上海物理会考实验资料.doc

高中物理实验操作 实验一 用DIS测定位移和速度 [实验目的] （1）熟悉DIS的使用方法； （2）用DIS测定位移，并研究变速直线运动物体的s-t图像； （3）测量变速直线运动物体的平均速度； （4）测定变速直线运动的瞬时速度。 [实验原理] 利用位移传感器测定物体距位移传感器接收器之间的距离，及其随时间的变化关系。测定位移、得出s-t图，测量平均速度。注：位移传感器的工作原理《教参》P27，《课本》P28。利用光电门测量挡光片通过光电门的时间，计算出小车通过光电门的平均速度（△t很小）。注：光电门传感器的介绍《教参》P27，《课本》P32。 [实验器材] 位移传感器（发射器、接收器）、光电门传感器、数据采集器、计算机、刻度尺、轨道、小车、挡光片。 [实验步骤] （二）用DIS测定位移 （1）将位移传感器的发射器固定在小车上，接收器固定在轨道右端（轨道稍倾斜，使小车能做匀速直线运动），将数据采集器相连。 （2）开启计算机和数据采集器电源，运行DIS应用软件，选择“教材专用”点击实验条目中的“测量运动物体的位移和速度”，出现相应的界面。 （3）点击“开始记录”，放开小车使其运动，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图中将出现对应的数据点，从点的走向可大致看出小车位移随时间的变化的规律。 （4）点击“数据点连线”，得出位移随时间变化的曲线。 （5）改变轨道的倾角，重复实验，观察不同形状的图线与小车运动状态的关系。小车做变速直线运动时，对应的图线是怎样的？ （三）用DIS测变速直线运动的平均速度 （1）实验装置同（二），按照前述学生实验的步骤，使载有位移传感器发射器的小车做变速直线运动，获得的s-t图界面。 （2）点击“选择区域”，取A、D两点，图中直角三角形水平边为两点的时间间隔△t，竖直边为两点位移的变化量△s，其斜边的斜率即为平均速度值，实验下方速度窗口中将显示该速度的值。 （3）将类似于上述实验界面图中“AD”“AC”“AB”选定为研究区域，观察实验界面下方速度窗口中显示的数据，并将数值填入表格内。 （四）用DIS测变速直线运动的瞬时速度 （1）将光电门传感器固定在轨道侧面，垫高轨道的一端，使固定有挡光片的小车能够顺利通过并能挡光。 （2）开启电源，运行DIS应用软件，点击实验条目中的“用DIS测定瞬时速度”，出现相应软件界面。 （3）点击“开始记录”，依次将与软件中△s对应的挡光片固定在小车上，让小车从轨道的同一位置由静止开始下滑，分别记录下四次挡光的时间，DIS实时计算出小车通过光电门时的平均速度。 （4）将上述实验数据填入表格中： [注意事项] （1）位移传感器的接受器和发射器要正对，发射器固定在小车上，接收器固定在轨道的右端。发射器的电源开关要打开。 （2）挡光片上边沿应和小车运动轨道平行。 （3）注意点击“开始记录”和释放小车的先后顺序对实验的影响。 实验二 用DIS测定加速度 [实验目的] 测定沿轨道下滑小车的加速度。 [实验原理] 利用位移传感器测出运动物体的位移随时间的变化关系，进行数据处理得到s-t图的斜率v随时间的变化关系，即得到v-t图，根据得到运动物体的加速度。 [实验器材] 小车、轨道、量角器、位移传感器、数据采集器、计算机。 [实验步骤] （1）将位移传感器与数据采集器相连。并将轨道垫高。 （2）开启电源，运行DIS应用软件，点击实验条目中的“用DIS测定加速度”，出现相应的实验界面。 （3）点击“开始记录”并释放小车，得到v-t图像。 （4）观察得到小车在轨道上运动的v-t图线，思考分析速度随时间的变化规律。 （5）点击“选择区域”，移动光标，在图像上取相距较远的两点A（t1，v1）与B（t2，v2），求出它们所在直线上的斜率，即可求出加速度，即，并记录a1=______m/s2。 （6）不改变轨道的倾角，重复实验，多次（5次）测量加速度a值，并做好相应的记录。a2=______m/s2，a3=______m/s2，a4=______m/s2，a5=______m/s2。 选做：（7）改变轨道的倾角，测量加速度值，并做好相应的记录。重复实验5次。 [实验结论] 当斜面倾角为___________时，小车下滑的加速度平均值为。（选做）当斜面的倾角越大，下车下滑的加速度越__________。 [注意事项] （1）小车的轮子应在轨道的卡槽内，位移传感器的接收器和发射器要正对。 （2）注意连接时，各接口不要松动，并打开数据采集器的电源。 （3）实验过程中和多次测量同一倾斜角时，斜面角度不要改变。 实验三 研究共点力的合成 [实验目的] 研究合力与分力的关系 [实验原理] 用一个力与同时用两个力使橡皮筋发生相同形变效果（伸长相同的长度），合力与两个分力的大小和方