高一物理实验

学生实验一、练习使用DIS

［实验目的］

熟悉DIS的使用方法。 ［实验器材］

DIS（位移传感器、数据采集器、计算机等）、刻度尺等。 ［实验装置］

练习使用DIS装置图 练习使用DIS装置图 ［实验原理］

位移传感器有发射器和接收器组成，发射器内装有红外线和超声波发射器；接收器内装有红外线和超声波接收器。测量时，位移传感器的发射器与被测物体固定在一起，发射器按照一定的时间间隔发射超声波，同时发射相应的红外线信号。位移传感器的接受器接收到红外线信号时开始计时，接收到超声波信号时停止计时。由于红外线的传播速度为光速，近距离内传播时传播时间可忽略不计，故可认为位移传感器收到的红外线的时间等同于发射器发射红外线的时间，把位移传感器把接收器记录的时间乘以声速就得到发射器和接收器之间的距离。

［实验步骤］

1．将位移传感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后，运行DIS应用软件，点击实验条目上的“练习使用DIS”。

3．将位移传感器的发射器与接收器正对放置，点击“开始记录”，观察计算机界面上的数据变化，并与刻度尺的测量结果进行比较。

4．改变接收器和发射器的相对距离，测量其可测的最大、最小距离，并将实验结果填入表格中。

实验结论：

位移传感器的测量范围 最大距离smax（cm） 最小距离smin（cm） ［注意事项］

1．使用位移传感器时，要注意开启位移传感器发射器电源。

2．分组实验时，不同小组的位移传感器发射器可能相互干扰，可用书本或木板加以简单遮档即可解决此问题。

［形成性练习］

1．DIS意为 ，DISLab由 、 、 、 构成的新型实验系统。

2．位移传感器由 和 构成。使用时，我们将位移传感器的 与运动物体固定在一起， 与数据采集器相连，数据采集器又与________相连，构成DIS实验系统。实验过程中，还要打开位移传感器______________电源。

3．任何测量都有三个组成部分，它们分别是 ，探测器，记录、处理器和显示器。

4．位移传感器发射器按照一定的时间间隔发射 ，同时发射相应的 。位移传感器的接受器接收到 开始计时，接收到 时停止计时。由于红外线的传播速度为光速，近距离内传播时传播时间可忽略不计，故可认为位移传感器收到的红外线的时间等同于 ，位移传感器把接收器记录的时间乘以 就得到发射器和接收器之间的距离。

学生实验二、用DIS测定位移和速度

［实验目的］

研究变速直线运动物体的s-t图，并从中求物体的位移和速度。 ［实验器材］

DIS（位移传感器、数据采集器、计算机等）、力学轨道、小车、支架等。 ［实验装置］ 用DIS测定位移和速度装置图

［实验原理］

在相等的时间内，物体的位移不相等的直线运动叫做变速直线运动。 ［实验步骤］

1．将位移传感器的发射器固定在小车上，接收器固定在力学轨道的高端（轨道稍倾斜，使小车下滑能作变速直线运动）。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，打开DIS应用软件，点击实验条目上的“用DIS测定位移和速度”，屏上将出现“位移－时间”坐标。

3．将小车放到轨道高端，点击“开始记录”，令其滑下。数据采集完成，点击“停止记录”，计算机界面的表格内，将出现小车的位移随时间变化的取样点数据，同时在s－t图将出现对应的数据点。从点的走向可以大致看出小车位移随时间变化的规律。

4．点击“数据点连线”，得出位移随时间变化的曲线。

5．点击“选择区域”，在s-t图像上选择研究区域。点击鼠标确定研究区域的“开始点”；再次点击，以确定研究区域的“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、相应区域的平均速度。

实验结论： ［注意事项］：

拖动滚动条，可以将对应小车运动状态的s-t图像置于显示区域中间。 ［形成性练习］

1．在“用DIS测量运动物体的位移和速度”实验中，要用到__________传感器，发射器应固定在____ ___上，__________固定在力学轨道的高端。 s(m)

2．某同学在“用DIS测量运动物体的位移和速度”实验中得到的小车的s-t图如图所示，从图中可知，小车运动的方向是____ (填“靠近”或“远离”)运动传感器的接收器。在图上2.5－3.0 s之间的一段水平直线表示________ ，从图中可以看出，1.0s时小车与开始计时点的距离为__________m。 t(s)

学生实验三、用DIS测定加速度

[实验目的］

测定斜面上下滑物体的加速度，加深对加速度的理解。 [实验器材]

DIS（位移传感器、数据采集器、计算机等）、力学轨道、小车、支架等。 [实验装置］

用DIS测定加速度装置图 [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

vv两点A（t1，v1）与B（t2，v2），求出它们所在直线的斜率，即可求得加速度：a21。

t2t1[实验步骤］

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（木板倾斜，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．将小车放到轨道高端，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－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，确定“开始点”和“结束点”，即可获得该段v-t图线对应的加速度值。

多次测量得出a的平均值。

实验结论： [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。 v(m/s) ［形成性练习］

1．图中是DIS实验得出的从斜面下滑的一辆小车的

v-t图像，由图可知，小车在AB段的运动可看作____ _运动，小车开始运动的时刻是________s，小车在AB段的

2

加速度是__________m／s，小车在AB段的位移是__________m。 t(s)

2．在“测定斜面上下滑物体的加速度”的实验中，我们用 传感器结合计算机获得 图，

通过图像求物体运动的加速度。在图像上取相距较远的两点A（t1，v1）与B（t2，v2），求出它们所在直线的 ，即可求得加速度a= 。实验发现，匀变速直线运动物体的v-t图像是 ，即反映了速度随时间 的规律。

学生实验四、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］

研究自由落体运动装置图

[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垂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，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 [注意事项]

1．减震回收装置可用海绵、网兜等。

2．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。 ［形成性练习］

1．在“利用DIS位移传感器研究自由落体运动”的实v 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

O A B C t D 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，根据以上实验结论，联系学过的相应运动规律，可以写出物体下落的高度h、时间t、速度v和加速度之间的关系：v= , h= 。

2．在发射器上绑上不同质量的金属块（片），测出不同质量的物体作自由落体运动的图像，得出的结论是________________________________________。

学生实验五、研究共点力的合成

［实验目的］

研究合力与两个分力的关系。 ［实验器材］

方木板，图钉，白纸，橡皮条，细绳套（2个），弹簧秤（2个），三角尺，量角器等。 ［实验装置］

A

O F1

F2

b

F

研究共点力的合成装置图

［实验原理］

一个力F的作用效果与两个共点力F1和F2的共同作用效果都是把橡皮筋拉伸到某点，所以F为F1和F2的合力。做出F的图示，再以F1和F2为邻边做平行四边形求出合力Fˊ，比较Fˊ和F是否大小相等，方向相同，以验证互成角度的两个共点力合成时遵循平行四边形定则。 ［实验步骤］

1．将方木板平放在桌上，钉上白纸。把橡皮条的一端固定于木板上的A点，另一端拴上两个细绳套。

2．用两只弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条的结点伸长到某一位置O。用铅笔描下O点的位置和两个拉力的方向，并记录弹簧秤的读数F1和F2。

3．去掉一个弹簧秤，调整剩下的一个弹簧秤的位置，用它将结点重新拉到O点。记下这时拉力的方向和弹簧秤的读数F。

4．用力的图示作出F1、F2和F，并以Fl、F2为邻边作平行四边形求出合力F′。

5．比较F和F′的大小，再用量角器量出F与F′之间的夹角Δθ，看其在实验误差范围内是否相等。

6．改变F1和F2的大小和方向，重复做几次实验，得出结论。

实验结论： 。 ［注意事项］

1．使用弹簧秤应注意：使用前要先调零。测力计的拉力方向应和它的轴线方向一致，且与木板面平行。弹簧、指针、拉杆不要与刻度板和刻度板末端的限位卡发生摩擦。使用时不要超过其弹性限度。

2．在同一次实验中应使两种情况下结点达到同一位置。同时，为了减小实验误差，应使橡皮条有较明显的伸长，弹簧秤有较大的读数；沿两条绳套的方向画直线时，视线应垂直于纸面，在细线下面的纸上点出两个定位点(尽量远些)，再用尖铅笔作图；两个绳套之间的

00

夹角不宜过大或过小，一般在60～120之间较为合适；画力的图示时，应选取适当的标度，尽量使图画得大些。 ［形成性练习］

1．“互成角度的两个共点力合成”实验的目的是：____________________________。该实验中所需要的器材除方木板、白纸、橡皮条、两只绳套、铅笔、几个图钉外，还需要___________和_________________。

2．在“互成角度两个力的合成\"的实验中，橡皮筋绳的一端固定在A点，另一端被两个弹簧秤拉到O点，两弹簧秤读数分别为Fl和F2，拉力方向分别与AO线夹角为α1和α2，以下说法正确的是………………………………( )

（A）合力F必大于F1或F2

（B）若用两只弹簧秤拉时作出的合力的图示F与用一只弹簧秤拉时拉力的图示F’不完全重合，说明力的合成的平行四边形定则不一定是普遍成立的

（C）若F1和F2方向不变，而大小各增加1N，则合力F的方向不变，大小也增加1N （D）O点位置不变，合力不变

学生实验六、用DIS研究加速度与力的关系、加速度与质量的关系

［实验目的］

1．研究物体在质量一定的情况下，加速度与所受力之间的关系。 2．研究物体在所受力一定的情况下，加速度与质量之间的关系。 ［实验器材］

DIS（位移传感器、数据采集器、计算机等）、带滑轮的力学轨道、细绳、小车、小桶、砝码、小车配重片、天平、支架等。 ［实验装置］

研究加速度与力的关系、加速度与质量的关系装置图

［实验原理］

由牛顿第二定律：F＝ma可知，当m不变时，F与a成正比；当F不变时，a与m成反比。 ［实验步骤］

实验1：研究小车在质量一定的情况下，加速度与所受力的关系

1．用天平测出小车的质量、小桶的质量。

2．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高端。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。

3．进行摩擦力平衡调整。步骤如下：

a．启动DIS，运行DIS应用软件，点击实验条目－“用DIS测定加速度”。

b．调节轨道的倾角，当加速度接近零时，可以认为小车重力沿斜面的分力与小车和轨道之间的摩擦力平衡（注意此时未挂小桶）。

4．返回软件主界面，点击实验条目“研究加速度与力的关系”。

5．将细绳的一端拴在小车上，另一端通过滑轮拴在放有砝码的小桶上。 6．在窗口下方的表格内输入小车的质量及拉力数值（等于砝码和小桶的总重力）。 (注意：只有当小桶和砝码的质量远小于小车质量时，小车所受的拉力才可近似等于桶和砝码所受的重力)。

7．将小车放到轨道上，点击“开始记录”，释放小车，数据采集完，点击“停止记录”。 8．点击“选择区域”，选择需要研究的一段v-t图线。此时，软件窗口下方的表格中将自动显示该段v－t图线对应的加速度。

9．保持小车质量不变，改变拉力，重做实验，可得到另几组数据，记录在表格中。 a/m•s F/N -2 10．处理实验数据，画出a-F图像，归纳得出结论。

实验结论：

实验2：研究小车在所受力一定的情况下，加速度与质量的关系

1．点击实验条目“研究加速度与质量的关系”，保持小桶和砝码的总重力不变（即保持小车所受拉力不变），改变小车的质量（往小车上依次加不同数量的配重片），重做实验，得到另外几组数据，记录在表格中。 a/m•s M/kg -2 2．处理实验数据，画出a-M图像。 3．重新设置变量，转化成“a-1／M 图像”，归纳得出结论。

实验结论：

［注意事项］

1．该实验的误差来源：

① 误差来源一：用桶和砝码的总重力代替小车受到的拉力。设小车的质量为M，小桶和砝码的总质量为m。根据牛顿第二定律，由于小车、桶和砝码都在做匀加速直线运动，以小车、桶和砝码为研究对象，进行受力分析并列出动力学方程：

对小车 F=Ma (1) 对桶和砝码 mg－F=ma (2)

解得 FMmgMm

由此可知，只有当m<② 误差来源二：存在摩擦阻力。在实验中通过平衡摩擦力的方法来消除这个系统误差，即调节轨道倾角，使小车重力沿斜面的分力与小车和轨道之间的摩擦力相抵消。如果对摩擦力未平衡或平衡不够，实验图像将出现如图A,B所示的情况。如果平衡过分，将出现如图C，D所示的实验结果。

A B

C D

摩擦力未平衡或平衡不够 摩擦力平衡过分

2．平衡摩擦力后，若改变小车的质量，不需再调节导轨的倾角。因为摩擦力和小车所受重力沿导轨方向的分力总是成正比变化。 ［形成性练习］

1．在牛顿第二定律的实验中，有些同学用实验数据作的a-F图和a-1/M图都不是过原点的直线，产生图线①的原因是________________,产生图线②的原因是___________________,产生图线③的原因是 。

2．牛顿第二定律实验中，a－F图像斜率的含义是 ；a－1／m图象斜率的含义是 ；在探究a与M的关系时，作a-1/M图象而不作a-M图象的理由是： 。 浦 东

潍坊七村702号

点击查看更多福建招生考试息(http://www.fjzsksw.com)

普陀区陕西

北路1283号调频一广场

副科毕,九科一.课间兀,作业出.覆压三百余里,隔离天日.我校北构而西折,直走西楼.作业溶溶,流入班房.每科一沓,九科一栋.廊腰缦回,檐牙高啄.各科老师,勾心斗角.唠唠焉,叨叨焉,课时密布,真不知乎多少话说.水花四溅,未云何雨?海量习题,不说哪懂?今上地理,不知西东.语文课上,睡意浓浓;化学课内,反应多多.一日之内,一课之间,而非常不满.

校长级长,主任科长,辞楼下榻,赶来我班,你争我抢,为吾老师.头屑纷纷,粉笔灰也;废纸累累,草稿纸也;断层山起,教科书也;浓香四溢,咖啡味也;下课铃声,老师不知其至也.一笔一划,苍劲有力,同学远视,而望外焉.有不睡者,三十六天.

数、物之题量,化、生之麻烦;史、地之提纲;语、英之背诵,几天几夜,摽掠其人,倚叠如山.一旦有作业,输来其间.嗟乎!一人之心,九大科老师之心也.老师爱课,人亦念其时间.奈何负之如高山,做之如大海?使所用之笔,多于南亩之农夫;眼镜度数,高于青藏之高原;文字密密,多于脸上之痘痘;头皮发麻,痒于之臭脚;不及格卷,多于列强之割地.使天下人,不敢言而敢怒,老师之心,日益骄固.班长叫,同学举,校长一句,不要关窗.

灭自习者,自习也,非老师.族课余者,课余也,非我们也.嗟乎!使九科各爱我们,则足以合格.使老师复爱我们之人,则递三次可至n次而合格,谁得而族灭也?自习不暇自哀,而我们哀之;我们哀之而不合格之,亦使家长而复哀我们也

5月1日、2 日。

東海岸廣場：上海浦東新區川沙路5558号

2号線川沙站 下午14:00-19:00

每天5頻次，每次出場20分鍾，2個英雄2個怪獸。