黑箱实验之MUJ-4B电脑计时器-通用技术

学生实验报告院系名称系班别班实验课程名称通用技术实验项目名称黑箱实验组员及分工姓名学号职责查找资料、测试仪器功能、撰写报告查找资料、测试仪器功能、审阅报告实验时间201年月日实验地点实验成绩指导老师签名实验目的（1）了解黑箱概念及黑箱理论在生活和科技中应用；（2）了解黑箱实验的一般方法和步骤；（3）通过MUJ－4B电脑计时器功能测试，初步掌握黑箱方法的应用。实验仪器（材料）MUJ－4B电脑计时器、“U”型挡光片、条形挡光片实验原理古往今来，人类在探索物质世界的过程中，总会遇到一些内部结构尚不清楚的系统，在控制论中，把这样的系统叫做黑箱。对某一未知系统（即黑箱）通过外部观测和试验去认识其功能和特性，通过实验和推理来研究其内部结构的问题，一般称之为黑箱问题。例如人的大脑、地球、密封的仪器（如电脑、手机、摄像机、芯片）、以及各种药品、食品等，都可以看作是黑箱。黑箱方法则是控制论的认识方法。运用黑箱方法，主要采取这样几个步骤：①通过研究输入和输出研究黑箱；②系统分析功能，确定几个可供选择的黑箱模型；③对黑箱模型进行检验和选择；④阐明黑箱的结构和运动规律并加以应用。当然，黑箱方法只研究系统外部行为，有一定的局限性，它需要与其它方法相配合，才能最终把黑箱打开。实验内容MUJ－4B电脑计时器的功能测试：测试方案：1、接通电源，功能选择“S1计时1”，接着让“U”型挡光片来回多次通过光电门，然后按下“转换”按钮，记录并分析计时器显示的数据；2、功能选择“S2计时2”，分别使用“U”型挡光片和条形挡光片，多次重复让挡光片通过两个光电门这一过程，然后按下“转换”按钮，记录并分析计时器显示的数据；3、功能选择“PZh碰撞”，使用两个“U”型挡光片分别从两个光电门外侧向内靠拢，接着再分开向外，，再次经过两个光电门，然后记录计时器显示的数据。重置计时器数据后，使用两个条形挡光片重复上述过程。接着，对两次记录的数据进行分析；4、功能选择“a加速度”，接着让“U”型挡光片通过两个光电门，记录计时器显示的数据；重置计时器数据后，使用条形挡光片重复上述过程。接着，对两次记录的数据进行分析；5、功能选择“g重力加速度”，按灭“电磁铁”按钮，接着让“U”型挡光片通过两个光电门，记录计时器显示的数据；重置计时器数据后，使用条形挡光片重复上述过程。接着，对两次纪录的数据进行分析；6、功能选择“T周期”，让“U”型挡光片来回通过光电门，观察计时器显示的数据的变化，记录并分析数据；7、功能选择“J计数”，让“U”型挡光片来回通过光电门，观察计数器显示的数据的变化。通过分析比较，可以得知，在使用“PZh碰撞”和“a加速度”功能时，只能用“U”型挡光片，不能使用条形挡光片，这是因为它们所测的时间是第一次挡光开始到第二次挡光开始的时间，而不是挡光片挡光开始到挡光结束的时间。将测试结果综合起来，可形成一份MUJ－4B电脑计时器使用说明：1、S1计时1：可连续测量每个光电门从挡光开始到挡光结束的时间，并可存储20次的时间测量值。其中，E1、E2、E3…E20分别表示每次光电门从档光开始到档光结束的时间。2、S2计时2：可连续测量光电门从第一次挡光开始到第二次挡光开始经过的时间，并可存储20次的测量时间值。其中，E1、E2、E3…E20分别表示每次光电门从第一次挡光开始到第二次挡光开始经过的时间。PZh碰撞：可一次完成对气垫导轨碰撞实验的四个时间值的测量。其中P1.1：第一个光电门从第一次挡光开始到第二次挡光开始经过的时间。P2.1：第二个光电门从第一次挡光开始到第二次挡光开始经过的时间。P1.2：第一个光电门从第三次挡光开始到第四次挡光开始经过的时间。P2.2：第二个光电门从第三次挡光开始到第四次挡光开始经过的时间。4、a加速度：可测量物体经过两个光电门时的平均速度和在两个光电门之间的这段距离的加速度。其中1：第一个光电门从第一次挡光开始到第二次挡光开始经过的时间。2：第二个光电门从第一次挡光开始到第二次挡光开始经过的时间。1－2：第一个光电门第一次挡光开始到第二个光电门第一次挡光开始经过的时间。5、g重力加速度：可用同步计时方法测量重力加速度g.其中1：从计时开始到第一个光电门挡光开始所经过的时间。2、从计时开始到第二个光电门挡光开始所经过的时间。6、T周期：可测量单摆实验的周期时间其中：1，2，3…表示周期个数，最后一个数据表示总时间。J计数：可测量光电门的挡光次数。收获与体会黑箱实验最能反映的就是一个人探索未知世界的时候的思维方式、方案以及体现出来的动手能力，是体现人的综合实力的一个好机会。我觉得黑箱实验在刚开始的时候会有点捉摸不透，但是等你静下心来，真的想去探索的时候，当你已经开始在脑海里寻找方案的时候，有趣的事情就开始了。我认为实验重在锻炼学习、探索的能力，而不在于结果。、一方面让我们对MUJ－4B电脑计时