AB（A）两次实验中空气质量不同（B）两次实验中温度不同（C）其中一次实验时活塞受到的摩擦力太大（D）其中的一次在实验过程中发生了漏气现象（2）实验中为了保持封闭气体的温度不变，采取的主要措施比较合理的是下列哪些项BC（A）在活塞上涂上润滑油，保持良好的密封性（B）推拉活塞时要缓慢（C）不要用手直接握在注射器上（D）实验前注射器内要吸入尽量多的空气．
科目：高中物理
（2009?盐城模拟）选做题（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑．如都作答则按A、B两小题评分．）（1）用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做了900J的功，同时汽缸向外散热210J，汽缸里空气的内能增加（填“增加“或“减少“）了690J．（2）如图所示，是某同学利用DIS实验系统研究一定质量的理想气体的状态变化，得到的P-T图象．气体状态由A变化至B的过程中，气体的体积将变小（填“变大“或“变小“），这是放热&（填“吸热“或“放热“）过程．（3）我国陆地面9.6×1012m2，若地面大气压P0=1.0×105Pa，地面附近重力加速度&g=10m/s2，空气平均摩尔质量为M0=3.0×10-2kgmol-1，阿伏伽德罗常数N4=6.0×1023mol-1，我国陆地上空空气的总质量&M=9.6×1016kg；我国陆地上空空气的分子总数N=1.9×1042个．（结果保留两位有效数字）
科目：高中物理
一质量m=0.5kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为37°足够长的斜面，某同学利用DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的v-t图象．求：（1）滑块与斜面间的动摩擦因数（2）滑块下滑到初始位置的速度大小．
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高中物理DIS实验与传统实验的比较研究
编辑：罗青香?宝山区教师进修学院
日期： 8:13:48 点击：3390
高中物理DIS实验与传统实验的比较研究
吴淞中学：李海平（课题组成员：何桂清胡艳平郭继红范志超冯焕娥）
第一部分：问题的提出
DIS（Digital Information System）实验是数字化信息系统实验的简称，DIS作为一种现代化教学技术已被引入到上海市二期课程改革的试点教材中，但它在上海的诞生和发展将给高中物理实验教学带来一片怎样的天地？它与传统实验相比较存在哪些优势和不足？在以学生发展为本进行教学的今天，运用DIS实验来部分替代传统实验将使学生哪些方面的能力得到加强，而又削弱了学生哪些方面的能力？二期课改中引入了这样一套价值不菲的实验系统到底能不能体现出它的价值？带着这些问题，我们提出了《高中物理DIS实验与传统实验的比较研究》的课题。
第二部分：研究目标和内容
在这个课题研究中，我们将对DIS实验和传统实验进行两个大项，五个小项的比较。 一.硬件比较研究 其中包括:
1 .实验设备比较
2 .实验误差比较
通过硬件比较，我们将总结出两种实验在实验设备的先进性、操作的便捷性及可持续发展性方面熟优熟劣。
二.软件的比较研究 其中包括
1.对学生基本知识掌握难易度的比较
2.对学生各方面能力培养的侧重点的比较
3.对学生的情感、态度、价值观培养以及改善学生学习方式的比较
通过软件比较，我们将总结两种实验对学生各种能力发展的影响，对教师教学能力的影响，以及两实验间究竟是谁应取代谁还是互补发展的关系。
第三部分：研究对象、过程和方法
高中物理DIS实验与传统实验在硬件方面的比较 1 实验设备比较
(1)DIS实验中所用到的设备绝大多数是以二十世纪前沿科技作为技术理论支撑，二十世纪下半叶得到实际应用的具有较高科技含量的装备。其中包括： 微型计算机、传感器、数据采集器和软件。
其中数据采集器与计算机以串行方式通信，采用四路并行输入，可同时接插四种传感器。 传感器中包括电流、微电流、电压、温度、声波、位移、力、磁、光电门等多种设备。
这套设备的特点是能快速、准确、动态地采集实验信息，并实现数字化显示，由计算机辅助进行分析处理
(2)传统实验中所用到的设备，绝大多数是以十八、十九世纪的物理学知识作为理论支撑。使用了几十年，甚至上百年的老式装备，其中主要包括：
秒表、米尺、天平、弹簧秤、打点计时器、电压表、电流表、温度计等等
这套设备的特点是每做一个实验必须由多种仪器组合使用，实验进程缓慢，精度不高，且要由人工进行大量的计算来分析处理实验信息。 2 DIS实验与传统物理实验在误差分析上的比较
实验误差可以分为两类：系统误差和偶然误差。传统实验中的绝大部分需要人工读取记录实验数据，因而偶然误差在整个实验误差中占了相当大的比例。而DIS实验可以自动采集实验数据，因而基本消除了偶然误差。接下来的比较就是针对系统误差的。 （1）力学部分： 1 时间测量：
传统秒表测量时间或者是利用打点计时器。秒表的最小数量级为0.1秒，而打点计时器是每两个点间隔0.02秒。
DIS实验会根据不同实验的要求调节测量时间的精度和范围。其调整范围在“0.1ms~7500ms”之间。就是说，可以通过调节取样的时间，来达到实验的要求。如果实验要求精度高。即间隔时间极短来取样。由于DIS采集器有四个通道，那么采样点时间间隔=数据采集器的时间间隔（数据区内的数字）×4（四个通道）。即采样点时间间隔调解范围在“0.4ms~30000ms”之间。比如：在进行力学和直流电实验时可使用“快”，“默认值”，“慢”三个挡位。光电门和单摆实验，可使用“默认值”。进行交流电（使用交流信息发生器）试验，可在|“0.1ms~0.5ms”之间设定或选“最快”“极快”挡。如果做温度，压强实验，就应采用“极慢”挡。不同实验对应不同频率的取样，可以大大提高实验的精度，减少偶然事件对实验的影响。 2 速度测量：
传统实验是利用公式计算平均速度。但大多数实验需要的是瞬时速度。比如动能定理，机械能守恒等实验均需要瞬时速度，这在高中实验室无法直接得到的。通过其他办法精确度不高。
DIS利用两个光电门就可以解决这个问题。它的特点是可以记录物体瞬间通过门的速度，这个速度是瞬间的。间隔的时间精确度可在小数点后四位。灵敏度在0.1ms。 3 匀速直线运动实验
传统高中实验不但浪费时间，而且不能形象地说明问题。
DIS利用运动探头与小车连接，可以及时在电脑上显示小车的s-t图像。即时监测小车是否是匀速。
验证牛三定律实验
传统实验利用两个弹簧秤相互钩住向相反方向拉。通过弹簧秤的示数说明作用力与反作用力的关系。可是由于弹簧的精度太低了，微小力的变化根本测不出来。弹簧秤的读数在小数点后一位，还是估读。
DIS利用两个力传感器作相同的实验。精度高，效果好。因为该仪器不但能够灵敏显示微小力的变化，测量范围到小数点后两位，即可测（0~20N）,精度为±0.4%。而且能即时描绘出作用力与反作用力的力变化图像，形象直观地看出作用力与反作用力的许多性质，如上图就是利用DIS所作的牛三定律的实验。 （2）热力学部分：
1 温度测量：
传统实验利用水银温度计测量温度，精确度只在小数点后两位。而且第二位是估读。
用DIS的温度探头做水加热温度变化的实验。不但有良好的导热性能，准确的测出任意是课税的温度。而且它的测量范围在（0℃~100℃），精度为±1% 。 2 压强测量：
传统实验是利用的方法求压强。虽然P可以得到小数点后许多位。但由于F，S测量的精度不高，所以P的值一只依赖不准确。这是公认的。
DIS的压强滩头，范围在（0kpa~100kpa）,精度±0.4% 。由于传感器灵敏度高，所以能即时准确反映压强。在波意耳实验中，可以测得小数点后一位的数。并能通过计算机将采集点准确标于P-V图上。这些都大大减少了误差。 （3）声学，光学部分：
在高中传统物理实验中，有许多复杂的实验是无法完成的。如声学和光学中需要了解频率和光强的数值时，只能直接给出，这不利于学生分析一些现象和揭示本质。
DIS的声波传感器和光强度传感器为我们提供了测量上述物理量的仪器。声波传感器测量范围为（20db~100db），精度为±0.4%。上图就是利用声音传感器作的声波的振动实验。 （4）电磁学部分：
传统的电路实验的主要仪器是安培表，量程可到3A，误差为±0.01A。伏特表量程可达15V，误差为±0.01V。
DIS的电流表，电压表精度在±0.4% 。均采用数字表示形式，可以得到小数点后两位数据，并可根据不同试验，改变单位指数。
上面我们结合DIS各个传感器的精确度，与传统实验仪器在实验误差上的比较。我们基本可以得出，无论是在实验的精度上，还是在实验的简单程度上，DIS都优于传统实验。那么，下面我们通过一个具体的实验来比较传统实验和DIS各自的特点，从而找出它们各自的优点和弱点。 附[案例分析] 《探索压强和体积的关系》
（传统实验）
实验目的：探究一定质量的气体，在温度不变时，压强和体积的关系。 实验仪器：1，注射器
5，气压计 实验步骤：
用测压计测量出当时室内的大气压强P0
。 用游标卡尺测量出注射器内径，算出面积S。 利用弹簧秤测量带有铁夹的活塞的总重量mg。
将活塞推入注射器，并将注射器固定在铁架台上，将活塞上移一段，用橡皮帽封住一定质量的气体。
先在铁架两侧加相等数量的钩码，记录数量，得出钩码重量G。同时记录气体的体积。 适当增加或减少钩码数量，重复实验步骤6，做5次。
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