物理dis實驗裝置

『壹』 dis實驗裝置由什麼組成

DIS由感測器、數據採集器和 計算機組成．圖中①所示的器材為光電門感測器． 故答案為：數據採集器；計算機；D

『貳』 學生實驗「用DIS研究機械能守恆定律」的裝置如圖（a）所示，某組同學在一次實驗中，選擇DIS以圖象方式顯

（1）在定來量研究機械能守自恆定律之前需要進行定性研究的實驗，實驗中用到圖中的定位擋片，它的作用是觀察受到阻擋後小球能否擺到另外一側接近釋放時的同一高度．
故選C．
（2）實驗中用DIS測出的應為小球在各點時的動能，故感測器K的名稱是光電門感測器．
（3）小球高度下降，故小球的重力勢能應減小，動能增大，但總機械能不變，故乙圖表示重力勢能的變化； 丙圖表示動能的變化，甲圖表示機械能的變化；
故答案為：（1）C
（2）光電門感測器
（3）乙、丙和甲．

『叄』 如圖為「用DIS研究加速度和力的關系」的實驗裝置．（1）圖1是本實驗的裝置圖，圖中①是位移感測器的_____

（1）圖1是本實驗的裝置圖，圖中①是位移感測器的發射器，接收器固定在軌道上；內
因為要探索「加速容度和力的關系」所以應保持小車的總質量不變，鉤碼所受的重力作為小車所受外力；
在質量不變的條件下，加速度與外力成正比；由實驗原理：mg=（M+m）a
得a=

mg

M+m

，繩子的拉力：F=Ma=

Mmg

M+m

=

mg

1+ m M

可見當滿足M＞＞m時，繩子上的拉力近似等於鉤碼的重力，所以鉤碼的質量要小一些．
（2）在圖2中，當繩子的拉力大於0時，小車的加速度仍然是0，說明小車還受到其他的力的作用（摩擦力），從圖象上可以看到直線不過原點，這是由小車與軌道間的摩擦力引起的；由於a=

F

m

，由圖可知小車的質量為m=

F

a

=

1

△a △F

=

1

3.40-1.00 3-1

=

2

2.4

kg≈0.83kg．
故答案為：（1）發射器，鉤碼所受的重力，小（2）小車與軌道間的摩擦力，0.83

『肆』 如圖為「用DIS研究在溫度不變時，一定質量的氣體壓強與體積的關系」實驗裝置圖．（1）圖中，實驗器材A是_

（1）本實驗需要測量氣體的體積和壓強，體積由注射器的刻度直接內讀出，而實驗器材容A是壓強感測器，可測出壓強．
（2）根據理想氣體狀態方程

pV

T

＝c知，p和V的乘積明顯不同，可能是由於環境溫度不同，導致氣體的溫度T不同造成的，也可能是由於注射器內氣體的質量不同造成的．
（3）為了保持注射器內氣體的溫度不變，推拉活塞要緩慢．
（4）以注射器內氣體為研究對象：
初始時：p₁=p₀，V₁=10cm³；
體積最小時：p₂=？，V₂=4cm³；
體積最大時：p₃=？，V₃=20cm³；
根據玻意耳定律得：p₁V₁=p₂V₂=p₃V₃，
則得：p₂=

p1V1

V2

=

p0×10cm3

4cm3

=2.5p₀；p₃=

p1V1

V3

=

p0×10cm3

20cm3

=0.5p₀．
所以注射器內部與外界壓強差的最大值為△p=p₂-p₀=1.5p₀
故答案為：
（1）壓強感測器；
（2）環境的溫度不同，注射器內氣體的質量不同；
（3）推拉活塞要緩慢；
（4）1.5．

『伍』 圖1是現代中學物理利用DIS位移感測器研究平拋運動規律的實驗裝置圖，位移感測器通過接收發射器發射超聲波

（1）通過圖2實驗數據可說明水平方向上做勻速直線運動，豎直方向上做勻加速直線運動．
（2）因為在水平方向上做勻速直線運動，所以平拋運動的初速度v0＝

2a

△t

；
豎直方向上做勻加速直線運動，根據△y=a=g△t²，解得g=

a

△t2

．
故答案為：（1）勻速直線；勻加速直線．（2）

2a

△t

；

a

△t2

．

『陸』 用DIS測量不規則固體的密度，實驗裝置如圖1所示．實驗步驟如下：Ⅰ．將質量為9.30×10-3kg的固體放入注射

（1）表格轉換成1/P如下所示，然後描點作圖如圖2
1P+0.265 （3）3.5×10³kg/m³

『柒』 如圖1所示為「用DIS（位移感測器、數據採集器、計算機）研究加速度和力與質量的關系」的實驗裝置．（1）

（1）研究加速度和力與質量的關系，需先控制一個物理量不變，採用的研究方法是控制變數法．
（2）①由圖線OA段可知，a與F的圖線是傾斜的直線，可知質量一定的情況下，加速度與合外力成正比．
②因為圖線的斜率表示物體的質量，AB段明顯偏離直線，此時小車的質量不再遠大於鉤碼的質量，斜率為鉤碼和小車總質量的倒數．
（3）研究加速度與小車質量的關系，若作出a-M圖線，圖線是曲線，無法得出a與M的定量關系，應該作a-

1

M

圖線，圖線為過原點的直線，說明a與M成反比．
故答案為：（1）控制變數法，（2）①質量一定的情況下，加速度與合外力成正比，②沒有使小車質量遠大於鉤碼質量．
（3）a-

1

M