1、第 1 页 共 3 页用 DIS 测定位移和速度实验目的：研究变速直线运动物体的 st 图，并从中求物体的位移和速度。实验器材：小车、1m 长的轨道、DIS（位移传感器、数据采集器、计算机等） 。实验过程：1.实验装置如图所示，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，使小车能做变速直线运动） ，将接收器与数据采集器相连，连接数据采集器与计算机。2.开启电源，运行 DIS 应用软件，点击“实验条目”中的“用 DIS 测定位移和速度” ，界面如图所示。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 st 图中
2、将出现对应的数据点，如图所示。从点的走向可大致看出小车位移随时间变化的规律。点击“数据点连线”得到位移随时间变化的曲线。用 DIS 测变速直线运动的平均速度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，获得如图所示的 st第 2 页 共 3 页图。点击“选择区域” ，先后将 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值，并将数值填入表，这就是相应区域的平均速度。注意事项：在测平均速度时应选用位移传感器，实验时轨道略有倾斜，让小车加速下滑从而得到相应的 s-t 图象。然后点击不同的“选择区域”得到相应的平均速度值，可以发现选取不同的时间段得到的平均
3、速度值往往是不同的。增大轨道倾角并重复实验，可发现同样的时间段内的平均速度值会增大。用 DIS 测定变速直线运动的瞬时速度实验过程1实验装置如图所示，在小车的中心位置上固定挡光片，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” ，界面如图。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，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。把软件界面上的数据填入上图所示的界面空格中。从实验数据分析可知，挡光片的宽度逐渐减小时，测得的速度值越来越趋近于小车经过挡光片所在位置的瞬时速度。用光电门传感器测瞬时速度光电门记录的是挡光片的挡光时间。光电门记录的是挡光片的挡光时间。挡光片的宽度较窄，经过光电门的平均速度就可看作瞬时速度。注意事项：它测定的是挡光片经过光电门的时间，然后根据挡光片的宽度（即位移） ，自动计算出瞬时速度的值。实际上它测定的只是很短时间或很小位移中的平均速度。可见挡光片越窄，测得的速度越接近物体经过光电门时的瞬时速度。所以实验时要改变挡光片的宽度做几次实验，观察并记录速度的值，加以比较。第 3 页 共 3 页应能明确指出测得的速度是小车到达什么位置时的速度。
