a学生实验二用DIS测定加速

1、学生实验二 用DIS测定加速度实验目的测定沿轨道上下滑物体的加速度实验器材小车、力学轨道、DIS（位移传感器、数据采集器、计算机等）。实验装置 实验原理用位移传感器结合计算机获得v-t图，通过图像求加速度。在v-t图像上取相距较远的两点A(t1,v1),B(t2,v2),求他们所在直线的斜率，即可求加速度：。实验过程1.将位移传感器的发射器固定到小车上，接收器固定在力学轨道的顶端(轨道倾斜，使小车下滑作匀加速直线运动)。调整接收器、发射器的位置，使其基本正对。将接收器与数据采集器相连，数据采集器与计算机相连，构成DIS实验系统。2.开启数据采集器电源和位移传感器发射器的电源，点击教材专用软件主

2、界面上的实验条目"测量运动物体的加速度"，屏上将出现"v-t"坐标。 3.将小东放到轨道高端，点击"开始记录”, 令其滑下。数据采集完成，点击"停止记录"，获得速度一时间图像，从点的走向可以大致看出小车速度随时间变化的规律。 4.拖动滚动条，将对应小车运动状态的v-t图线置于显示区域中间，点击"拟合"，得出速度随时间变化的曲线。 5.点击"选择区域"按钮，移动光标键，在图上取相距较远的两点"开始点"A（ ， ）与"结束点"B（ ， ），求出它们所

3、在的直线的斜率，即可求的加速度，即多次测量得出a的平均值，从而得出结论。 实验结论：当斜面倾角为_ 时，小车下滑的加速度平均值 _m/注意事项 1.调节轨道倾角，重复实验。直至屏上显示的v-t图像是一段倾斜直线时，再进入数据分析。 2.应多次测量得出a的平均值。 一、【基础练习】 1.如图是用DIS测定小车刹车时加速度的实验装置。 (1)信号发射部分和信号接收部分组成_传感器，A应该是信号_部分。 (2)这组传感器所直接测量的物理量是_(3)如图是根据实验数据得到的速度图像，根据图像中数据可求出小车加速度为a=_1.35_m/s2 2.图中是DIS实验得出的从斜面下滑一辆小车的v-t图像，由图

4、可知，小车在AB段时间内可看作 匀加速 运动，小车开始运动的时刻是 0.35s ， 小车在AB段的加速度是 2.083 m/s,小车在AB段的位移是 0.13125 m 3.右图是运用运动传感器测定小车A刹车时加速度大小的实验中的简易装置图. (1)若信号发射器向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的物体反射后又被信号发射器接受到，从而可以测量物体运动的一些物理量.下列说法正确的是_B_A.超声波是一种电磁波。B超声波是一种机械波。（2）这组传感器测量的物理量是_ （位移）二、提高练习4.（4分）（多选）用位移传感器、数据采集器和计算机等器材测量运动物体的加速度，如图所示为该实验得到的图象

5、下列说法正确的是( BD )（A）使用位移传感器实验操作时比较方便，可直接用s-t图处理数据（B）位移传感器测得一系列数据，通过数据采集器和计算机可转化为v-t图（C）可在计算机软件界面得到加速度随时间变化的图象（D）能采集到整个运动过程的数据，可以通过图象分析物体速度的变化情况5.如图所示，在斜面上有一个滑块，在滑块中央装有一宽度为L挡光片。当滑块经过斜面上的 B点时，装在斜面B点的光电计时器(图中没有画出)记录到挡光片经过B点的时间为，于是滑块中央在B点附近的瞬时速度VB就近似为_ 若滑块以加速度a下滑，当挡光片的前端到达B点时， 滑块的速度为v，挡光片(宽度不知)经过B点的时 间为,则滑

6、块中央在B点附近的瞬时速度VB又可近似表达为_。 但是，由于挡光片有一定的宽度，光电计时器记录到挡光片经过B点的时间不可能很小，所以上述的瞬时速度VB实质是_挡光片_经过B点的平均速度。 6.利用如图所示的装置可以测量滑块和滑板间的动摩擦因数。将质量为 M的滑块A放在倾斜滑板B上，C为位移传感器，它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示出滑块A的速率-时间(v-t)图像。(取重力加速度g=10m/s2)。 (I)先给滑块A一个沿着斜面B向上的初速度，得到的v-t图像如图所示。利用该图像可算出滑块A上滑时的加速度的大小为_8_ m/s2; (2)从图线可得滑

7、块与斜面之间的动摩擦因=_0.25_ 7.(2011高考题)(5 分)如图，为测量作匀加速直线运动小车的加速度，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上，测得二者间距为d。(1)当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间和，则小车加速度 。(2)(多选题)为减小实验误差，可采取的方法是( ) (A)增大两挡光片宽度 (B)减小两挡光片宽度(C)增大两挡光片间距 (D)减小两挡光片间距7 【解析】（1）根据，得（2）b越小，所测的速度越接近瞬时速度，d越大，速度平方差越大，误差越小。【答案】（1）（2）BC滑块挡光片光电门甲光电门乙斜面图18（8分）利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运

8、动的加速度。一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有挡光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出挡光片从光电门甲至乙所用的时间t，改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值；所得数据如右表所示。若滑块所受摩擦力始终相同。（1）滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是_；()（2）根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画出-t图线；（3）由所画出的-t图线，得出滑块加速度的大小为a_0.96_m/

9、s2（保留1位小数）。（4）若某同学做该实验时误将光电门乙的位置改变多次，光电门甲的位置保持不变，画出-t图线后，得出的纵坐标截距的物理含义为_。(经光电门时甲的瞬时速度)00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.11.2t（s）s/t（m/s）1.01.11.21.31.41.51.61.71.81.92.0图2学习包利用DIS位移传感器研究自由落体运动实验目的研究自由落体运动的规律。实验器材DIS（位移传感器、数据采集器、计算机等）、金属块（片）、铁架台、减震回收装置等。实验装置实验原理由静止释放位移传感器的发射器，由于发射器在空中下落的过程中，所受空气阻力很小，可

10、以忽略不计，所以发射器的运动可以看作是自由落体运动。用DIS测出发射器作自由落体运动时的v-t图像，结合匀变速直线运动的规律可以发现自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，并测出加速度的大小。然后在位移传感器的发射器上绑上不同质量的金属块（片）后重做实验，可以发现不同质量的物体作自由落体运动的加速度值是相同的。实验步骤1将位移传感器的接收器竖直向下固定在铁架台上，将位移传感器的发射器作为作自由落体运动的重物。将接收器与数据采集器相连，数据采集器与计算机相连，构成DIS实验系统。2启动DIS，运行DIS应用软件，点击实验条目“重力加速度的测定”。3打开发射器电源，使其与接收器正对，由静止释放，

11、使其自由下落，获得速度时间图像，观察和分析图像，研究自由落体运动。4由“v-t”图像，求出加速度的大小。5在发射器上绑上不同质量的金属块，重复上述实验步骤。测出不同质量的物体作自由落体运动的图像，考察自由落体运动的加速度是否与物体所受的重力有关。实验结论： 实验测得的自由落体运动加速度的平均值为 自由落体运动是加速度不变的初速度为0的匀加速直线运动 g注意事项 1减震回收装置可用海绵、网兜等。OAtvBCD2实验时应将铁架台置于实验桌的边缘，使位移传感器接收器与地面的减震回收装置基本正对，以确保发射器自由下落后可落入其中。巩固训练1在“利用DIS位移传感器研究自由落体运动”的实验中，我们用 传感器获得如图所示的v-t图。OA段速度为零，表示物体处于 状态，AB段速度随时间均匀增加，表示物体 ；BC段速度在很短时间内减为零，表示物体 ；CD段速度为零，表示物体 。如果多次实验均获得相同结果，则说明自由落体运动的运动性质是： 。 用g表示自由落体运动的加速度