D現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)——數(shù)字化信息系統(tǒng)（DIS）D現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)——數(shù)字化信息系統(tǒng)（DIS）［學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)］教室的體積是多少，請(qǐng)同學(xué)們動(dòng)手測(cè)量一下？（需要哪些工具，應(yīng)該如何測(cè)量？）D現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)——數(shù)字化信息系統(tǒng)（DIS）用傳統(tǒng)測(cè)量工具測(cè)量物理量的體會(huì)是什么？你覺(jué)得在測(cè)量過(guò)程中有些哪些困難？（用刻度尺測(cè)量距離靠人眼觀察、手工記錄，操作耗時(shí)費(fèi)力，測(cè)量精度較低，效率不高，實(shí)時(shí)測(cè)量有一定的困難。）D現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)——數(shù)字化信息系統(tǒng)（DIS）這種超聲波測(cè)距儀實(shí)際是應(yīng)用了數(shù)字化信息技術(shù)，它集探測(cè)、記錄、運(yùn)算、顯示于一體。數(shù)字化信息系統(tǒng)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力及實(shí)時(shí)顯示功能給物理量的測(cè)量帶來(lái)了重大變化。有沒(méi)有更好的測(cè)量工具呢？超聲波測(cè)距儀中學(xué)物理課程中引入了數(shù)字化信息系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱DIS），下面簡(jiǎn)單介紹如何用現(xiàn)代技術(shù)手段做物理實(shí)驗(yàn)。D現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)——數(shù)字化信息系統(tǒng)（DIS）什么是DIS呢？它的基本結(jié)構(gòu)是什么？各器件的功能是什么？（1）DIS：是DigitalInformationSystem的縮寫，意為數(shù)字化信息系統(tǒng)。利用現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，我們稱做DIS實(shí)驗(yàn)。1、DIS的含義及DIS的結(jié)構(gòu)D現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)——數(shù)字化信息系統(tǒng)（DIS）（2）DIS：是由“傳感器＋數(shù)據(jù)采集器＋計(jì)算機(jī)（裝有實(shí)驗(yàn)軟件包）”構(gòu)成的新型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。（3）DIS的系統(tǒng)框圖研究對(duì)象——傳感器——數(shù)據(jù)采集器——計(jì)算機(jī)D現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)——數(shù)字化信息系統(tǒng)（DIS）應(yīng)用示例：練習(xí)使用DIS實(shí)驗(yàn)?zāi)康模菏煜IS的使用方法，了解位移傳感器的性能實(shí)驗(yàn)器材：DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)等）；刻度尺。實(shí)驗(yàn)裝置：如圖2、怎樣使用DIS？D現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)——數(shù)字化信息系統(tǒng)（DIS）實(shí)驗(yàn)步驟：（1）將位移傳感器與數(shù)據(jù)采集器相連，數(shù)據(jù)采集器與計(jì)算機(jī)相連構(gòu)成DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。（2）開啟數(shù)據(jù)采集器電源和位移傳感器發(fā)射器部分的電源后，打開教材專用軟件，點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)條目上的“練習(xí)使用DIS位移傳感器”。（3）將位移傳感器的發(fā)射器與接收器相對(duì)放置，點(diǎn)擊開始記錄，觀察計(jì)算機(jī)界面上的數(shù)據(jù)變化，并與刻度尺的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較。（4）改變接收器和發(fā)射器的相對(duì)位置，測(cè)量其可測(cè)的最大、最小距離，及測(cè)量范圍并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入表格中。D現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)——數(shù)字化信息系統(tǒng)（DIS）位移傳感器的測(cè)量范圍最大距離（cm）最小范圍（cm）可測(cè)角度范圍D現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)——數(shù)字化信息系統(tǒng)（DIS）你覺(jué)得使用刻度尺測(cè)量與用位移傳感器測(cè)量過(guò)程中有哪些異同？相同處：任何測(cè)量都有三個(gè)組成部分。探測(cè)器記錄，處理和顯示被測(cè)對(duì)象不同處：傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)儀器精度較低、誤差較大、可重復(fù)性較差。DIS具備“實(shí)時(shí)實(shí)驗(yàn)”功能，數(shù)據(jù)采集、處理和分析都由計(jì)算機(jī)完成，測(cè)量時(shí)間省、精度高，誤差小，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的整合代表了新物理實(shí)驗(yàn)改革的方向。D現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)——數(shù)字化信息系統(tǒng)（DIS）請(qǐng)同學(xué)們閱讀“點(diǎn)擊”，談?wù)勎灰苽鞲衅鳒y(cè)距離的原理是什么？利用聲速來(lái)計(jì)算發(fā)射器和接受器之間的距離（紅外線的傳播時(shí)間可以忽略）D現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)——數(shù)字化信息系統(tǒng)（DIS）探索研究（DIS實(shí)驗(yàn)）1、用DIS研究變速直線運(yùn)動(dòng)的s-t圖實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯孔兯僦本€運(yùn)動(dòng)物體的s-t圖，并從中求物體的位移和速度實(shí)驗(yàn)器材：1m長(zhǎng)的軌道、DISD現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)——數(shù)字化信息系統(tǒng)（DIS）探索研究（DIS實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)過(guò)程：1、按圖連接裝置2、開啟電源，運(yùn)行DIS應(yīng)用軟件3、點(diǎn)擊開始記錄，獲得數(shù)據(jù)點(diǎn)；點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)點(diǎn)連線”獲得位移隨時(shí)間變化的曲線。D現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)——數(shù)字化信息系統(tǒng)（DIS）探索研究（DIS實(shí)驗(yàn)）2、用DIS測(cè)變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，點(diǎn)擊“選擇區(qū)域”，先后選定不同的區(qū)域，獲得平均速度研究區(qū)域平均速度v/m·s-1ADACAB

兩點(diǎn)間的水平距離是時(shí)間△t兩點(diǎn)間的豎直距離就是位移△s，△s/△t就是平均速度，從得出的結(jié)果看出不同位移不同時(shí)間內(nèi)的平均速度往往是不同的。D現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)——數(shù)字化信息系統(tǒng)（DIS）探索研究（DIS實(shí)驗(yàn)）3、用DIS實(shí)驗(yàn)測(cè)變速直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度我們是如何理解瞬時(shí)速度的？能否測(cè)出瞬時(shí)速度呢？某位置（或某時(shí)刻）的瞬時(shí)速度，就是無(wú)限逼近該位置或該時(shí)刻附近的位移（或時(shí)間）內(nèi)的平均速度。D現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)——數(shù)字化信息系統(tǒng)（DIS）探索研究（DIS實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)原理

在實(shí)驗(yàn)探究中選取物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的某一段運(yùn)動(dòng)軌跡，并測(cè)量該段軌跡的平均速度ν。不斷減小軌跡的長(zhǎng)度，就是求出越來(lái)越短的位移（或時(shí)間）內(nèi)的平均速度，從而求出運(yùn)動(dòng)軌跡上某點(diǎn)（或某時(shí)刻）的瞬時(shí)速度。應(yīng)用光電門傳感器獲得不同擋光片的擋光時(shí)間，從而得到擋光片寬度不斷減小時(shí)的速度值，這個(gè)速度值越來(lái)越趨近小車通過(guò)光電門所在位置的速度。D現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)——數(shù)字化信息系統(tǒng)（DIS）探索研究（DIS實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)器材：小車、軌道、光電門傳感器，不同寬度的擋光片實(shí)驗(yàn)過(guò)程：(閱讀課本）實(shí)驗(yàn)小結(jié)：實(shí)驗(yàn)的過(guò)程體現(xiàn)了一種極限的思想。四、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：用DIS測(cè)量加速度：目的:測(cè)沿軌道下滑的物體的加速度器材:小車、軌道、DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)）實(shí)驗(yàn)過(guò)程：1、根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康摹⑵鞑脑O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)步驟。2、安裝位移傳感器和軌道等實(shí)驗(yàn)裝置，使軌道傾斜適當(dāng)角度后固定。3、分析、處理所獲獲得v—t圖像（1）小車在軌道上下滑的v—t圖像是一段傾斜的直線，表明小車速度隨時(shí)間均勻變化（2）移動(dòng)光標(biāo)鍵，在圖像上取相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)A（t1,v1）與B（t2,v2

）直線的斜率即為小車的加速度（3）多測(cè)幾次得出a的平均值D現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)——數(shù)字化信息系統(tǒng)（DIS）1、DIS的主要組成部分分別是_________、___________以及____________三部分。2、按照練習(xí)使用“DIS”的要求，把下圖中的位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)用線相連。D現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)——數(shù)字化信息系統(tǒng)（DIS）3、用DIS研究物體的運(yùn)動(dòng)s-t圖，得到如圖所示的圖象，從圖中可知小車的運(yùn)動(dòng)方向是_______(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)位移傳感器的接受器。圖上2.5秒到3.0秒間的一段水平直線表示_______________.從圖中可以看出,1.0秒時(shí)小