【實驗目的】
1． 學會用位移感測器測位移。
2． 研究變速直線運動物體的s-t圖，並從中求出物體的位移和速度。
3． 學會測量瞬時速度。
【實驗儀器】
位移感測器，資料採集器，計算機，小車，長導軌，光電門感測器，擋光片
【實驗原理】
位移感測器測距離的原理
超聲波紅外線
脈衝強度
紅外線脈衝脈衝強度
超聲波脈衝
tt位移感測器由發射器和接收器組成，發射器內裝有紅外線和超聲波發射器；接收器內裝有紅外線和超聲波接收器。測量時，固定在被測運動物體上的發射器向接收器同時發射乙個紅外線脈衝和乙個超聲波脈衝，接收器收到紅外線脈衝時開始計時間t1，收到超聲波脈衝時停止計時t2，計算機根據兩者時間差和空氣中的聲速，計算出發射器和接收器之間的距離。
【實驗過程與資料分析】
（一） 用位移感測器測位移
1． 連線資料採集器與計算機，將位移感測器的接收器接入資料採集器。
2． 開啟電源（包括位移感測器的發射器電源），運用dis應用軟體。
3． 點選dis「實驗條目」中的「練習使用dis」。
4． 將位移感測器的發射器與接收器正對放置，點選「開始記錄」，觀察計算機介面上的資料變化，並與刻度尺的測量結果進行比較。
5． 改變接收器和發射器的相對距離，測量其可測的最大距離，最小距離，並將實驗結果填入**內。
**：位移感測器的測量範圍
（二） 通過研究s-t圖測平均速度
實驗裝置
1．將位移感測器的發射器固定在小車上，接收器固定在軌道右端（軌道稍傾斜，使小車能做變速直線運動），將接收器與資料採集器相連，連線資料採集器與計算機。
2．開啟電源 ，執行dis應用軟體，點選「實驗條目」中的「用dis測定位移與速度」，介面如下圖所示
4． 點選「開始記錄」，放開小車使其運動。計算機介面的**內，將出現小車的位移隨時間變化的取樣點資料，同時在s-t圖將出現對應的資料點。從點的走向可大致看出小車位移隨時間變化的規律。
點選「資料點連線」得到位移隨時間變化的曲線。通過研究變速直線運動的s-t圖，從中求出物體的位移和速度。
5． 獲得s-t圖後，點選「選擇區域」，先後將ad,ac,ab選定為研究區域，觀察實驗介面下方速度視窗中顯示的資料，並將數值填入**中。
**：研究區域的平均速度
（三）測瞬時速度
實驗裝置
1． 在小車的中心位置上固定擋光板，將光電門感測器固定在軌道側面，墊高軌道的一端，使固定擋光片的小車能夠順利通過並能擋光。
2． 開啟電源，執行dis應用軟體，點選「實驗條目」中的「用dis測瞬時速度」，介面如圖所示。
3． 點選「開始記錄」，一次將與軟體中不同寬度的擋光片固定在車上，讓小車從軌道的同一位置由靜止開始下滑，記錄下四次擋光的時間，dis實時計算出小車通過光電門時的平均速度。把介面上的資料填入介面空格中。
4． 結論：從實驗資料分析可知，擋光片的寬度逐漸減少時，測得的速度值越來越趨近於小車經過擋光片所在位置的瞬時速度。
【注意事項】
1. 測物體的平均速度和瞬時速度的dis實驗中，軌道稍傾斜，使物體做變速直線運動。軌道下面墊的東西不能太高，太高了速度太快，會影響實驗結果。
5． 從理論上講，擋光片的寬度δs越窄，平均速度v＝δs/δt 越接近瞬時速度，但實際上當δs變窄時，擋光時間△t也相應變小，如δt過小，由於光電門感測器本身存在的誤差，δt的誤差所佔的相對比例增加而導致測量誤差的增大。
【思考題】
1．用dis測物體的瞬時速度時，用不同寬度的擋光板固定在小車的中心位置，為什麼每次都用同乙個位置靜止下滑？
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