期中物理实验复习教程.doc

PAGE  PAGE - 10 - 期中高一物理实验复习 绪论课本实验试题常见的形式 1．关于实验器材：选出所需的器材，选出多余的器材，补充所缺的器材 2．关于实验步骤：步骤正确的排序，选出多余的步骤，修补缺漏的步骤 3．关于数据处理：公式法，图像法。 4．关于注意事项：从实验原理、实验装置、实验操作、数据处理等方面考虑。 5．关于误差分析：从偶然误差和系统误差两个方面去分析 6．关于实验拓展：实验目的不变，改变实验器材（条件）；实验器材（条件）不变，改变实验目的 一．用DIS测定位移和速度 （一）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 3．测量变速直线运动物体的平均速度和瞬时速度 （二）实验器材 DIS（位移传感器、数据采集器、计算机等）、轨道、小车、挡光片 （三）实验原理： DIS实验系统的优点：主要体现在数据的记录与处理上，它可以连续测量、记录动态的变化过程，并利用计算机（器）即时进行各种处理，如把s-t图转化成v-t图等 1．DIS的基本组成。 （1）传感器：是利用机械应变，温度（热量）感应，声、光的电转换等原理，将各种物理量转化为相应的电信号。 （2）数据采集器：是将传感器输来的电信号处理成计算机能识别的数字信号。 （3）计算机：将数据采集器输来的信号，在DIS专用软件的支持下，快速处理后显示在屏幕上。 2位移传感器的测距原理。 位移传感器的发射器同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，由于红外线的速度极大（等于光速c=3×108m/s），因此位移传感器的接收器几乎立即收到红外线脉冲信号，并开始计时，超声波的速度相对较小（在空气中约v=340m/s）。当接收器接收到超声波信号时立即停止计时，这样就得到一个时间差Δt，并依据s=vΔt，就计算出发射器与接收器间的距离。 3．光电门传感器的工作原理 光电门上有对应的两个孔，一孔发射红外线，另一孔接收红外线，当两孔间有挡光物，光被挡住时，传感器就会计时，挡光结束，计时也结束，因此光电门会测出挡光时间Δt，再根据通过两孔的挡光板宽度Δs，由Δs/Δt计算出平均速度，当Δs和Δt都足够小时，对应的是瞬时速度 （四）实验步骤 1．用DIS测定位移 （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，使小车能做匀速直线运动），将数据采集器相连。 （2）开启计算机和数据采集器电源，运行DIS应用软件，选择“教材专用”点击实验条目中的“测量运动物体的位移和速度”，出现相应的界面。 （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，从点的走向可大致看出小车位移随时间的变化的规律。 （4）点击“数据点连线”，得出位移随时间变化的曲线。 （5）改变轨道的倾角，重复实验，观察不同形状的图线与小车运动状态的关系。小车做变速直线运动时，对应的图线是怎样的？ 2．用DIS测变速直线运动的平均速度 （1）实验装置同（二），按照前述学生实验的步骤，使载有位移传感器发射器的小车做变速直线运动，获得的s-t图界面。 （2）点击“选择区域”，取A、D两点，图中直角三角形水平边为两点的时间间隔△t，竖直边为两点位移的变化量△s，其斜边的斜率即为平均速度值，实验下方速度窗口中将显示该速度的值。 （3）将类似于上述实验界面图中“AD”“AC”“AB”选定为研究区域，观察实验界面下方速度窗口中显示的数据，并将数值填入表格内。 3．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。 （3）点击“开始记录”，依次将与软件中△s对应的挡光片固定在小车上，让小车从轨道的同一位置由静止开始下滑，分别记录下四次挡光的时间，DIS实时计算出小车通过光电门时的平均速度。 （4）将上述实验数据填入表格中： [注意事项] （1）位移传感器的接受器和发射器要正对，发射器固定在小车上，接收器固定在轨道的右端。发射器的电源开关要打开。 （2）挡光片上边沿应和小车运动轨道平行。 （3）注意点击“开始记录”和释放小车的先后顺序对实验的影响。 二．用DIS测定加速度 [实验目的] 测定沿轨道下滑小车的加速度。 [实验原理] 利用位移传感器测出运动物体的位移随时间的变化关系，进行数据处理得到s-t图的斜率v随时间的变化关系，即得到v-t图，根据得到运动物体的加速度。 [实验器材] 小车、轨道、量角器、位移传感器、数据采集器、计算机。 [实验步骤] （1）将位移传感器与数据采集器相连。并将轨道垫高。 （