1、DIS實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一：驗(yàn)證牛頓第三定律實(shí)驗(yàn)過(guò)程與數(shù)據(jù)分析1、 將兩只力傳感器接入數(shù)據(jù)采集器；2、 啟動(dòng)“組合圖形”功能，點(diǎn)擊“增加”，增加圖線“時(shí)間-力1”與“時(shí)間與力2”；3、 兩手各持一只力傳感器，讓兩傳感器的側(cè)鉤互相鉤住，兩手用力拉或壓，得兩條“力-時(shí)間”組合顯示圖線（圖1）。觀察發(fā)現(xiàn)兩條圖線基本重合，表示兩力大小相等；4、 選中其中一條圖線，點(diǎn)擊“設(shè)置”，設(shè)為“鏡像顯示”，對(duì)兩個(gè)力的方向加以區(qū)別；5、 返回實(shí)驗(yàn)界面，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，可采用鏡像顯示的圖線與另一條圖線以X軸呈上下對(duì)稱（圖2），說(shuō)明兩力方向相反。使用“顯示數(shù)據(jù)點(diǎn)功能”，可見(jiàn)兩力大小相同；6、 點(diǎn)擊“停止”，將“采樣頻率”設(shè)置為

2、“100”。讓兩只力傳感器的側(cè)鉤正對(duì)，相互敲擊，獲得另外兩條以X軸呈上下對(duì)稱的圖線（圖3）；7、 結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)牛頓第三定律在實(shí)驗(yàn)中的體現(xiàn)。 圖1：通用軟件模式下的組合波形 圖2：將一條圖線設(shè)置為鏡像模式圖3：鏡像模式下的敲擊圖線 圖4：專用軟件力的相互作用圖線 圖5：專用軟件下的敲擊圖線實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目二：瞬時(shí)速度的測(cè)定實(shí)驗(yàn)操作1、 將光電門傳感器固定在物理支架上，放在軌道的一側(cè)，連接到數(shù)據(jù)采集器第一通道。2、 點(diǎn)擊教材專用軟件主界面上的實(shí)驗(yàn)條目“瞬時(shí)速度的測(cè)定”，打開(kāi)該軟件。3、 軟件顯示出四次測(cè)量中擋光片的寬度（S）的默認(rèn)值：0.080、0.060、0.040、0.020m。如實(shí)驗(yàn)需要，可對(duì)

3、該默認(rèn)值進(jìn)行修改。4、 點(diǎn)擊“開(kāi)始記錄”，依次將與軟件中S對(duì)應(yīng)的四片擋光片固定到小車上，讓小車從軌道上同一位置滑下，記錄下四次擋光的時(shí)間，同時(shí)得到小車的運(yùn)行速度（圖1）。5、 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，歸納瞬時(shí)速度的概念和研究方法。圖1：四次擋光完成后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目三：研究勻速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)操作一、專用軟件的使用1、 將位移傳感器接收器固定在軌道頂端，連接到數(shù)據(jù)采集器的第一通道；將位移傳感器發(fā)射器固定到小車上。2、 點(diǎn)擊教材專用軟件主界面上的實(shí)驗(yàn)條目“研究勻速直線運(yùn)動(dòng)”，打開(kāi)該軟件。3、 點(diǎn)擊“開(kāi)始記錄”，將小車放到軌道上，打開(kāi)位移傳感器發(fā)射器的電源開(kāi)關(guān)，令其滑下，調(diào)節(jié)斜板的傾角，是小車下滑盡可能接近勻

4、速；4、 當(dāng)獲得的s-t圖線如圖1所示時(shí)，表明此次數(shù)據(jù)采集完成，點(diǎn)擊“停止記錄”。5、 拖動(dòng)滾動(dòng)條，將對(duì)應(yīng)小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的s-t圖線置于顯示區(qū)域中間，點(diǎn)擊“選擇區(qū)域”按鈕，以便在s-t圖線上選擇研究區(qū)域。6、 選擇研究區(qū)域的第一步，須通過(guò)點(diǎn)擊鼠標(biāo)確定研究區(qū)域的“開(kāi)始點(diǎn)”。7、 再次點(diǎn)擊，以確定研究區(qū)域的“結(jié)束點(diǎn)”。此次在軟件界面左下方的數(shù)據(jù)窗口中，即可顯示出研究區(qū)域內(nèi)s-t圖線的初位移、末位移、時(shí)間差、速度的值.8、 點(diǎn)擊“v-t圖像”，觀察研究區(qū)域內(nèi)s-t圖線對(duì)應(yīng)的v-t圖線，如圖2.9、 點(diǎn)擊“s-t圖像”按鈕，可返回并重新設(shè)置選擇區(qū)域，對(duì)另一段s-t圖線進(jìn)行研究。10、 點(diǎn)擊“開(kāi)始記錄”按

5、鈕，即可啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集，開(kāi)始新的實(shí)驗(yàn)。11、 實(shí)驗(yàn)結(jié)束，點(diǎn)擊“返回”按鈕，退出該軟件，并注意關(guān)閉位移傳感器發(fā)射器的電源開(kāi)關(guān)。 圖1：專用軟件s-t圖線 圖2：專用軟件v-t圖線二、通用軟件的使用1、 將位移傳感器接收模塊接入數(shù)據(jù)采集器，并固定在滑軌的高端。2、 將位移傳感器發(fā)射模塊與運(yùn)動(dòng)小車固定在一起，調(diào)節(jié)滑軌一端得高度，使小車在滑軌上的運(yùn)動(dòng)接近勻速。調(diào)整接收、發(fā)射模塊的位置，使其基本正對(duì)。3、 點(diǎn)擊教材通用軟件主界面，打開(kāi)“組合圖線”，點(diǎn)擊“添加”，選擇X軸為“時(shí)間”，Y軸為“位移”。4、 打開(kāi)位移傳感器發(fā)射模塊的電源開(kāi)關(guān)，讓小車自滑軌的高端下滑，得出“s-t”圖線（圖3）。5、 如果s-t圖

6、線呈曲線，表明小車未做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)需調(diào)節(jié)滑軌的角度。6、 選擇有效區(qū)段，點(diǎn)擊“線性擬合”，可見(jiàn)所選區(qū)域s-t圖線與擬合圖線完全重合（圖4），表明在勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)位移與時(shí)間為線性關(guān)系，擬合直線的斜率即為運(yùn)動(dòng)物體的速度。 圖3：通用軟件s-t圖 圖4：線性擬合研究勻加速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)操作一、專用軟件的使用1、 將位移傳感器接收器固定在軌道的頂端，連接到數(shù)據(jù)采集器第一通道；將位移傳感器發(fā)射器固定到小車上。2、 點(diǎn)擊教材專用軟件主界面上的實(shí)驗(yàn)條目“從v-t圖求加速度”，打開(kāi)該軟件。3、 點(diǎn)擊“開(kāi)始記錄”，將小車放到軌道頂端，打開(kāi)位移傳感器發(fā)射器電源開(kāi)關(guān)，使小車從軌道上滑下。4、 調(diào)節(jié)斜面的傾角，重

7、復(fù)實(shí)驗(yàn)。當(dāng)獲得的v-t圖線如圖1所示時(shí)，可點(diǎn)擊“停止記錄”，進(jìn)入數(shù)據(jù)分析階段。5、 拖動(dòng)滾動(dòng)條，將對(duì)應(yīng)小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的v-t圖線置于顯示區(qū)域中間，點(diǎn)擊“選擇區(qū)域”按鈕，確定“開(kāi)始點(diǎn)”和“結(jié)束點(diǎn)”，在v-t圖線上選擇研究區(qū)域。6、 “開(kāi)始點(diǎn)”和“結(jié)束點(diǎn)”確定后，即可獲得該段v-t圖線對(duì)應(yīng)的加速度值（圖1）。7、 選擇另一區(qū)域研究（圖2）。8、 歸納加速度的概念和從v-t圖求加速度的研究方法。 圖1：專用軟件v-t圖線區(qū)域1 圖2：專用軟件v-t圖線區(qū)域2二、通用軟件的使用1、將位移傳感器接收模塊接入數(shù)據(jù)采集器并固定在滑軌的高端。2、將位移傳感器發(fā)射模塊與運(yùn)動(dòng)小車固定在一起，調(diào)節(jié)滑軌一端的高度，使小

8、車做勻加速運(yùn)動(dòng)。調(diào)整接收、發(fā)射模塊的位置，使其基本正對(duì)。3、打開(kāi)“組合圖線”，點(diǎn)擊“添加”圖線，選擇X軸為“時(shí)間”，Y軸為“位移”。4、打開(kāi)位移傳感器發(fā)射模塊的電源開(kāi)關(guān)，讓小車自滑軌的高端下滑，得出s-t圖線（圖1）。5、點(diǎn)擊“選擇區(qū)段”，選擇s-t圖線中對(duì)應(yīng)小車運(yùn)動(dòng)的區(qū)段。6、點(diǎn)擊“擬合”，選取“二次擬合”，可見(jiàn)擬合圖線與s-t圖線所選區(qū)域完全重合，表明小車的運(yùn)動(dòng)屬于勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移與時(shí)間為二次多項(xiàng)式關(guān)系（圖2）。7、對(duì)擬合獲得的二次多項(xiàng)式圖線進(jìn)行求導(dǎo)（其物理意義是將s-t圖轉(zhuǎn)為v-t圖），獲得的導(dǎo)數(shù)圖線為直線（圖3），說(shuō)明速度與時(shí)間為線性關(guān)系。8、對(duì)導(dǎo)數(shù)圖線進(jìn)行線性擬合(圖4)，該擬合

9、線的線性方程的斜率即為運(yùn)動(dòng)物體的加速度。 圖1：通用軟件s-t圖線 圖2：二次多項(xiàng)式擬合 圖3：求導(dǎo) 圖4：線性擬合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目五：超重失重實(shí)驗(yàn)操作一、專用軟件的使用1、 將一只力傳感器接入數(shù)據(jù)采集器。2、 點(diǎn)擊教材專用軟件主界面上的實(shí)驗(yàn)條目“超重失重”，打開(kāi)該軟件。3、 點(diǎn)擊“開(kāi)始記錄”，在力傳感器側(cè)鉤上掛上38N的砝碼，然后讓傳感器沿垂直方向加速上升和下降，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1。4、 觀察圖1中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖線，研究其中的不同段落對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，建立“運(yùn)動(dòng)圖線”的對(duì)應(yīng)關(guān)系。二、通用軟件的使用1、 將力傳感器接入數(shù)據(jù)采集器，選擇“示波”顯示方式。2、 握住傳感器的手柄，使其側(cè)鉤豎直向下，點(diǎn)擊“調(diào)零”。3、 將重物（6N左右）懸掛在力傳感器側(cè)鉤上。4、 教師可以在實(shí)驗(yàn)之前先引導(dǎo)學(xué)生基于實(shí)驗(yàn)原理，猜想超重和失重對(duì)應(yīng)的“F-t”圖線可能呈現(xiàn)出的形狀。5、 手持懸掛有重物的力傳感器，沿垂直于地面的方向加速升降，觀察波形變化。6、 點(diǎn)擊“停止”，回放“