a學生實驗二用DIS測定加速

1、學生實驗二 用DIS測定加速度實驗目的測定沿軌道上下滑物體的加速度實驗器材小車、力學軌道、DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機等）。實驗裝置 實驗原理用位移傳感器結合計算機獲得v-t圖，通過圖像求加速度。在v-t圖像上取相距較遠的兩點A(t1,v1),B(t2,v2),求他們所在直線的斜率，即可求加速度：。實驗過程1.將位移傳感器的發(fā)射器固定到小車上，接收器固定在力學軌道的頂端(軌道傾斜，使小車下滑作勻加速直線運動)。調整接收器、發(fā)射器的位置，使其基本正對。將接收器與數(shù)據(jù)采集器相連，數(shù)據(jù)采集器與計算機相連，構成DIS實驗系統(tǒng)。2.開啟數(shù)據(jù)采集器電源和位移傳感器發(fā)射器的電源，點擊教材專用軟件主

2、界面上的實驗條目"測量運動物體的加速度"，屏上將出現(xiàn)"v-t"坐標。 3.將小東放到軌道高端，點擊"開始記錄”, 令其滑下。數(shù)據(jù)采集完成，點擊"停止記錄"，獲得速度一時間圖像，從點的走向可以大致看出小車速度隨時間變化的規(guī)律。 4.拖動滾動條，將對應小車運動狀態(tài)的v-t圖線置于顯示區(qū)域中間，點擊"擬合"，得出速度隨時間變化的曲線。 5.點擊"選擇區(qū)域"按鈕，移動光標鍵，在圖上取相距較遠的兩點"開始點"A（ ， ）與"結束點"B（ ， ），求出它們所

3、在的直線的斜率，即可求的加速度，即多次測量得出a的平均值，從而得出結論。 實驗結論：當斜面傾角為_ 時，小車下滑的加速度平均值 _m/注意事項 1.調節(jié)軌道傾角，重復實驗。直至屏上顯示的v-t圖像是一段傾斜直線時，再進入數(shù)據(jù)分析。 2.應多次測量得出a的平均值。 一、【基礎練習】 1.如圖是用DIS測定小車剎車時加速度的實驗裝置。 (1)信號發(fā)射部分和信號接收部分組成_傳感器，A應該是信號_部分。 (2)這組傳感器所直接測量的物理量是_(3)如圖是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得到的速度圖像，根據(jù)圖像中數(shù)據(jù)可求出小車加速度為a=_1.35_m/s2 2.圖中是DIS實驗得出的從斜面下滑一輛小車的v-t圖像，由圖

4、可知，小車在AB段時間內可看作 勻加速 運動，小車開始運動的時刻是 0.35s ， 小車在AB段的加速度是 2.083 m/s,小車在AB段的位移是 0.13125 m 3.右圖是運用運動傳感器測定小車A剎車時加速度大小的實驗中的簡易裝置圖. (1)若信號發(fā)射器向被測物體發(fā)出短暫的超聲波脈沖，脈沖被運動的物體反射后又被信號發(fā)射器接受到，從而可以測量物體運動的一些物理量.下列說法正確的是_B_A.超聲波是一種電磁波。B超聲波是一種機械波。（2）這組傳感器測量的物理量是_ （位移）二、提高練習4.（4分）（多選）用位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計算機等器材測量運動物體的加速度，如圖所示為該實驗得到的圖象

5、下列說法正確的是( BD )（A）使用位移傳感器實驗操作時比較方便，可直接用s-t圖處理數(shù)據(jù)（B）位移傳感器測得一系列數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)采集器和計算機可轉化為v-t圖（C）可在計算機軟件界面得到加速度隨時間變化的圖象（D）能采集到整個運動過程的數(shù)據(jù)，可以通過圖象分析物體速度的變化情況5.如圖所示，在斜面上有一個滑塊，在滑塊中央裝有一寬度為L擋光片。當滑塊經過斜面上的 B點時，裝在斜面B點的光電計時器(圖中沒有畫出)記錄到擋光片經過B點的時間為，于是滑塊中央在B點附近的瞬時速度VB就近似為_ 若滑塊以加速度a下滑，當擋光片的前端到達B點時， 滑塊的速度為v，擋光片(寬度不知)經過B點的時 間為,則滑

6、塊中央在B點附近的瞬時速度VB又可近似表達為_。 但是，由于擋光片有一定的寬度，光電計時器記錄到擋光片經過B點的時間不可能很小，所以上述的瞬時速度VB實質是_擋光片_經過B點的平均速度。 6.利用如圖所示的裝置可以測量滑塊和滑板間的動摩擦因數(shù)。將質量為 M的滑塊A放在傾斜滑板B上，C為位移傳感器，它能將滑塊A到傳感器C的距離數(shù)據(jù)實時傳送到計算機上，經計算機處理后在屏幕上顯示出滑塊A的速率-時間(v-t)圖像。(取重力加速度g=10m/s2)。 (I)先給滑塊A一個沿著斜面B向上的初速度，得到的v-t圖像如圖所示。利用該圖像可算出滑塊A上滑時的加速度的大小為_8_ m/s2; (2)從圖線可得滑

7、塊與斜面之間的動摩擦因=_0.25_ 7.(2011高考題)(5 分)如圖，為測量作勻加速直線運動小車的加速度，將寬度均為b的擋光片A、B固定在小車上，測得二者間距為d。(1)當小車勻加速經過光電門時，測得兩擋光片先后經過的時間和，則小車加速度 。(2)(多選題)為減小實驗誤差，可采取的方法是( ) (A)增大兩擋光片寬度 (B)減小兩擋光片寬度(C)增大兩擋光片間距 (D)減小兩擋光片間距7 【解析】（1）根據(jù)，得（2）b越小，所測的速度越接近瞬時速度，d越大，速度平方差越大，誤差越小?！敬鸢浮浚?）（2）BC滑塊擋光片光電門甲光電門乙斜面圖18（8分）利用圖1所示的裝置可測量滑塊在斜面上運

8、動的加速度。一斜面上安裝有兩個光電門，其中光電門乙固定在斜面上靠近底端處，光電門甲的位置可移動，當一帶有擋光片的滑塊自斜面上滑下時，與兩個光電門都相連的計時器可以顯示出擋光片從光電門甲至乙所用的時間t，改變光電門甲的位置進行多次測量，每次都使滑塊從同一點由靜止開始下滑，并用米尺測量甲、乙之間的距離s，記下相應的t值；所得數(shù)據(jù)如右表所示。若滑塊所受摩擦力始終相同。（1）滑塊加速度的大小a、滑塊經過光電門乙時的瞬時速度v1、測量值s和t四個物理量之間所滿足的關系式是_；()（2）根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，在圖2給出的坐標紙上畫出-t圖線；（3）由所畫出的-t圖線，得出滑塊加速度的大小為a_0.96_m/

9、s2（保留1位小數(shù)）。（4）若某同學做該實驗時誤將光電門乙的位置改變多次，光電門甲的位置保持不變，畫出-t圖線后，得出的縱坐標截距的物理含義為_。(經光電門時甲的瞬時速度)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圖2學習包利用DIS位移傳感器研究自由落體運動實驗目的研究自由落體運動的規(guī)律。實驗器材DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機等）、金屬塊（片）、鐵架臺、減震回收裝置等。實驗裝置實驗原理由靜止釋放位移傳感器的發(fā)射器，由于發(fā)射器在空中下落的過程中，所受空氣阻力很小，可

10、以忽略不計，所以發(fā)射器的運動可以看作是自由落體運動。用DIS測出發(fā)射器作自由落體運動時的v-t圖像，結合勻變速直線運動的規(guī)律可以發(fā)現(xiàn)自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，并測出加速度的大小。然后在位移傳感器的發(fā)射器上綁上不同質量的金屬塊（片）后重做實驗，可以發(fā)現(xiàn)不同質量的物體作自由落體運動的加速度值是相同的。實驗步驟1將位移傳感器的接收器豎直向下固定在鐵架臺上，將位移傳感器的發(fā)射器作為作自由落體運動的重物。將接收器與數(shù)據(jù)采集器相連，數(shù)據(jù)采集器與計算機相連，構成DIS實驗系統(tǒng)。2啟動DIS，運行DIS應用軟件，點擊實驗條目“重力加速度的測定”。3打開發(fā)射器電源，使其與接收器正對，由靜止釋放，

11、使其自由下落，獲得速度時間圖像，觀察和分析圖像，研究自由落體運動。4由“v-t”圖像，求出加速度的大小。5在發(fā)射器上綁上不同質量的金屬塊，重復上述實驗步驟。測出不同質量的物體作自由落體運動的圖像，考察自由落體運動的加速度是否與物體所受的重力有關。實驗結論： 實驗測得的自由落體運動加速度的平均值為 自由落體運動是加速度不變的初速度為0的勻加速直線運動 g注意事項 1減震回收裝置可用海綿、網兜等。OAtvBCD2實驗時應將鐵架臺置于實驗桌的邊緣，使位移傳感器接收器與地面的減震回收裝置基本正對，以確保發(fā)射器自由下落后可落入其中。鞏固訓練1在“利用DIS位移傳感器研究自由落體運動”的實驗中，我們用 傳感器獲得如圖所示的v-t圖。OA段速度為零，表示物體處于 狀態(tài)，AB段速度隨時間均勻增加，表示物體 ；BC段速度在很短時間內減為零，表示物體 ；CD段速度為零，表示物體 。如果多次實驗均獲得相同結果，則說明自由落體運動的運動性質是： 。 用g表示自由落體運動的加速度