GQY数字实验室实验手册(定稿)

1、精选优质文档-倾情为你奉上目 录物 理 实 验 一（使用DAS软件操作）练习用位移传感器测量实验器材：数据采集器、计算机、位移传感器。刻度米尺实验操作（1） 把刻度尺平放在实验台上；把位移传感器接收端放在刻度尺的一端，连接到数据采集器的2号口。位移传感器的发射端置于刻度尺上某一适当位置（发射口与接收口相对）。（2） 双击图标，打开DAS程序，单击“新课改实验”，单击实验条目“练习使用DIS”， 打开该软件。点击，进入实验界面。（3） 打开发射端电源开关，点击“开始实验”，此时界面上会显示接受端和发射端的距离值。（4） 测位移。点按数据采集器2号口置零按钮，为位移传感器“校零”，此时界面数据显示

2、变为0.0cm。（5） 沿刻度尺移动发射端，界面上同时显示发生的位移值。把位移传感器测得的值和利用导轨刻度尺上测出的值，填入下表1-1中进行比较，了解位移传感器的测量精度，采集多组数据后，关闭位移传感器发射端的电源。表1-1传感器测量值 L/cm刻度尺测量值 l/cm （6） 观察位移传感器的测量范围1） 观察传感器可测量的最小（最大）距离。打开发射端电源，如下图所示，把发射端沿轴线靠近（远离）接收端，当界面显示的数据不改变时，这就是可测量的最小（最大）距离。这个距离可以从导轨的刻度尺上读出。2） 让发射端离接收端80cm，然后使发射端离开轴线向两侧偏离。 接收端发射端轴线偏离距离发射端观察当

3、偏离多远距离时，不能测量了。（界面显示距离不变了或突然采集到一个比较大的数值）用刻度尺量出偏离距离。步骤6重复做两次，把观察结果填入下表1-2，了解位移传感器的测量偏角。表1-2最大测量距离Smax/cm最小测量距离 Smin/cm最大偏离距离（相距80cm）d/cm研究匀速直线运动 实验器材数据采集器、计算机、位移传感器、GQYelab 力学轨道、GQYelab配套力学小车、轨道侧面固定板。 实验装置实验操作（1）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。（2）双击图标，打开DAS程序，单击

4、“新课改实验”，单击实验条目“用DIS测定位移和速度”，打开该软件。点击进入实验界面。（3）将小车放到轨道上，放手让小车滑下。调节轨道的倾角，使小车下滑尽可能接近匀速。 （4）将小车放到轨道上，位移传感器的发射口与接收口相对，打开位移传感器发射端的电源开关，点击“开始实验”，放手让小车下滑。（5）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“结束实验”， 并关闭位移传感器发射端的电源开关。（6）点击“选择范围”按钮，以便在s-t 图线上选择研究区域。（7）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

5、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）。 图1 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。（8）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7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。（9）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。（10）要重新

6、选择区域，再点击“s-t 图像”按钮，返回s-t图像，重新选择另一段s-t 图线并进行研究。（11）开始新的实验，可再次点击“开始实验”按钮。（12）实验结束，点击“返回”按钮，退出该软件。再次检查是否关闭了位移传感器发射端的电源开关，保护位移传感器的电池。瞬时速度的测定实验器材数据采集器、计算机、光电门传感器。GQYelab 配套力学轨道、GQYelab配套力学小车、U型挡光片（共四片，宽度分别为0.080、0.060、0.040、0.020m）、轨道侧面固定板。实验装置实验操作（1）使轨道一端略高。将光电门传感器的一个门固定在导轨侧面固定板上，放在轨道的中间。把这个门和另一个门都接到光电门

7、传感器。把光电门传感器连接到数据采集器的任意一个口。实验中注意保持另一个门始终没有被遮挡。（2）双击图标，打开DAS程序，单击“新课改实验”，单击实验条目“用DIS测变速运动的瞬时速度”， 打开该软件。点击，进入实验界面。（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。将与软件中s第一行对应的，宽度为0.080m的挡光片，用5mm的螺丝固定到小车上。（4）点按光电门上的按钮，调节光电门传感器的档位到“U”档（对应的指示灯亮）。再长按光电门上的按钮，进行传感器清零。当三指示灯全亮，再放开按钮，清零完成。（5）点击“开始实验”，让小车从轨道高

8、端某一位置滑下，挡光片通过光电门后点击“结束实验”。（6）点击“记录数据”，记录下档光片过光门的时间。点击“计算数据”，得到小车运行的平均速度（图1）。（7）依次更换挡光片的宽度，重复步骤（5）、（6），注意小车要从轨道上同一位置滑下。得到全部数据。（8）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。（9）根据实验结果，归纳瞬时速度的概念和研究方法。（10）实验结束，点击“返回”按钮，退出该软件。图1从v-t 图求加速度实验器材数据采集器、计算机、位移传感器。GQYelab力学轨道、GQYelab 配套力学小车、轨道侧面固定板。实验装置实验操作（1

9、）将位移传感器接收端固定到侧面固定板上，放在轨道的高端，连接到数据采集器二号口（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。（2）双击图标，打开DAS程序，单击“新课改实验”，单击实验条目“用DIS测定加速度”，打开该软件。点击进入实验界面。（3）将小车放到轨道高端，将位移传感器的发射口与接收口相对准，打开位移传感器发射器电源开关。点击“开始实验”，使小车从轨道上滑下。（4）当获得v-t图线，点击“结束实验”，进入数据分析阶段。（5）点击“选取范围”按钮，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

10、样方法用右侧的“结束点选择线”，确定“结束点”，在v-t 图线上选择研究区域。（6）“开始点”和“结束点”确定后，即可获得，该段v-t 图线对应的加速度值（图1）。（7）调节斜面的倾角，重复实验。图1（8）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。（9）归纳加速度的概念和从v-t 图求加速度的研究方法。（10）实验结束，点击“返回”按钮，退出该软件。再次检查是否关闭了位移传感器发射端的电源开关，保护位移传感器的电池。研究自由落体运动 实验器材 数据采集器、计算机、位移传感器。配重套、配重砝码若干、铁架台、网兜 实验装置实验步骤：（1） 把位移传

11、感器的接收端固定在铁架台的高处，接收口朝下。网兜放在传感器的正下方低处。（2） 使位移传感器发射端，放在接收端正下方，离开约3-4厘米，发射口与接收口对准。（3） 双击图标，打开DAS程序，单击“新课改实验”，单击实验条目“用DIS研究自由落体”，打开该软件。点击进入实验界面。（4） 在质量框内输入传感器的质量，约为0.073kg。（5） 打开发射端的电源开关，点击“开始实验”按钮，放手让传感器自由下落。当传感器落入网兜，点“结束实验”。界面显示“v-t”图线。如上图所示。（6） 点击“选取范围”按钮。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，到

12、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”，在v-t 图线上选择研究区域。注意，选择的区域应是比较线性的一段。（7） 点击“记录数据”即会在下面的表格中记入对应的加速度值。（8） 在位移传感器发射端外，套上配重罩。此配重罩质量约为0.05 kg。（9） 在配重罩上加砝码（砝码两个一加，保持平衡），砝码每个质量0.05 kg，重复步骤4-7，多次实验。（10） 分析自由落体运动的特点。斜面上力的分解实验器材数据采集器、计算机、力传感器2个。斜面上力的分解实验仪、磁性固定支架配方木块等。实验装置实验操作（1）将一对力传感器的测钩更换为力的分解实验器配套的平头推力部件

13、，将力传感器固定在实验仪上，连接到数据采集器。（2）双击图标，打开DAS程序，单击“新课改实验”，单击实验条目“用DIS验证斜面上力的分解”，打开该软件。点击进入实验界面。（3）调节斜面上力的分解实验仪右侧（单点固定）支架，量角器值为0，轻按一下力传感器上的置零键，对力传感器进行调零，。（4）将木块放置于两个力传感器之间，确保木块上纵横方向的中心线分别正对两个力传感器平头推力头的中心点。点击“开始实验”，F1、F2就有数据显示。点击“记录数据”，两个分力数值即被记录到软件窗口下方的表格中（图1）。分力F2即是木块的重力。图1（5）移动力的分解实验器右侧支架位置，使斜面的倾角分别为30、45、6

14、0、90，（木块放上前先对力传感器调零）测量记录多组数据。（6）按平行四边形法则计算木块重力的两分力值，与测量结果进行比较。验证力的平行四边形定则实验器材：数据采集器、计算机、力传感器2个。GQY力的合成与分解实验仪、钩码（50g）2个、 连接细绳1根、铁架台。 实验装置图 如右图实验操作（1）将GQY力的合成分解实验器通过螺丝固定在铁架台上。按照上图将两力传感器用长螺丝，固定到力的合成分解实验仪的力传感器定位架上，力传感器测钩则会指向实F验器盘的圆心。力传感器支架边沿所指的角度数，就是力作用线与装置中心线的夹角，也就是力的方向。（2）将左边力传感器接入数据采集器一号口，它采集的力是F1。右边

15、力传感器接入数据采集器二号口，它采集的是F2。（3）将连接细绳分别挂到两个传感器的测钩上，放松接点固定螺丝，把接点调整到实验器盘的圆心。 （4）双击图标，打开DAS程序，单击“物理实验”，单击实验条目“力的合成与分解”，打开该软件。点击进入实验界面。（5）点击“开始实验”，点击“开始采集F1F2”按钮，观察软件中两个力传感器窗口示数是否为零。如果不是，点按力传感器上的“调零”按钮，使力传感器置零。把力的角度输入对应的框内。（6）在连接细绳下方挂上钩码，保持钩码稳定后。点击“锁定F1F2”按钮，记录住两分力的大小。（7）点击“显示F1F2”，界面上会显示出两个力的图示，如下图所示。（8）取下钩码

16、，把左边细绳从传感器上取下，把右边力传感器移到中央零刻度处。此时左边的传感器不受力，右边传感器测量竖直方向的合力。（9）点击“开始采集F”按钮，观察软件中两个力传感器窗口示数是否为零。如果不是，轻触力传感器上的“调零”按钮，使力传感器置零。（10）在连接细绳下方挂上钩码，保持钩码稳定后。点击“锁定F”按钮，记录住合力。（11）点击“显示合力F”，界面上会显示出合力的图示。（12）点击“结束实验”按钮，结束实验采集。数据分析观察几个力图示，分析合力与分力的关系；点击 “显示理论合力”，界面会显示出按平行四边形法则，从分力得到的理论合力。观察理论合力与实际测出的合力，讨论分析其产生差别的原因。要研

17、究其他角度的情况，再点击“开始实验”按钮，重新实验。牛顿第二定律 实验器材数据采集器、计算机、位移传感器、GQY轨道（一端带滑轮）、GQY配套小车、专用2克钩码若干、细绳、导轨侧面固定板。 实验装置 实验操作（1） 将位移传感器接收器，装上侧面固定板，固定在轨道的一端，连接到数据采集器2号口；将位移传感器发射器固定到小车上。（2）进行平衡摩擦力调整。步骤如下：a、双击图标，打开DAS程序，单击“新课改实验”，单击实验条目“用DIS求加速度”，打开该软件。点击进入实验界面。b、将小车放到斜面上，打开位移传感器发射器电源开关，点击“开始实验”，轻推小车开始运动，测量小车的加速度。当加速度接近零时，

18、可以认为小车重力沿斜面的分力已与小车和轨道之间的摩擦力平衡，见（图1）。c、如果加速度与 0 相差较大，则调节轨道的倾角，再次测量，直至达到要求。d、点击退出，退出“用DIS求加速度”。图1 摩擦力平衡时的V-t图（3）返回新课改专用界面软件主界面，研究加速度与力的关系，单击实验条目“用DIS研究加速度与力的关系”，打开该软件。点击进入实验界面。（4）将细绳的一端拴在小车上，另一端通过滑轮拴住两个砝码。（5）在窗口下方的表格内输入小车的质量（本系统小车加位移传感器及固定螺丝等总质量约335克）及砝码质量（每个砝码质量是2克，拉力数值=砝码重量）。（6）将小车放到轨道上，打开位移传感器发射器电源

19、开关，点击“开始实验”，释放小车，使小车在砝码的拉动下开始运动。待小车运动到轨道另一端时，点击“结束实验”；关闭位移感器发射器的电源开关。 （7）点击“选取范围”，选择需要研究的一段v-t 图线（图2）；（8）点击“记录数据”，软件窗口下方的表格中自动显示该段v-t 图线对应的加速度（图3）；图2 图3（9）保持小车质量不变，改变拉力，重复步骤58，可得到另几组数据；（10）点击“a-F 图像”按钮，即得到加速度与拉力关系图线（图4）；图4 a-F 图像 （11）返回新课改专用界面软件主界面，研究加速度与质量的关系。单击“新课改实验”，单击实验条目“用DIS研究加速度与质量的关系”，打开该软件

20、。点击进入实验界面。（12）保持挂6 个钩码，使拉力不变，改变运动小车的质量（在小车上加放50克的砝码，重复步骤58，得到几组实验数据。（13）点击“a-M 图像”按钮，可得到加速度与质量关系图线（图5）；（14）点击“a-1/M 图像”按钮，即得到加速度与质量倒数的关系图线（图6）；图5 a-M 图像 图6 a-1/M 图像（15）比较实验值与理论值。研究实验值与理论值之间存在误差，误差产生的原因，改进实验操作，重复实验；（16）归纳影响加速度的物理量有哪些，讨论控制变量法还能够应用于哪些实验研究。力的相互作用实验器材数据采集器、力传感器、计算机。实验装置图1实验操作（1）将一对力传感器接到

21、数据采集器。（2）双击图标，打开DAS程序，单击“新课改实验”，单击实验条目“用DIS研究力的相互作用”，打开该软件。点击进入实验界面。（3）点击“开始实验”，轻按一下力传感器上的置零键，将传感器置零。两手各握住一只力传感器，让传感器的测钩相互钩住，保持两传感器处于一直线（图1）。（4）两手轻拉传感器，如显示的图像，两个力的方向相同，如图2图像的左段。可长按其中一个力传感器上的置零键，改变这个力的显示方向。（5）得出如图2 所示的实验图线右段，实验成功。图2（6）在实验过程中，观察同一时刻两个力传感器的读数，可见两个力传感器读数基本相同。（7）点击“结束实验”，结束数据采集。观察记录的实验图线

22、，可见两个力传感器测量的力，呈上下对称。（8）点击“图像处理”，可将一个力的实验曲线反转，与另一个力的实验曲线基本重合。动能大小的比较实验器材数据采集器、计算机，光电门传感器。GQYelab 力学轨道、轨道小车、轨道侧面固定板、单支挡光片、摩擦块、配重用50克砝码若干。实验操作（1）将轨道平放，把挡光片固定在轨道小车上。将光电门传感器的一个门装上侧面固定板，固定在轨道上，另一个门保持不被遮挡。把光电门传感器连接到数据采集器的一号口。（2）在轨道上遵照以下原则放置摩擦块：挡光片的后沿刚通过光电门传感器（透光孔）时，摩擦块即与小车相碰。记住摩擦块的位置。（3）双击图标，打开DAS程序，单击“新课改

23、实验”，单击实验条目“用DIS研究动能的大小”，打开该软件。点击进入实验界面 （4）将小车（连同挡光片）的质量m（约255克） 及挡光片的宽度s（0.005m） 填入界面下方对应的表格中。（5）点击“开始实验”，放开小车，推动小车沿轨道运动。当小车上挡光杆经过光电门时，即测得小车的速度。与此同时，小车碰撞摩擦块，推动摩擦块一起运动。（6）摩擦块停止运动后，点击“结束实验”。测量出摩擦块的位移s，将数据填入界面下方对应数据的框中。（7）点击“记录按钮”按钮。表格中会自动填上本次实验数据。图1（8）把摩擦块放回原处。或改变小车的质量（增加配重砝码）、或改变运动速度（改变外力）。重复步骤6-9 ，得

24、到多组数据。（9）点击“选择s 与m、v 的关系”窗口，弹出的下拉菜单中包含s 与m、v 的八个关系式，任选其一。点击“绘图”，即得到位移s 与选择的关系式对应的数据点分布图。上图1为s 与mv2的关系。（10）点击“拟合”，可对数据点进行拟合分析，如图1。观察是否有正比关系。（11）改变s 与m、v 的关系选择，“绘图”、“拟合”。得到存在正比关系的关系式。这个关系就是物体动能大小的关系。（12）讨论本次实验应用的方法，归纳“数据-图线（数据点分布图）”之间的关系及形成上述推断的依据。动量定理实验目的：探究物体在变力的作用下，物体所受合力的冲量与物体动量变化的关系。实验原理：由动量定理：物体

25、所受合力的冲量等于物体动量变化，即Ft=mv，mv。 在气轨上用滑块与力传感器的测量端碰撞（磁性碰撞），测出滑块碰前后通过光电门的时间和碰撞过程中力传感器测得的“F-t”图线，通过计算得出冲量和动量变化。实验器材：GQY数据采集器，力传感器（一个），光电门传感器，气垫导轨，铁架台实验装置图：实验步骤：1连接GQY数据采集器和力传感器，光电门传感器，连接PC，打开GQY数据采集器。2根据实验装置图，在滑块上安装“I”型挡光片，并在滑块前端固定一块小磁铁，将力传感器固定在气轨的一端，并将力传感器前端的挂钩换为平头推力部件，也固定一块小磁铁。（注意：两块磁铁相对需是相同名磁极；另一个门也必须接上，切

26、不要让其它物体挡在此门的测量处，否则会影响实验数据）。3. 单击桌面打开GQY新课改专用界面软件，点击界面中的“”，选择“USB线连接”，当图标中问号消失，代表软件已与采集器连接成功。4选择“物理实验”“研究动量与冲量的关系”，双击打开实验界面。如下图5挡光片宽度输入的是固定在滑块上的“I”型挡光片的宽度0.5cm，小车质量输入的是，滑块质量。6轻按光电门传感器上的按键，将指示灯选择到“I”挡（即挡光模式），然后长按按键，进行传感器较零。7点击“开始实验”，出现曲线后，轻按力传感器上的较零键，对力传感器进行较零。然后点击“开始采集”，推动滑块通过光电门传感器后与力传感器上的磁铁碰撞，经反弹后又

27、通过光电门传感器后，点击“结束采集”，再点击“结束实验”。8实验结束后，点击“记录数据”“计算速度”“计算动量”，这一次实验的数据，将显示在列表中，如下图。9实验完成，如需再次实验，重复58步骤。机械能守恒定律 实验器材：GQY数据采集器、计算机、光电门传感器。GQYeLab机械能守恒实验仪、铁架台 实验装置摆球直径：0.018 m 摆球质量：0.0274 kg图1 实验操作实验一（1） 架设好GQYeLab机械能守恒实验器。如图1； （2） 将定位挡杆分别固定在”“P、Q、R”三个点中的一个，使摆球线在摆动过程中受到定位挡杆的阻挡；将磁性固定器在某个高度释放摆球。（3） 观察释放摆球时 摆球

28、在板上的上升的高度与释放高度的关系。（4） 改变定位挡杆的位置，再次释放摆球，观察上升高度。（5） 改变磁性固定器的位置，再次释放摆球，观察上升高度。（6） 总结挡片位置、摆球释放点与摆球到达点的关系，使学生对论机械能守恒定律有一个定性的了解。实验二（1）架设好GQYeLab机械能守恒实验器。将光电门传感器接入数据采集器；（2）双击图标，打开DAS程序，单击“新课改实验”，单击实验条目“用DIS研究机械能守恒”，打开该软件。点击进入实验界面。（3）GQYeLab机械能守恒实验器摆球的直径（挡光片宽度）及质量数据已经输入。s=1.8cm及m=27.4g，（4）将磁性固定夹与光电门固定在GQYeL

29、ab机械能守恒演示仪上，使用量平器，将光电门高度固定到0.15m和0.10m处。（5）点按选择光电门为I模式（对应I的指示灯亮）。长按使三个指示灯全亮再放手，对光电门传感器进行清零。（6）点击“开始实验”。释放演示仪的摆球，当摆锤通过光电门传感器后，用手接住摆球，不让再次通过光门。点击“结束实验”。（7）点击“记录实验数据”，在表格中就会显示出速度及动能（图1）；点击“计算数据”，表格中显示出势能与机械能（图2）；图 图1 图2（8）变更光电门的位置到0.05m和0处，重复57步骤，得出光电门传感器在其它另两高度的实验数据。（9）比较四组实验数据。（10）改变磁性释放器的位，重复实验步骤4-9

30、，得到另外四组的数据，进行比较。（11）根据实验结果，可见在误差范围内，势能转化为动能过程中，机械能保持不变。气体压强与体积的关系实验器材数据采集器、计算机、压强传感器，注射器。实验装置实验操作（1）双击图标，打开DAS程序，单击“新课改实验”，单击实验条目“用DIS研究气体压强与体积的关系”，打开该软件。点击进入实验界面。（2）将压强传感器接入数据采集器。把注射器活塞置于初始位置（一般选30-40ml处，这样气体体积变化可以较大。本次实验取30ml），并将注射器与压强传感器前端软管紧密连接，确保其气密性。 （3）点击“开始实验”，观察压强传感器实时测得的大气压强值（4）在软件窗口下方的表格中

31、输入活塞初始位置对应的气体体积值。点击“记录数据”，记录下此刻的压强值。（5）改变注射器活塞的位置使气体体积发生变化，将变化后的体积值输入到表格中，当气压值稳定时，点击“记录数据”，记录下此刻的压强值。（6）重复步骤5，得到多组数据。点击“结束实验”按钮。（7）点击“P-V 绘图”，根据已有数据绘出“压强-体积”图线。（8）点击“图形拟合”，得到p、V 有反比关系（图1）。图1 图2（9）点击“P-1/V 绘图”，绘出“压强-体积倒数”关系图线。（10）点击“图形拟合”，得到p、1/V 有正比关系（图2）。 注意：点击“清屏”按钮，可清除已绘制的图线；如实验过程中，发现采集到的数据有误，可点击

32、“删除数据”按钮，清除本次实验数据。气体压强与温度的关系实验器材数据采集器、计算机、压强传感器，温度传感器。查理定律实验器，烧杯。实验装置实验操作（1） 双击图标，打开DAS程序，单击“新课改实验”，单击实验条目“用DIS研究气体压强与温度的关系”，打开该软件。点击进入实验界面。（2） 将查理定律实验器的橡皮塞上的铜管与压强传感器前端软管紧密连接，把塞子塞住实验器的容器口 。确保其气密性。将压强传感器和温度传感器固定在铁架台，接入数据采集器。（3） 点击“开始实验”， 将查理定律实验器和温度传感器同时放入盛冷水的烧杯。等待到压强传感器显示的压强值保持一段时间不变（此时容器中的气体温度与烧杯内的

33、水温基本一致了），点击“保存数据”按钮，记录此刻的气体压强与温度值。 （4） 用适量沸水置换烧杯中的冷水，提高烧杯内的水温，重复步骤3，采集气体的压强值和温度值。重复多次，不断提高水温，得到多组数据后。点击“结束实验”按钮。（5） 点击“P-T 绘图”，根据已有数据绘出“压强-温度”数据点图线。（6） 点击“拟合曲线”，得到p、T 有正比关系。（7）分析实验数据误差产生的原因。注：点击删除“数据按钮”可以删除表格中最后一栏的试验数据。点击“截取屏幕”按钮可以保存数据图形。研究摩擦生热实验器材GQYeLab 数据采集器、计算机、温度传感器。摩擦做功实验仪（包括：铜管、橡皮塞、柔性粗棉绳、 夹具）

34、、泡沫塑料等。实验装置图见右图实验操作（1） 使用夹具将铜管固定在实验台上。将温度传感器探杆透过橡皮图1塞小孔，把橡皮塞塞住铜管。注意不要让探针接触铜管壁、底。；（2） 将温度传感器接入数据采集器。（3） 双击图标，打开DAS程序，单击“新课改实验”，单击实验条目“用DIS研究摩擦生热”， 打开该软件。点击，进入实验界面（4） 点击“开始实验”，将棉绳绕在铜管上两圈，快速来回拉动，可观察到温度图线随之上升（图2）。图2（5） 也可将温度传感器探针插入柔性泡沫塑料之中，用手握住并快速抽动，亦可观察到升温现象（注意保护探针，不要用力过猛造成探针弯曲或折断）。讨论：如果将适量乙醚滴入铜管塞上橡皮塞，

35、并确保密封，拉动棉绳后会出现何种情况？小灯泡的U-I 曲线描述实验器材数据采集器、计算机、电流传感器、电压传感器。电学实验板、导线若干。实验装置实验原理如图1 所示。左图是分压电路，右图是限流电路。分压电路可以使小灯两端电压值的变化范围更大，建议采用。图1实验操作（1）将电流和电压传感器分别连接到数据采集器。连接好电路，变阻器滑片位于端部，使小灯两端电压最小。（2）双击图标，打开DAS程序，单击“新课改实验”，单击实验条目“用DIS描述小灯泡的U-I曲线”，打开该软件。点击进入实验界面。（3）点击“开始实验”，闭合实验电路中的开关，点击“记录数据”，将一组电流、电压值记录进软件窗口下方的表格。

36、（5）调节滑线变阻器的触点，当显示的电流值有改变时，点击“记录数据”，再记录一组此刻的电压、电流值。（6）重复上述操作，记录多组数据。（7）点击“绘制U-I曲线”，得出基于表格内实验数据的“电压-电流”关系图线（图2）。图2注意：电流与电压传感器外观相近，使用时要看清标识，注意区分。如果实验数据有误，可点击“删除数据”按钮，重新进行实验。学生也可根据电原理图自己搭建实验电路。实验装置图用GQY电学实验板及附件搭建，接线如下左图；也可用传统的器材搭建如下右图。实验步骤（1） 按实验电路连接好电路。（注意电压传感器和电流传感器的极性，滑动变阻器位于最大电阻值位置）（2） 双击图标，打开DAS程序，

37、单击“新课改实验”，单击实验条目“用DIS测定电源电动势和内电阻”，打开该软件。点击进入实验界面。（3） 接通电路，点击“开始实验”。此时当前电压、电流框内显示的电压、电流的值。等数据稳定，点击“记录数据”，系统将采集到一组路端电压和电流的值，记录在表格中。如图1 图 1（4） 移动滑动变阻器的滑动触头，减小电阻，使电压、电流的值发生改变。等数据稳定，再点击“记录数据”采集第二组数据。这样逐次采集多组（6组以上）。（5） 点击“U-I”，界面显示出实验数据点及拟合的直线图形和方程，如下图2。图线与U轴的交点（方程的截距）就是电源电动势值。并在界面的电源电动势和内电阻框中显示。图2通电螺线管的磁

38、感应强度实验器材数据采集器、计算机、磁感强度传感器。学生电源、螺线管、连接导线若干、直尺、。实验装置实验操作（1）将磁传感器接入数据采集器。将磁传感器探管前沿置于距离螺线管中心为4cm处，点按传感器置零按钮，进行较零。把线圈接入3V直流电源（不要接通）。（2）双击图标，打开DAS程序，单击“新课改实验”，单击实验条目“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”，打开该软件。点击进入实验界面。（3）接通3V直流电源（或电池组）。（5）点击“开始实验”，输入距离d为“-4”，点击“记录数据”，在表格中会记录下一组实验数据。（6）将磁传感器向螺线管方向靠近，每次移动0.5cm，相应输入距离d的数值，点击“

39、记录数据”，记录对应的磁感强度值。直到磁传感器探管伸出到螺线管另一端，得到多组数据。（7）点击“结束实验”按钮，结束实验。（8）点击“绘图”，绘出基于实验数据的螺线管轴线上的磁感应强度分布图（图1） 图1测量微弱磁通量变化时的感应电流实验器材：数据采集器、计算机、微电流传感器。环形线圈。实验装置 实验操作：（1） 如图连接装置。注意微电流传感器的红线连接线圈的红接口。连接微电流传感器与数据采集器。（2）双击图标，打开DAS程序，单击“新课改实验”，单击实验条目“用DIS研究微弱磁通量变化时产生的感应电流”，打开该软件。点击进入实验界面（图1）。(3) 点击“开始实验”。把线圈垂直放置，使线圈绕

40、垂直轴转动180。观察实验界面显示情况（图2），有无感应电流产生？感应电流的大小？ 图1 图2(4) 改变线圈得放置方式、改变线圈的转动方式，例如：让线圈垂直放置，使线圈绕水平轴转动180。让线圈水平放置，使线圈绕垂直轴转动180。让线圈水平放置，使绕东西（或南北）向的水平轴转动等。- 观察有否感应电流产生？感应电流的大小？等现象并分析原因、总结规律。观察音叉的振动实验目的：试验声传感器的性能，考察图形的真实性。实验器材：GQY数据采集器、计算机、声音传感器（一个）。440Hz共振音叉。实验步骤：（1）将声音传感器上的麦克取下，直接接入电脑的麦克接口。（2）双击图标，打开DAS程序，单击“新课

41、改实验”，点击“”进入实验界面。图1(3)在界面上设置如下：触发设为：单次；通道选择A、升（默认）；采样频率为44100（默认）采样通道选择A；16位（默认）；点数4410（默认）；示波器功能（默认）。界面下方选择框选择如下面设置。（4）击响音叉，使音叉发出声音。（5）单击软件的开始按钮，开始声音采集。可得到如上图1所示100ms内的实验声波振动图像。（改变输入框T的时间值，可以改变采集的时间，改变采集到的声波图像的周期数。如果声波的幅度过小，可以减小A轴的最大值数值，使幅度变大）（6）把T改为500ms。敲响一个440Hz音叉，再敲响另一个音叉，单击软件的红色记录按钮。可以得到如下图2的图像

42、。图2思考与探究：为什么二个同频率的音叉会出现这样的图像。这个是什么图像？物 理 实 验 二（使用单机运行平台操作）匀变速直线运动实验目的：研究直线运动的规律。实验原理：物体在变速直线运动时，单位时间内速度的增加量相等，称为匀加速直线运动。实验器材：GQY数据采集器，位移传感器（一个），轨道，小车，砝码（三个）。实验装置图：小车位移传感器发射端 接收端导轨实验步骤：1如图放置实验装置，将位移传感器接收端用1394数据线接入GQY数据采集器的2号接口，接收端固定在小车上；再将GQY数据采集器的usb接口用一根usb线接入电脑的usb接口，并且将GQY数据采集器的电源接通，开启GQY数据采集器。注

43、意位移传感器发射端与接受端的窗口基本对准。2参照第三部分：单机运行平台操作说明装载实验模板、数据采集器与软件的连接，运行单机运行平台，打开“研究匀变速直线运动”实验模板。3打开位移传感器发射端的电源,点击开始按钮开始实验。放手让小车沿导轨下滑，得出实验曲线，点击结束实验按钮，结束实验，关闭位移传感器电源。参照第三部分：单机运行平台操作说明实验曲线区域选择，保留所需曲线（s-t）。4改变拉力，多次重复3的步骤。采集得到多次小车运动的位移变化图线（同时得到实时的速度变化、加速度变化图线）。5. 参照第三部分：单机运行平台操作说明拟合方式1（2）预设拟合，对位移图线进行预定的拟合，可以得出位移是按二

44、次函数规律变化的。可见到位移-时间图线（点）与二次函数图线（实线）很接近。相应的得到拟合后s-t、v-t、a-t图像。 数据分析：分析位移时间图像，得出小车做的是什么运动？匀速？减速？还是匀加速？牛顿第二定律 实验器材GQYelab数据采集器、计算机、。位移传感器。GQY轨道（一端带滑轮）、GQY轨道小车、专用2克钩码若干、细绳、导轨侧面固定板。 实验装置 实验操作（1） 将位移传感器接收器固定在轨道的一端，连接到数据采集器2号口；将位移传感器发射器固定到小车上。（2） 进行平衡摩擦力调整。步骤如下：用 物理实验二（使用单机平台操作）匀变速直线运动的操作。当得到速度图像成一条直线、加速度接近零

45、，平衡摩擦力的调整完成。力平衡时的V-t图研究力与加速度的关系。（1）参照第三部分：单机运行平台操作说明装载实验模板、数据采集器与软件的连接，运行单机运行平台，打开“力与加速度的关系”实验模板（2） 将细绳的一端拴在小车上，另一端通过滑轮拴住两个2克砝码，作为拉力 。（3） 点击标签，进入“实时数据图像”页面。砝码质量输入框内输入砝码质量（每个砝码质量是2克，拉力数值=砝码重量）。（4） 将小车放到轨道上，打开位移传感器发射器电源开关；点击“”，释放小车，使小车在砝码的拉动下开始运动。待小车运动到轨道端，点击“”，结束第一次数据采集。关闭位移感器发射器的电源开关。 （5） 参照“第三部分：单机

46、运行平台操作说明实验曲线区域选择”的方法选择需要研究的一段s-t 图线（见右图）； （6） 保持小车质量不变，改变拉力大小。重复步骤45，可得到另几条s-t图像，见下图。每次实验得到的图像曲线的颜色不一样。 （7） 因为这个实验是多次点击开、关，采集得到的多次试验数据，对多次数据的分析、拟和需要在实验结果分析中进行。（参照“第三部分：单机运行平台操作说明拟合方式3）点击按钮，在弹出框中选“实验结果图形展示”，得到加速度与拉力数据点。右键单击图像，在弹出的对话框中选“直线拟合”。可见物体运动的加速度与拉力基本成正比。（见右图）研究质量与加速度的关系。操作方法同研究力与加速度。拉力砝码保持56个不

47、变。小车连同位移传感器、固定螺丝等总质量约0.742千克 。改变运动物体质量的砝码每个质量50克。实验的多次采集的数据和对实验结果的分析如下图所示。瞬时速度、加速度的测量实验目的： 1研究平均速度与瞬时速度的关系，掌握“瞬时速度就是平均速度极限”的概念；2学习光电门传感器的使用实验原理：选取物体运动过程中的某一段位移S并测量该物体在S内的平均速度V。如果使S逐渐减小，则V将逐渐趋近于某一定值，该定值（平均速度极限）即为物体运动的瞬时速度。光电门工作原理：1 遮光方式：配合使用单挡光片。当遮光片（物）开始遮挡光电门的光路，光电门传感器开始计时；遮光片通过，光路恢复，计时停止。记录的是光电门被遮光

48、的时间，如果已知遮光宽度，可以得到遮光片（物）通过光电门的平均速度。2 透光方式：配合使用双挡光片。当遮光片（物）前支遮挡光路（第一次遮光）结束光路恢复时，光电门传感器开始计时；到遮光片后支遮光（第二次遮光）开始，计时停止。记录的是光电门两次被遮光之间的透光时间，已知U型遮光片两支之间的透光宽度，可以得到遮光（物）片通过光电门的平均速度。注：在本实验中，需要使用到透光，在选用U型挡光片的时候，必须将光电门的工作方式选择为透光方式。实验器材：GQY数据采集器，光电门（一个），导轨（一根），小车（一辆），遮光片（8cm、6cm、4cm、2cm各一）。l 实验装置图：l 实验装置搭建过程：在小车上安

49、装“U”型挡光片，如下图l 实验步骤： 1 查看实验准备，了解实验的基本操作，做好实验准备。2 将双光电门传感器连接到数据采集器；（注：此时实验只须用到双光电门中的一个，但两个光电门必须与光电门处理模块相连接，否则光电门传感器不能正常使用）；3 参照第三部分：单机运行平台操作说明装载实验模板、数据采集器与软件的连接，打开“瞬时速度测量”的实验模版；4 点击“实时数据”标签页，在左上方挡光片宽度框内输入U型片的宽度，将光电门传感器选择到“U”模式，实验前长按传感器上按键（三个指标灯全亮），即进行传感器清零。5 点击“（“将按钮置ON”）按钮，开始实验，从静止状态让小车自由滑落。6 小车挡光片通过

50、光电门后，点击“（“将按钮置OFF”）按钮。7 实验数据如下。8 更换挡光片宽度，重复步骤59，进行再次实验（小车每次下滑位置保持一致）。9 实验结束。弹簧振子的振动过程实验目的：观察弹簧振子的位移与力的关系实验原理：弹簧振子在做简谐振动时，其位移与所受的力呈现同周期反相变化。实验器材：GQY数据采集器，力传感器（一个），位移传感器（一套）实验装置图：实验步骤：1将力传感器接受器和位移传感器分别接入数据采集器的1、2号口。2将力传感器固定在铁架台上，将弹簧及振子挂在其测钩上。3把位移传感器接收端和发射端正面相对，方向一致组合成反射应用方式，放置在振子的正下方。4参照第三部分：单机运行平台操作说

51、明装载实验模板、数据采集器与软件的连接，运行单机运行平台，打开专用模板“弹簧振子的简谐振动”。5取下振子，轻按力传感器上的较零按键，使弹簧振子静止。打开位移传感器发射端的电源；点击“开始”按钮，点击“结束”按钮，结束第一次采集，关闭位移传感器发射端电源。6采集到振子的重力和平衡位置值，选择到“实验数据”一栏，在界面中点击鼠标右键“装载最新数据”，把采集到的力（重力）和位移（平衡位置）值填入实时数据页的相应输入框、 。7参照第三部分：单机运行平台操作说明实验数据整理点击“数据整理”按钮，从实验记录选中第一次数据，清除掉。8向下拉动振子，松手后弹簧振子上下振动。打开位移传感器发射端的电源。点击“开

52、始”按钮，同时得到振子振动的位移和作用力图线。几个周期后，点击“结束”按钮，关闭位移传感器发射端电源。9得到实验曲线，观察实时数据可知：在位移最小时（振子最靠近位移传感器），振子对弹簧的拉力最大；在位移最大时，振子对弹簧的拉力最小，可见两图线反相。图像中红色直线为平衡位置时测得，蓝色曲线为振子振动时测得（图1、图2）。图1图210观察位移图像，发现有点象正弦图像。参照第三部分：单机运行平台操作说明拟合方式2（2）预设拟合，选择23个周期。选择“实验次数（是第几次实验，现为第2次）”点击“查找”“Y轴选用：位移”点击“确认”点击“退出”，拟合完成选定预设的拟合（正弦拟合），可见基本符合（图3）。图311同时可得到回复力、振动位移与时间的关系，回复力、速度与时间的关系，回复力、加速度与时间的关系，回复力与振动位移的关系，四幅实验数据曲线。向心力摆研究