位移与速度测量传感器详解演示文稿
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实验一:用DIS测量运动物体的位移和速度一、用DIS测位移和平均速度实验目的:研究变速直线运动物体的s-t图像,并从中求物体的位移和平均速度实验原理:斜面上小车从静止开始加速下滑,利用位移传感器记录小车的位移随时间变化的过程,通过DIS实验系统的专用软件,显示小车的位移随时间变化的曲线。
然后选择不同的研究区域,计算相应区域的平均速度。
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)。
实验装置:实验步骤:1)连接如图:将位移传感器接收端固定在侧面固定板上,放在轨道高端,连接到数据采集器的二号口(注:位移传感器不能插在一号口上);将位移传感器发射端固定到小车上,并使之与接收端基本正对。
2)双击图标,打开DAS程序,等待传感器自动连接,待变成,传感器就连接成功了。
单击“新课改实验”,双击实验条目“用DIS测定位移和速度”,进入实验界面。
3)将小车放到倾斜的轨道上,打开位移传感器发射端的电源开关,点击“”,放手让小车下滑。
4)当获得的s-t 图线如(图1)所示时,表明此次数据采集完成,点击“”,并关闭位移传感器发射端的电源开关。
图1 图25)点击“选择范围”按钮,以便在s-t 图线上选择研究区域。
把鼠标移到左侧y轴附近的“开始点选择线”,此时鼠标变形为手指。
单击并按住左键,拖拉选择线,选定研究区域的“开始点”;同样方法用右侧的“结束点选择线”,确定“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、速度的值,如(图2)。
如果选不同的区域,得到的速度基本一样,说明运动是匀速的。
6)点击“v-t 图像”,图像变为研究区域内s-t 图线对应的v-t 图线。
点击“选择范围”按钮,按步骤5在v-t 图线上选择“开始点”和“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v-t 图线的初速度、末速度、时间差、加速度的值。
7)点击软件窗口右下角“截取屏幕”按钮,可将当前实验结果以图像文件的形式保存下来,记录在电脑中。
⽤DIS测定位移和速度(讲义)⽤DIS 测定位移和速度【实验⽬的】1.学会⽤位移传感器测位移。
2.研究变速直线运动物体的s-t 图,并从中求出物体的位移和速度。
3.学会测量瞬时速度。
【实验仪器】位移传感器,数据采集器,计算机,⼩车,长导轨,光电门传感器,挡光⽚【实验原理】位移传感器测距离的原理超声波红外线位移传感器由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,固定在被测运动物体上的发射器向接收器同时发射⼀个红外线脉冲和⼀个超声波脉冲,接收器收到红外线脉冲时开始计时间T1,收到超声波脉冲时停⽌计时T2,计算机根据两者时间差和空⽓中的声速,计算出发射器和接收器之间的距离。
【实验过程与数据分析】(⼀)⽤位移传感器测位移1.连接数据采集器与计算机,将位移传感器的接收器接⼊数据采集器。
2.开启电源(包括位移传感器的发射器电源),运⽤DIS 应⽤软件。
3.点击DIS“实验条⽬”中的“练习使⽤DIS”。
4.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。
5.改变接收器和发射器的相对距离,测量其可测的最⼤距离,最⼩距离,并将实验结果填⼊表格内。
表格:位移传感器的测量范围(⼆)通过研究s-t图测平均速度实验装置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测定位移与速度”,界⾯如下图所⽰4.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变化的规律。
点击“数据点连线”得到位移随时间变化的曲线。
通过研究变速直线运动的s-t图,从中求出物体的位移和速度。