測(cè)定位移和速度加速度(共4頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上用DIS測(cè)定位移和速度實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯孔兯僦本€運(yùn)動(dòng)物體的st圖，并從中求物體的位移和速度。實(shí)驗(yàn)原理：v=s/t 實(shí)驗(yàn)器材：小車(chē)、1m長(zhǎng)的軌道、DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)等）。實(shí)驗(yàn)過(guò)程：1 實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，將位移傳感器的發(fā)射器固定在小車(chē)上，接收器固定在軌道右端（軌道稍傾斜，使小車(chē)能做變速直線運(yùn)動(dòng)），將接收器與數(shù)據(jù)采集器相連，連接數(shù)據(jù)采集器與計(jì)算機(jī)。2 開(kāi)啟電源，運(yùn)行DIS應(yīng)用軟件，點(diǎn)擊“實(shí)驗(yàn)條目”中的“用DIS測(cè)定位移和速度”，界面如圖所示。3 點(diǎn)擊“開(kāi)始記錄”，放開(kāi)小車(chē)使其運(yùn)動(dòng)。計(jì)算機(jī)界面的表格內(nèi)，將出現(xiàn)小車(chē)的位移隨時(shí)間變化的取樣點(diǎn)數(shù)據(jù)，同時(shí)在st圖中將出

2、現(xiàn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，如圖所示。從點(diǎn)的走向可大致看出小車(chē)位移隨時(shí)間變化的規(guī)律。點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)點(diǎn)連線”得到位移隨時(shí)間變化的曲線。用DIS測(cè)變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度按照前述學(xué)生實(shí)驗(yàn)的步驟，使載有位移傳感器發(fā)射器的小車(chē)做變速直線運(yùn)動(dòng)，獲得如圖所示的st圖。點(diǎn)擊“選擇區(qū)域”，先后將AD、AC、AB選定為研究區(qū)域，觀察實(shí)驗(yàn)界面下方速度窗口中顯示的數(shù)值，并將數(shù)值填入表，這就是相應(yīng)區(qū)域的平均速度。注意事項(xiàng)：在測(cè)平均速度時(shí)應(yīng)選用位移傳感器，實(shí)驗(yàn)時(shí)軌道略有傾斜，讓小車(chē)加速下滑從而得到相應(yīng)的s-t圖象。然后點(diǎn)擊不同的“選擇區(qū)域”得到相應(yīng)的平均速度值，可以發(fā)現(xiàn)選取不同的時(shí)間段得到的平均速度值往往是不同的。增大軌道傾角并重復(fù)實(shí)驗(yàn)

3、，可發(fā)現(xiàn)同樣的時(shí)間段內(nèi)的平均速度值會(huì)增大。用DIS測(cè)定變速直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度實(shí)驗(yàn)過(guò)程1實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，在小車(chē)的中心位置上固定擋光片，將光電門(mén)傳感器固定在軌道側(cè)面，墊高軌道的一端，使固定有擋光片的小車(chē)能夠順利通過(guò)并能擋光。2開(kāi)啟電源，運(yùn)行DIS應(yīng)用軟件，點(diǎn)擊“實(shí)驗(yàn)條目”中的“用DIS測(cè)定瞬時(shí)速度”，界面如圖。3點(diǎn)擊“開(kāi)始記錄”，依次將與軟件中s對(duì)應(yīng)的擋光片固定在小車(chē)上，讓小車(chē)從軌道的同一位置由靜止開(kāi)始下滑，記錄下四次擋光的時(shí)間，DIS實(shí)時(shí)計(jì)算出小車(chē)通過(guò)光電門(mén)時(shí)的平均速度。把軟件界面上的數(shù)據(jù)填入上圖所示的界面空格中。從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知，擋光片的寬度逐漸減小時(shí)，測(cè)得的速度值越來(lái)越趨近于小車(chē)經(jīng)過(guò)擋光

4、片所在位置的瞬時(shí)速度。01234304050607080ACB光電門(mén)傳感器光電門(mén)傳感器為門(mén)式結(jié)構(gòu)，如圖所示。A管發(fā)射紅外線，B管接收紅外線。A、B之間無(wú)擋光物體時(shí)，電路斷開(kāi)；有物體擋光時(shí)，電路接通。計(jì)算機(jī)根據(jù)擋光物體的寬度和擋光時(shí)間，自動(dòng)算出物體的運(yùn)動(dòng)速度。注意事項(xiàng)：在測(cè)定瞬時(shí)速度時(shí)應(yīng)采用光電門(mén)傳感器。它測(cè)定的是擋光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)的時(shí)間，然后根據(jù)擋光片的寬度（即位移），自動(dòng)計(jì)算出瞬時(shí)速度的值。實(shí)際上它測(cè)定的只是很短時(shí)間或很小位移中的平均速度?？梢?jiàn)擋光片越窄，測(cè)得的速度越接近物體經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度。所以實(shí)驗(yàn)時(shí)要改變擋光片的寬度做幾次實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄速度的值，加以比較。應(yīng)能明確指出測(cè)得的速度是小

5、車(chē)到達(dá)什么位置時(shí)的速度。實(shí)驗(yàn)二：用DIS測(cè)物體的加速度實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)定沿軌道下滑做變速直線運(yùn)動(dòng)物體的加速度實(shí)驗(yàn)原理：斜面上小車(chē)從靜止開(kāi)始做運(yùn)價(jià)速度直線運(yùn)動(dòng)，利用位移傳感器記錄小車(chē)的位移隨時(shí)間變化的過(guò)程，通過(guò)DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的專(zhuān)用軟件，顯示小車(chē)速度與時(shí)間關(guān)系的圖象。然后選擇不同的研究區(qū)域，計(jì)算相應(yīng)的加速度。a=V/t 實(shí)驗(yàn)器材DIS系統(tǒng)（數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)、位移傳感器）。1m長(zhǎng)的軌道、配套小車(chē)、軌道側(cè)面固定板。實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)步驟：1. 連接裝置：將位移傳感器接收端固定到側(cè)面固定板上，放在軌道的高端，連接到數(shù)據(jù)采集器二號(hào)口（注：位移傳感器不能插在一號(hào)口上）；將位移傳感器發(fā)射端固定到小車(chē)上。2. 啟動(dòng)軟件

6、：雙擊圖標(biāo)，打開(kāi)DAS程序，等待傳感器自動(dòng)連接，待變成，傳感器就連接成功了。單擊“新課改實(shí)驗(yàn)”，雙擊實(shí)驗(yàn)條目“用DIS測(cè)定加速度”，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)界面。3. 操作過(guò)程：將小車(chē)放到軌道高端，將位移傳感器的發(fā)射口，與接收口相對(duì)準(zhǔn)，打開(kāi)位移傳感器發(fā)射器電源開(kāi)關(guān)。點(diǎn)擊“”，使小車(chē)從軌道上滑下。當(dāng)獲得v-t圖線，點(diǎn)擊“”，進(jìn)入數(shù)據(jù)分析階段。4. 數(shù)據(jù)分析：點(diǎn)擊“選取范圍”按鈕，把鼠標(biāo)移到左側(cè)y軸附近的“開(kāi)始點(diǎn)選擇線”，此時(shí)鼠標(biāo)變形為手指。單擊并按住左鍵，拖拉選擇線，選定研究區(qū)域的“開(kāi)始點(diǎn)”。同樣方法用右側(cè)的“結(jié)束點(diǎn)選擇線”，確定“結(jié)束點(diǎn)”，在v-t 圖線上選擇研究區(qū)域?！伴_(kāi)始點(diǎn)”和“結(jié)束點(diǎn)”確定后，即可獲得，該段v-t 圖線對(duì)應(yīng)的加速度值（圖1）5. 重復(fù)操作：保持傾角不變，重復(fù)實(shí)驗(yàn)求平均值。點(diǎn)擊軟件窗口右下角“截取屏幕”按鈕，可將當(dāng)前實(shí)驗(yàn)結(jié)果以圖像文件的形式保存下來(lái)，記錄在電腦中。6. 結(jié)束實(shí)驗(yàn)：點(diǎn)擊“返回”按鈕，退出該軟件。再次檢查是否關(guān)閉了位移傳感器發(fā)射端的電源開(kāi)關(guān)，保護(hù)位移傳感器的電池。注：1) 傾角不宜太大