示现象的本质，解释问题的原因，具有释疑功能；实验还能训练学生的思维，培养观察、操作能力，具有能力训练功能；实验有助于体验、认识和运用科学方法，有助于开展科学探究如在《电容器的电容》一课教学中，探究“如何描述电容器容纳电荷的本领”时，通过用不同的电源（如和）对生日贺卡充电，让学生直观感受音乐的播放效果，可以定性地得出充电电压越高，播放时音量越响，持续时间越久，表明电容器带电量Q越大.但探究“电容器所带的电荷量Q与两极板间的电势差U有何定量关系”时，如何测量电容器的带电量Q成了解决这一问题的关键和难点.通常，传统教学方法无法进行实验探究，电容定义式的得出只能通过抽象的理论分析，这样既不符合新课程的理念和学生的认知规律，也不利于学生知识的掌握，更不利于今后知识的灵活运用.通过利用数字化信息系统拓展课堂教学实验，改进实验方案，取得了良好的教学效果1.实验原理利用电流传感器测量放电电流随时间的变化，并作出放电电流随时间变化图象，其中放电电流图线与横轴之间所围的面积就是放电电量，即电容器的带电量2.实验电路图及实物图实验电路主要由充电电路和放电电路两部分组成，通过单刀双掷开关控制选择：打到1，对电容器进行充电，其充电电压可以通过分压电路进行控制，并由伏特表读出；待充电结束后，打到2，电容器开始放电，其放电过程通过电流传感器实时测量，并直接输入计算机进行处理另外，利用数据处理系统“其它处理”按钮中的“积分”功能，可以很快得到图线所围面积，该面积即为电容器充电结束时的带电量，即电容器的带电量总之，数字化信息系统创设了信息化的学习环境，体现了物理教学的时代特征，势必引发物理教学模式变革，为课堂教学开辟新的途径。
第三课--DIS系统-
DIS实验系统速度的测量1、打点计时器打点计时器是一种计时仪器，使用交流电源，工作电压6V以下，当电源的频率是50Hz时，它每隔0.02s打一个点。
打点计时器的构造如图所示，通电之前，把纸带穿过限位孔，接通电源后，在线圈和磁铁的作用下，振片振动，带动振针上下振动。
这时，如果纸带运动，振针通过复写纸在纸带上留下一行小点。
思想方法：用某段时间内的平均速度来粗略的代替这段时间内的某点的瞬时速度。
所取的时间间隔越接近，该点计算出的瞬时速度就越精确。
练一练在用打点计时器测定手拉动纸带的瞬时速度实验中，得到如图所示的纸带，图中A，B，C，D，E为相邻的测量点，打点计时器交流电频率是50赫兹，B、C、D三点对应的纸带的速度为v B=________m/s，v C=________ m/s，v D=________ m/s2、频闪照相用多次曝光把运动物体每隔一定时间间隔所在的位置记录在同一底片上的摄影技术叫频闪照相。
借助于电子闪光灯的连续闪光，在一个画面上记录动体的连续运动过程。
利用电子频闪灯一次紧接一次地频繁闪光，闪光频率越高，底片曝光次数越多，在照片上出现的影像也越多。
一般来说，这种灯每秒钟的闪光次数可达几十次甚至上百次。
用电子频闪灯拍摄一个动体时，画面上可以留下几十个重叠、错落有致的影像。
这些以一定规律间隔产生的影像，可以给人一种节奏感强烈的视觉感受，它可以使人感到新奇，是因为用高速频率将景物凝固在一张画面上的视觉效果，比平时仅凭肉眼是无法看到的。
练一练如图是用频闪法（闪光频率一定）拍得的三幅体育摄影作品，请根据运动学知识判断下列说法中正确的是（）A．第一幅图是车减速阶段拍摄的B．第二幅图是车减速阶段拍摄的C．第三幅图是车减速阶段拍摄的D．三幅照片都是车匀速行驶时拍摄的三、超声波超声波测速仪每隔相等时间，发出一超声脉冲信号，每隔一段时间接收到物体反射回的该超声脉冲信号。
利用超声波对汽车运动速度的测定，就是利用超声波的直线传播和反射，通过对超声波从发射到返回时间的测定，测出汽车遇到超声波时的位置，进而测出其运动速度的。
高中物理教学论文数字化实验系统（DIS）在中学物理教学中的应用
高中物理教学论文数字化实验系统（DIS）在中学物理教学中的应用第一篇：高中物理教学论文数字化实验系统(DIS)在中学物理教学中的应用数字化实验系统（DIS）在中学物理教学中的应用摘要：本文首先对数字化实验室及其组成作了介绍,并介绍了数字化实验系统在中学物理教学中的功能,最后举了一个实例来说明数字化实验系统在中学物理教学中的应用.关键词：数字化实验系统；物理教学；超重和失重《普通高中·物理课程标准》明确指出：“重视将信息技术应用到物理实验室……诸如通过计算机实时测量、处理实验数据、分析实验结果等”现行高中物理教材的许多地方介绍了用传感器进行的物理实验。
在教学实践中发现，数字实验系统引入课堂教学，对新课程的教学改革起到很大的促进作用。
本文浅显的谈一下数字化实验系统在中学物理教学中的应用，希望能够对广大师生有所帮助。
一数字化实验系统简介数字化实验系统是一个开放性的实验平台，将传感器和计算机组成多功能的测量系统，能够独立地或者与传统的仪器结合起来进行实验，通过传感器快速、高精度地实时采集数据，通过接口与计算机连接，使计算机完成数据的采集、计算、分析并展示真实的实验结果。
用它们可以完成力、热、声、光、电等各类实验，提高测量的精度和作者简介：李永峰（1978-），男，运城市盐湖区人，中学物理教师。
2002年7月毕业于天津大学电力系统自动化专业，现主要从事高中物理教学工作。
通讯地址：山西省运城市盐湖区第二高级职业中学李永峰联系电话：************.***速度，完成常规仪器难以完成的实验，是深层次的信息技术与传统实验的整合。
它主要有硬件和数字化实验室专用软件（用于传感器数据的采集、数据表现与数据分析）两部分构成，其中硬件包括传感器（感器的作用是把实验中测量的各种非电信号如：力、位移、光强、PH值等）转换成标准的电信号，并把这些电信号传递给采集器）、计算机和采集器（采集器是传感器与计算机的接口，它的作用是把实验中各种传感器输出的电信号转换成数字信号并输入到计算机中）构成。
上海高中物理章节分布
高中物理章节分布高一第一学期前言物理探索之旅——致同学们第一篇机械运动第一章匀变速直线运动A.质点位移和时间B.匀速直线运动的图像C.快慢变化的运动平均速度和瞬时速度D.现代实验技术——数字化信息系统（DIS）E.速度变化的快慢加速度F.匀加速直线运动G.学习包——自由落体运动第二章力和力的平衡A.生活中常见的力B.力的合成C.力的分解D.共点力的平衡第三章牛顿运动定律A.牛顿第一定律惯性B.牛顿第二定律C.作用与反作用牛顿第三定律D.牛顿运动定律的应用E.从牛顿到爱因斯坦高一第二学期第四章周期运动A.匀速圆周运动B.角速度与线速度的关系C.机械振动D.机械波的产生E.机械波的描述第二篇能量与能量守恒第五章机械能A.功B.功率C.动能D.重力势能E.功和能量变化的关系F.机械能守恒定律第六章分子和气体定律A.分子阿伏伽德罗常数B.气体的压强和体积的关系C.气体的压强和温度的关系D.压缩气体的应用高二第一学期第七章内能能量守恒定律A.物体的内能B.能的转化和能量守恒定律C.能的转化的方向性能源开发D.学习包——太阳能的利用第三篇电场和磁场第八章电场A.静电现象元电荷B.电荷的相互作用电场C.静电的利用与防范第九章电路A.简单串联并联组合电路B.电功电功率C.多用电表的使用D.简单逻辑电路E.学习包——自动控制与模块机器人第十章磁场A.电流的磁场B.磁场对电流的作用左手定则C.磁感应强度磁通量D.直流电动机高二第二学期第十一章电磁感应电磁波A.电磁感应现象B.感应电流的方向右手定则C.学习包——电磁波第四篇微观和宇观世界第十二章物质的微观结构A.原子的核式结构B.物质的放射性及其应用C.原子核的组成D.重核裂变链式反应E.反应堆核电站第十三章宇宙A.万有引力定律B.宇宙的基本结构C.天体的演化结束语可爱的物理学高三拓展型课程Ⅱ第一讲运动的合成与分解抛体运动(共同专题)A.运动的合成和分解B.平抛运动﹡C.斜抛运动第二讲动能定理(共同专题)A.动能定理B.动能定理的应用第三讲动量(侧重理论专题)A.动量和动量守恒定律﹡B.冲量动量定理﹡第四讲物体的平衡(测中应用专题)第五讲人造地球卫星(测中应用专题)第六讲匀强电场中场强与电势差的关系(共同专题)第七讲电磁感应定律(共同专题)第八讲带电粒子在电场和磁场中的运动(侧重理论专题)A.带电粒子在电场中的运动B.洛伦兹力﹡C.带电粒子在磁场中的运动第九讲交流电(测中应用专题)A.交流电B.变压器高压输电﹡C.电感器电容器﹡D.交流电路第十讲传感器及其应用(测中应用专题)第十一讲光的折射(测中应用专题)A.光的折射﹡B.全反射﹡第十二讲激光及其应用(测中应用专题)A.激光的特性B.激光应用简介﹡第十三讲相对论简介(侧重理论专题)A.光速不变原理B.时间和空间的相对性C.质速关系和质能关系﹡第十四讲量子论简介(侧重理论专题)A.物质波B.原子能级和原子跃迁。
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D 现代实验技术—— 数字化信息系统（DIS）
1、数字化信息系统（DIS) 测量的组成部分
数字化信息系统（DIS)的名称由来 DIS——Digital Information System
2、基本结构
系统框图：
研究对象 传感器
主要器件 数据采集器 计算机
将物理量 转化成相 应的电信 号
将传感器采 集到的各种 电信号进行 处理后输入 计算机
[实验步骤] （一）用DIS测定位移,测量变速直线运动物体的物体的s-t图像和 平均速度 （1）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，使小车能滑下），将数据采集器相连。
[实验器材] 位移传感器（发射器、接收器）、光电门传感器、数据采集器、 计算机、刻度尺、轨道、小车、挡光片。
A B
A管发射红外线，B管 接受红外线。A、B之间无 挡光物时，电路断开；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。
光电门传感器
——测挡光时间
[实验目的] （1）熟悉DIS的使用方法； （2）用DIS测定位移，并研究变速直线运动 物体的s-t图像； （3）测量变速直线运动物体的平均速度； （4）测定变速直线运动的瞬时速度。
位移传感器
——测位移
位移传感器（接收） 位移传感器（发射）
超声波
发射器
脉冲 强度 红外线脉冲
红外线
脉冲 强度
接受器
红外线脉冲 超声波脉冲t2
利用声速来计算发射器和接受器之间的距离（红外 线的传播时间可以忽略）
光电门传感器
——测瞬时速度
某位置（或某时刻）的瞬时速度，就是 无限逼近该位置或该时刻附近的位移 （或时间）内的平均速度。
小车反面的螺丝用以固定发射器 位移传感器（接收） 位移传感器（发射）
这一面为发射接受面，请将它 们对准，千万不要装反。
实验开始时一定要打开此开 关，实验结束后不要忘记关 上电源开关。
（三）用DIS测变速直线运动的瞬时速度 （1）将光电门传感器固定在轨道侧面，垫高轨道的一端，使 固定有挡光片的小车能够顺利通过并能挡光。 （2）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”，出现相应软件界面。
两块带不同电荷的积 雨云相遇，会形成电流， 这个就是闪电；而闪电 电流很大，大到足以把 空气电离，空气在极短 时间受热膨胀，形成响 声，这个就是雷。
某位同学想测量他所在的位置到打雷闪电 云层处的距离，她用秒表测出在某次闪电2.5s 后才听到与这次闪电对应的雷声，那么他距离 这次打雷云层处的的距离大约为多少？（设声 音在空气中的传播速度为340m/s）
将数据采集器输入 的信号，通过应用 软件，将实验数据 以多种形式实时显 示在计算机屏幕上
连接方式：
计算机
数据采集器
传感器
传 感 器 的 种 类
位移传感器
——测位移
位移传感器（接收） 位移传感器（发射）
某位同学想测量他所在的位置到 打雷闪电云层处的距离，她用秒表测 出在某次闪电2.5s后才听到与这次闪 电对应的雷声，那么他距离这次打雷 云层处的的距离大约为多少？（设声 音在空气中的传播速度为340m/s）