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DIS试验

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赵恺第1页1、运动物体位移、速度、加速度2、牛顿第二定律3、平抛运动4、小灯泡伏安特征曲线5、通电螺线管磁场分布6、电容充放电7、电源电动势和内阻8、动量定理（变力）9、法拉第电磁感应定律（切割）10、法拉第电磁感应定律（感应）11、安培力12、向心力研究实验列表第2页1、测定位移、速度和加速度第3页车轮置于导槽内第4页第5页铜螺母置于导向槽内第6页力学轨道系统可应用于运动物体平均速度测量等试验第7页第8页研究变速直线运动s－t图

位移传感器发射器固定在小车上，接收器固定在轨道一端。发射器接收器连接采集器导轨小车位移传感器采集器连接计算机第9页位移传感器发射器接收器传感器作用：测量小车运动距离。试验完成，注意关闭电源。连接采集器电源开关第10页注意：1、手不要进入发射器与接收器之间，以免影响信号传输。2、各组试验可能会有干扰。3、防止气流扰动（空调、电风扇、气垫导轨等）。第11页接入传感器后，自动弹出该传感器对应窗口。传感器窗口标题栏显示出了该传感器所属数据通道序号、类别、物理量量程及单位

第12页点击进入组合图线窗口第13页第14页第15页点击选择区域按键，选择有效区域点击拟合按键，选择拟合方程点击选择图线2点击其它处理，选择求导点击拟合，选择线性拟合经过拟合图线方程读出斜率，即加速度a第16页2、牛顿第二定律利用计算机绘制a-F图和a-M图线第17页经过从V-t图求加速度试验平衡摩擦力第18页黄色区域：手工输入F、M白色区域：计算机自动统计加速度值第19页1、研究加速度与外力关系释放小车得到

v－t图

手工输入外力F质量M（包含全部部件）手工输入质量M第20页得到第一组数据选择区域得到第1组数据计算机自动输入第21页改变外力，得到第二组数据保持小车质量不变，屡次改变外力得到第2组数据第22页改变外力，得到第三组数据第3组数据改变外力第23页改变外力，得到第四组数据第4组数据改变外力第24页改变外力，得到第五组数据第5组数据改变外力第25页改变外力，得到第六组数据第6组数据点击“a－F图像”改变外力第26页拟合图线得到加速度a和外力F图线

理想试验结果：直线应该经过原点第27页2、研究加速度与质量关系第1组数据第28页改变质量，得到第二组数据保持外力不变，屡次改变小车质量，得到第2组数据外力不变第29页改变质量，得到第三组数据第3组数据第30页改变质量，得到第四组数据第4组数据第31页改变质量，得到第五组数据第5组数据点击“a－M图像”第32页拟合图线得到加速度a与质量M图线

点击“a－1／M图像”这是一条曲线，为了直观地分析，能够取倒数，“化曲为直”。点击“a－1/M图像”按钮，得到a－1/M图线。第33页拟合图线得到加速度a与质量M倒数成正比

图线

理想试验结果：直线应该经过原点第34页第35页3、平抛运动平抛运动试验器二维平抛运动试验器第36页压电陶瓷片d试验特色：经过测量小球初速度、飞行时间、落地距离等数据研究平抛运动平抛运动光电门第37页二维运动试验系统特色：能够实时描绘运动物体轨迹能够实时统计下运动物体在平面坐标系内坐标能够对坐标值进行数据处理，数学分析，完成试验教学第38页发射器

接收器

二维运动传感器按固定间隔，发射超声波信号。接收头R1接收头R2同时接收超声波信号第39页分别测量发射器到两个接收头R1

、R2距离L1、L2。R2（x2，y2）R1（x1，y1）L2L1发射器T（x，y）接收器

YX0L12=(X－X1)2+(Y－Y1)2L22=(X－X2)2+(Y－Y2)2

三角定位算法第40页二维运动传感器发射器

接收器

第41页实测图像对应试验数据改变采集频率第42页点击Y，显示竖直方向分运动点击X，显示水平方向分运动二次函数拟合第43页求加速度第44页第45页4、小灯泡U-I曲线描绘第46页使用电流、电压传感器小灯泡U-I曲线描绘第47页电路连接滑动电阻器电流传感器电压传感器灯第48页实验步骤点击“开始统计”和“传感器调零”。接通电源，点击“统计数据”，将一组电压、电流值统计在软件表格中。以适当电流间隔，改变小灯泡电流，同时点击“统计数据”，统计不一样电流以及对应电压值。额定电流较大小灯泡，间隔可对应增大。间隔0.02A第49页点击“绘图”，显示电压与电流关系图线。对应小灯泡依次为：6.3V0.15A6.3V0.42A6V5W

点击“数据计算”，计算出小灯泡电阻大小。第50页通用软件测U–I曲线UIR0.400.182.221.200.343.531.600.384.212.400.445.453.200.506.404.000.557.274.800.608.00电阻值随电压升高而增大UI第51页试验中怪现象电压

电流

？快速拨动滑动变阻器，瞬间改变电路电流。第52页分别显示电压、电流电压

电流

浪涌电流

怎样形成？

产生浪涌电流原因：灯丝冷电阻很小，当电压瞬间升高时，灯丝升温需要有一个过程，在这一瞬间经过灯丝电流很大，这就是浪涌电流；随即灯丝温度急剧上升，电阻增大，电流也对应回落。浪涌电流对电灯有害。第53页寻找形成原因

灯丝电压（电阻增大，电压上升）灯丝电流（电阻增大，电流下降）电压电流

ABCABC（若电阻不变）（若电阻不变）第54页小灯瞬间点亮，对灯丝冲击

利用三个界面，同时观察物理量改变过程。第55页5、观察电容充放电现象学生电源电压传感器off多量程电流传感器20mA第56页点击下拉菜单，选择200第57页拨动开关第58页6、研究通电螺线管磁感应强度第59页10ΩU＜6V实验装置磁传感器传感器作用：测量磁场强度螺线管串接10Ω电阻器接入稳定直流电源（电压小于6V）。传感器使用前需预热3分钟。

第60页调整电源正负极，使磁传感器读数为正值。磁感强度测量值人工输入：测量距离螺线管不通电情况下，传感器调零。第61页传感器“0”刻度线与螺线管对齐。以每次0.5厘米间隔推入螺线管内部，并点击“统计数据”。试验步骤螺线管磁传感器第62页点击“绘图”，显示螺线管内部磁场强度分布图线。均匀磁场第63页不关键点击“清屏”。去除表格中全部数据，重新试验，可得到另一条图线。6V电压

3V电压

线圈匝数不变，不一样电压所对应磁感强度。间隔为1厘米，图线不圆滑。第64页使用螺线管中心抽头，研究电流不变(0.5A)时，不一样匝数所对应磁感强度。螺线管外侧中心抽头200匝

100匝

第65页试验中注意事项1、串联10Ω保护电阻。2、传感器不要长时间滞留在通电螺线管内，以免损坏器件。

霍尔元件通电后会发烧第66页7、测定电源电动势和内阻使用电压、电流传感器第67页使用专用软件y=-0.60x+3.00内阻电动势第68页使用通用软件内阻:1.47Ω电动势:2.79V第69页小车插入2厘米挡光片。调整力传感器高度，使其挂钩与小车弹簧圈位于同一高度。光电门位置：小车挡光结束后，马上与挂钩相碰。8、动量定理力传感器光电门第70页试验界面修改默认值第71页挡光片再次经过光电门时，测得v，得到：p，

=mv，点击“开始统计”推进小车运动。挡光片经过光电门时，测得v得到：p=mv实验过程动量改变量Δp＝（p，－

p）

第72页点击“选择区域”碰撞后图线力传感器测得F－t图p=mvp，=mv，Δp第73页对图线内区域进行积分，得到面积。面积物理含义：冲量I理论值：I＝

Δp

改变小车质量、碰撞速度、碰撞介质等，对试验进行深入研究。第74页9/10、法拉第电磁感应智能电源+法拉第电磁感应定律试验器Ⅱ感生感应电动势法拉第电磁感应定律试验器Ⅰ

动生感应电动势第75页研制装置由不一样高度下落，利用光电门测得速度v电压传感器测得对应电动势

E图线显示

E和

v

正比关系。第76页磁铁线圈挡光片光电门：测量线圈下落速度电压传感器：测量电动势第77页S试验过程：电动势E速度v测量速度同时，导体切割磁场，产生感应电动势E200匝挡光片光电门电压传感器测量感应电动势磁铁测量下落速度v磁力线1、研究：E=B

l

v第78页改变线圈下落高度匝数一定时，屡次改变线圈下落速度，研究电动势与速度关系；第79页S试验过程：电动势E速度v磁铁第80页试验显示：感应电动势与速度成正比200匝2、研究：E=B

l

v第81页改变匝数改变线圈匝数，重复试验，完成另两组测量。比较三组数据，研究电动势与线圈匝数关系。改变线圈匝数第82页改变线圈匝数重复试验试验100匝300匝200匝第83页感应电动势与导体长度关系试验显示：感应电动势与匝数成正比电动势之比1：2：3100匝200匝300匝取同一速度E=B

l

v第84页另一个试验方法：改变磁感应强度，产生感应电动势。ΔBΔt

E∝因为磁通量φ大小无法直接测量，但能够利用磁传感器测量磁感应强度B。将测量φ改变快慢，转变为测量B改变快慢。这么既不影响对物理本质了解，同时又含有可操作性。ΔφΔt

E=研究：研究：第85页磁感应强度感应电动势磁感强度不变电动势恒定磁感强度均匀增加磁感强度均匀减小电动势恒定电动势为0磁感不变为0磁感应强度改变与感应电动势教学：感应电动势大小与磁感强度改变快慢直接相关。当磁感强度均匀改变时，感应电动势恒定。第86页改变螺线管中电流螺线管测量磁感应强度实时试验

1：观察磁场改变

螺线管电流改变时，螺线管内部磁感强度也发生改变。B－t

图第87页实时试验

2：磁感强度均匀改变时，感应电动势恒定。测量磁感应强度测量副线圈感应电动势副线圈原线圈调整电源，改变原线圈磁感应强度。可调电源改变原线圈磁感应强度。第88页智能电源法拉第电磁感应定律试验器Ⅱ第89页电源开关交直流转换档电压输出接口直流电压调整旋钮交流电压调整旋钮第90页点击“模式”按键，可选择输出梯形波、三角波、斜率连续改变锯齿涉及手动改变电压等模式。可调整输出电压信号上升斜率可调整输出电压信号下降斜率点击“运行”输出之前选择波形第91页正向感应电动势大小恒定t1

t3

t4

t2

实时测量感应电动势反向感应电动势大小恒定电动势为0磁感不变磁感强度均匀增加磁感强度均匀减小B－t

图E－t

图改变磁感强度改变率K，感应电动势E将会怎样？前后两段时间B改变大小相同，△t越小，产生E越大。图线充分说明：感应电动势大小与磁感应强度改变快慢相关。第92页磁感强度改变率

K

感应电动势EK1

K2

K3

E3

E2

E1

K4

E5

E4

K5

磁感强度改变率

K越大；感应电动势

E也越大；K1＜K2＜K3＜K4

＜K5E1＜E2＜E3＜

E4

＜

E5试验

3：研究

E

和

关系ΔBΔt

存在什么关系？E

和ΔBΔt

K=第93页电动势E试验显示：感应电动势与磁感应强度改变率成正比ΔBΔt

斜率K=研究

E

和

关系ΔBΔt

ΔBΔt

E∝第94页FI宽边

窄边

11、安培力S力传感器电流传感器屡次改变电流

I，测量对应

F。第95页磁场对线圈宽边作用FI磁场第96页磁场对线圈窄边作用第97页12、向心力研究第98页力传感器测量向心力光电门测量旋转速度砝码第99页重视试验前仪器调整

摇臂砝码旋转螺栓第100页原理示意图砝码向心力自重