DIS测电动机效率实验
(必考题)初中高中物理选修二第五章《传感器》知识点总结(答案解析)
一、选择题1．有一种测量物体重量的电子秤，其电路原理图如图中的虚线所示，主要由三部分构成：踏板、压力传感器R（实际上是一个阻值可随压力变化的电阻器）、显示体重的仪表G （实质上是电流表）。
不计踏板的质量，已知电流表的量程为2A，内阻为1Ω，电源电动势为12V，内阻为1Ω，电阻R随压力F变化的函数式为R=30-0.01F（F和R的单位分别为N和Ω）。
下列说法中正确的是（）A．该秤能测量的最大体重是2500NB．该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表 G刻度盘的0.375A处C．电流表G的量程越大，则能测量的最大体重越小D．该秤可以通过电路规律转换成12003200FI关系进行刻度转换2．下列说法中正确的是（）A．红外体温计能将人体红外线辐射的变化，转化成反应体温的电学量变化B．受迫振动的固有频率会随驱动力频率的变化而变化C．单摆的振动周期与摆球的质量有关D．高速宇宙飞船中的一小时比地球上的一小时短3．如图所示的电路可将声音信号转化为电信号，该电路中，b是固定不动的金属板，a是能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜，a b、构成了一个电容器，且通过导线与恒定电源两极相接，若声源S做简谐运动，则（）A．a振动过程中，a b、板之间的电场强度不变B．a振动过程中，a b、板所带的电荷量不变C．a振动过程中，电路中始终有方向不变的电流D．a板向右位移最大时，电容器的电容最大4．酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测。
它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化。
在如图所示的电路中，酒精气体的不同浓度对应着传感器的不同电阻。
这样，电压表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系。
如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度C之间的对应关系正确的是（ ）A ．U 越大，表示C 越大，C 与U 成正比B ．U 越大，表示C 越大，但是C 与U 不成正比C ．U 越大，表示C 越小，C 与U 成反比D ．U 越大，表示C 越小，但是C 与U 不成反比5．某同学准备用一种热敏电阻制作一只电阻温度计。
上海高中物理DIS实验总结
DIS（Digital Information System）即数字化信息系统，由“传感器＋数据采集器＋计算机”构成的新型实验系统。
（1）传感器。
可以测量力、位移、温度、光、电压、电流等各种物理量，并将物理量转化成相应的电信号。
（2）数据采集器。
将传感器采集到的各种电信号进行处理后输入计算机。
（3）计算机。
将数据采集器输入的信号（实验数据），通过应用软件进行分析处理，并以多种形式实时显示在计算机的屏幕上。
这也是科学研究中非常重要的“转化”思想。
DIS实验系统具有操作简单、快速、方便、可靠、准确获得实验数据等特点，减少烦琐的数据处理，同时它具有实验过程的回放功能，从而使实验者更加专注于分析实验本身，加深对实验的理解。
第一章直线运动实验 第一部分 传感器原理一、位移传感器原理如图（a ）所示，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；接收器内装有红外线和超声波接收器。
如图（b ）所示，测量时，固定在被测运动物体上的发射器向接收器（固定在导轨的一端）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t 1，收到超声波脉冲时停止计时t 2，计算机根据两者的时差Δt 和空气中的声速，计算出发射器和接收器之间的距离（红外线传播时间可以忽略）。
犹如雷雨时根据闪电和雷声的时差来计算雷电发生处的距离一样，脉冲的不断发射就可以对运动物体进行跟踪定位。
二、光电门传感器原理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tsv ∆∆=（Δt 很小），即为小车的瞬时速度。
光电门传感器为门式结构，如图所示。
A 管发射红外线，B管接收红外线。
A、B之间无挡光物体时，电路断开；有物体挡光时，电路接通。
计算机根据挡光物体的宽度和挡光时间，自动算出物体的运动速度。
注意：可以通过减小挡光板的宽度来提高所测的瞬时速度的准确性。
一、用DIS测定位移和速度【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速度。
高中物理之DIS实验
研究加速度与力、质量的关系
实验步骤： ①用天平测小车的质量。 ②测钩码的重力（作为对小车的拉力） ③在轨道上放置小车并安装传感器，连接电路，将细线连接小车，跨过滑轮系住小钩码，释放小车测 定加速度。 ④将上述测得的数据记录在表格中。 ⑤保持小车质量不变，改变钩码的大小重复实验。 ⑥处理实验数据（包括在图1中画图像），归纳得出结论。 ⑦保持钩码质量不变，改变小车质量（加配重片）重复实验。 ⑧处理数据，在图2中画出a—m图像，并在图2中通过新设置变量，使图像成为一条直线，归纳得出 结论。
②a-F图像过原点时，表明平衡摩擦力合适，如图①；图像与a轴截距为正数时，表明F＝0时，小车 就有加速度a＝a0，即长木板的倾角过大，如图②；图像与水平轴相交时，表明小车加上拉力F＝F0时， 其加速度a＝0，即长木板的倾角过小或没有平衡摩擦力，如图③。
③a-1/M图像过原点时，表明平衡摩擦力合适，如图①；图像与a轴截距为正数时，表明1/M＝0、 M→∞时，小车还有加速度a＝a0，即长木板的倾角过大，如图②；图像与水平轴相交时，表明小车 加上拉力F时，其加速度a＝0，即长木板的倾角过小或没有平衡摩擦力，如图③。
油膜法测分子直径
油膜法测分子直径
DIS研究一定质量的气体的等温变化
DIS描绘电场等势线
DIS描绘电场等势线
DIS测定电源电动势和内阻
DIS研究通电螺线管的磁感应强度
DIS研究通电螺线管的磁感应强度
测定直流电动机效率
测定直流电动机效率
研究感应电流产生的条件
研究磁通量变化时电流方向
研究加速度与力、质量的关系
上海高考2012年学生实验手册之DIS
学生实验手册§2 拓展性课程拓展Ⅰ（注：拓展教材上实验三、实验四序号错误，纠正为实验二、实验三）§3 拓展性课程拓展Ⅱ——1§3 拓展性课程拓展Ⅱ——2（选学专题）§3 拓展性课程拓展Ⅱ——3（选学专题）§1 用DIS测定位移和速度Ⅰ练习使用DIS（＃）一、数字化信息系统（DIS）1．DIS实验：利用进行的实验。
2．DIS实验系统的测量系统框图3．DIS 实验系统的主要器件：、 、 。
4．右图中A 、B 分别是： 传感器、 传感器。
其中B 传感器可用来测量物理量 。
二、练习使用DIS 1．系统连接● 位移传感器的 部分与 相连； ● 与计算机相连 ● 在图中用笔线将它们连接 2．位移传感器原理● 位移传感器由 器、 器组成，如果要测量小车的位移，则必须把位移传感器的 器安装在小车上。
发射器内装有红外线、超声波发射器，接收器内装有红外线、超声波接收器。
● 测量时，固定在被测物体上的发射器，t 1时刻同时向接收器发射红外线脉冲、超声波脉冲，当接收器收到红外线脉冲开始计时（由于红外线以光速传播，可认为t 1时刻开始计时），t 2时刻收到超声波脉冲，● 设超声波速度为v ，则超声波从小车传到接收器的位移——即t 1时刻被测物体和接收器的距离为，)(12t t v S -⨯= 3．练习如图为使用DIS 研究小车作直线运动的S —t 图，从图可知小车运动方向是 （靠近、离开）位移传感器的接收器。
t=0时刻，小车离接收器的距离为 m ，0～2.5s 间小车处于 状态，2.5～3.0s 间小车处于 状态，1.0s 时刻，小车离初始计时点的距离为 m 。
Ⅱ 用DIS 测定位移（B ）一、实验目的：用DIS 测定位移，并研究变速直线运动的s ——t 图。
二、实验器材：小车、1m 长的轨道、DIS （ 传感器、数据采集器、计算机等）。
三、实验过程：1．位移传感器的 器固定在 上， 器固定在轨道右端； 2．把位移传感器的接收器与 器相连； 3．调节轨道，使轨道右端稍倾斜； 4．开启计算机，运行DIS 应用软件。
(压轴题)高中物理必修三第十二章《电能能量守恒定律》检测卷(包含答案解析)(2)
一、选择题1．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1、R2是定值电阻，当滑动变阻器R0的滑片向下移动时，下列说法正确的是（）A．电流表示数变大B．电压表示数变大C．R1消耗的功率增大D．R2消耗的功率增大2．如图所示，电源电动势为E，内阻为r。
电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。
当开关S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。
有关下列说法中正确的是（）A．在只逐渐增大光照强度的过程中，电阻R0消耗的电功率变大，电阻R3中有向上的电流B．只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动的过程中，电源消耗的功率变大，电阻R3中有向上的电流C．只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动的过程中，电压表示数变大，带电微粒向下运动D．若断开开关S，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动3．如图的U-I图象中，直线I为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。
用该电源与电阻R组成闭合电路，则（）A．电源电动势 3V，内阻2ΩB．电阻的阻值为2ΩC．电源的效率为 66.7% D．电源的总功率为 4W4．如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡先后分别与电源1和电源2单独连接时，则下列说法不正确的是（）A．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2B．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1∶2C．电源1和电源2的内阻之比是11∶7D．电源1和电源2的电动势之比是1∶15．如图所示，R1为定值电阻，R2是金属热电阻（温度越高，电阻值越大），L为小灯泡。
则当温度下降时（）A．R1两端的电压减小B．电流表A的示数减小C．路端电压变小D．小灯泡L变亮6．多用电表测量未知电阻阻值的电路如图a所示，电源的电动势为E，R0为调零电阻。
某次将待测电阻用电阻箱代替时，电路中电流I与电阻箱的阻值x R的关系图像如图b所示，则下列说法正确的是（）A．当电流为0.4mA时，待测电阻为30kΩB．左插孔插入的是多用电表的红表笔C．多用电表的内阻为15kΩD．表内电源的电动势为9V7．对接入某电路中的用电器，下列说法中正确的是（）A．工作时间相同，额定功率较大的用电器消耗电能不一定较多B．用电器两端所加电压越大，其额定功率也越大C．用电器内通过的电流越大，其额定功率也越大D．通电时间越长，它的电功率越大8．四个定值电阻连成如图所示的电路。
测量发电机的机械效率的实验报告
测量发电机的机械效率的实验报告实验目的：实验原理：发电机是一种能将机械能转换为电能的装置，其机械效率是指在发电机运行过程中，能够转化为电能的机械能的百分比。
机械效率的计算公式为：机械效率=（输出的电功率/输入的机械功率）×100%实验器材：1.发电机2.电子天平3.电阻箱4.电压表5.电流表6.功率计实验步骤：1.将发电机固定在实验台上，并将其轴与轮胎连接。
确保发电机可以旋转。
2.使用电压表和电流表分别测量发电机的输出电压和输出电流。
3.制动发电机的轮胎，使其产生一定的阻力。
通过调整电阻箱中的电阻，使发电机能够正常工作。
4.使用功率计测量电阻箱的功率，即为输入的机械功率。
5.记录发电机输出的电功率和输入的机械功率。
实验数据记录：输出电压：U=10V输出电流：I=5A输入机械功率：Pm=20W输出电功率：Pe=U×I=10V×5A=50W实验结果计算：机械效率=（输出电功率/输入机械功率）×100%=（50W/20W）×100%=250%实验分析：通过本实验，我们测量了发电机的机械效率为250%。
可能造成机械效率高于100%的原因有失误，例如测量数据的误差、实验仪器的维护不良等。
此外，在实际应用中，发电机的机械效率通常会受到磨损、摩擦力、导线电阻等因素的影响，导致机械效率低于100%。
实验总结：本实验通过测量发电机的机械功率和电功率，计算机械效率，了解了发电机的能量转换过程。
实验结果显示，发电机的机械效率高于100%，可能存在实验误差的影响。
在实际应用中，我们应该注意保养发电机，减少能量损耗，提高机械效率。
DIS
质 量 相 同的写 在 一起 ， 通 过对 比与讨 论交 流 ， 学 生
就 能 自己探究 出摩 擦 力 与压力 成 正 比 的规 律 。
动摩 擦 系数是 个 新 的知 识点 。学 生 在初 中仅
知道 接触 面 的粗糙 程度 ， 但 是 如 何 来 表 征 从 未
的实 验数 据 ， 也就 更 能帮助 学 生利用 数学 知识 ， 得
小 不影 响 滑 动 摩 擦 力 的 大 小 。这 一 实 验 比 较 简
单， 将上 一实 验 中 的金 属 滑 块 换 不 同粗 糙 程度 的面放 置在 滑
板上， 再 测 出 滑 动 摩擦 力 大 小 即 可 。实 验 现 象 非 常 明显 ， 学 生 可 以看 到 屏幕 上各 线 的 高度相 同 ， 教 学 中 的疑点 立 刻得 到 了消 解 。
４ 小 结
从开 始 定性 的 语 言 描 述 ， 到 通 过 精 确 的 实 验
圈 ４ ＤＩ Ｓ实 验 装 置 测 量 褙 动 摩 摞 力
数据 探究 ， 得 出定 量 的关 系 ， 再简 化为 一 目了然 的
数学 公式 ， 学 生 的科 学 实验 素 养 得 到 了进 一 步 的
锻炼 ， 物 理 规 律 的 魅 力 一 步 步 展 现 在 探 究 的 过 程
因素 ， 接触 面 的粗糙 程 度 。它 就 对 应摩 擦 力 与 压
力 关 系 的系数 ， 称 为 动 摩 擦 因数 ， 用 符 号 表 示 。 这时 ， 学 生 自己就 能 写 出动 摩 擦 力 大小 的数 学 表 达式 Ｆ＝ ／ ｘ Ｆ 。 通过 Ｄ Ｉ Ｓ实验 系统 ， 学 生 得 到 的是 更 加 精 确
电机性能实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过对电机性能的测试与分析，了解电机的基本工作原理、性能特点及其在实际应用中的表现。
通过实验，掌握电机测试方法，分析电机在不同工作条件下的性能变化，为电机选型、设计及维护提供依据。
二、实验内容1. 电机基本参数测量实验首先对电机的基本参数进行测量，包括额定电压、额定电流、额定功率、额定转速、额定转矩等。
通过万用表、示波器等仪器，对电机进行精确测量，确保实验数据的准确性。
2. 电机空载实验在空载条件下，测试电机转速、转矩、功率等参数，分析电机在无负载状态下的性能。
实验过程中，观察电机启动、运行、停止等过程，记录相关数据。
3. 电机负载实验在负载条件下，测试电机转速、转矩、功率等参数，分析电机在不同负载下的性能。
实验过程中，逐步增加负载，观察电机运行状态，记录相关数据。
4. 电机调速实验通过变频器对电机进行调速，测试不同转速下的电机性能，分析电机转速与功率、转矩之间的关系。
实验过程中，观察电机在不同转速下的运行状态，记录相关数据。
5. 电机制动实验测试电机在不同制动方式下的性能，包括机械制动、电磁制动等。
实验过程中，观察电机制动过程中的能量损耗，分析制动效果。
三、实验结果与分析1. 电机基本参数测量结果根据实验数据，本次测试的电机额定电压为220V，额定电流为10A，额定功率为2.2kW，额定转速为3000r/min，额定转矩为2N·m。
2. 电机空载实验结果在空载条件下，电机转速稳定在3000r/min，转矩约为0.2N·m，功率约为0.5kW。
实验结果表明，电机在空载状态下具有良好的启动性能。
3. 电机负载实验结果在负载条件下，随着负载的增加，电机转速逐渐降低，转矩和功率逐渐增大。
当负载达到额定值时，电机转速约为2400r/min，转矩约为 1.8N·m，功率约为 1.8kW。
实验结果表明，电机在额定负载下具有良好的运行性能。
4. 电机调速实验结果通过变频器对电机进行调速，实验结果表明，电机转速与功率、转矩之间存在一定的线性关系。
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四．注意事项：
小盘上升的运动要匀速。 mgh小于IUt－I2rt。
[实验器材] 直流电动机（带长轴，额定电压4.5伏）、电源、电压表、电流 表、滑动变阻器、开关、砝码盘（已知质量）、砝码若干、停表 、刻度尺、细绳一根、导线若干。
[实验步骤] （1）将电动机与电源、滑 动变阻器、电压表、电流 表、开关接成实验电路。 （2）将盛砝码的小盘用细 绳系住，细绳上端绕在电 动机长轴上，调节盘中的 砝码数使小盘上升的运动 为匀速运动，记下小盘与 盘中砝码的总质量。 （3）接通开关，测出小盘 上升所用时间及上升高度 ，并记下电流、电压表的 示数。 （4）计算电动机的效率。 （至少测量三次）
测定直流电动机 的效率
一．实验目的： 测定在一定电压下工作的直流电动机的效率。
二．实验器材：
直流电动机（4.5V）、电源、滑动变阻器、电压 表、电流表、开关、盛砝码的小盘（质量已知）、停 表、刻度尺、砝码若干、细绳一根、导线。
三．实验步骤：
1．将电动机与电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关 接成实验电路。 2．将盛砝码的小盘用细绳系住，细绳上端绕在电动机长轴 上，调节盘中的砝码数使小盘上升的运动为匀速运动，记下小 盘与盘中砝码的总质量。 3．接通开关，测出小盘上升所用时间及上升高度，并记下 电流、电压表的示数。 4．计算电动机的效率。
IUt 练习2：实验中直流电动机工作的总功为__________ ，有用 功为___________，效率为____________。 mgh Mgh/IUt
[数据处理] 电压、电流、高度、时间、输入功率、输出功率、效率。 [注意事项] 小盘上升的运动要匀速。mgh小于IUt－I2rt
练习1：实验中以下仪器和器材中多余的是：直流电动机 （4.5V）、电源、天平、电压表、电流表、开关、盛砝码的小 盘（质量已知）、刻度尺、砝码若干、细绳一根、导线。 停表 滑动变阻器 还要的是：__________和_____________。