資源簡介

實驗九 加速度的測量
實驗目的
通過測量軌道小車的加速度，加深對加速度的理解。
實驗原理
由定義得：加速度a=（Vt-V0）/ｔ。
實驗器材
朗威DISLab、計算機、DISLab力學軌道及配套小車、擋光片等附件。
實驗裝置圖
見圖9-1。
實驗過程與數據分析
使用DISLab力學軌道附件中的“I”型支架將兩只光電門傳感器固定在力學軌道一側，將光電門分別接入數據采集器的第一、二通道；
將軌道的一端調高，小車上安裝寬度為0.020m的“I”型擋光片，調整光電門的位置使小車及擋光片能夠順利通過并擋光；
打開“計算表格”窗口，點擊“變量”，啟用“擋光片經過兩個光電門的時間”功能，軟件默認為t12。定義擋光片的寬度為“d”，并輸入默認數值0.020；
點擊“開始”，令小車從軌道的高端下滑，使擋光片依次通過兩光電門，則擋光片通過兩只光電門傳感器的時間t1、t2和經過兩光電門的時間t12會記錄在表格中；
使小車自軌道高端下滑，并注意每次起點均不相同，重復測量多次（注意操作中不要發生誤擋光）；
在計算表格中分別輸入代表“初速度v0”、“末速度vt”、“加速度a”的自由表達式“v1=d/t1”、“v2=d/t2”、“a=(v2-v1)/t12”，經計算得出實驗結果。點擊“求平均”計算出多次實驗的平均值（圖9-2）。
本實驗亦可采用氣墊導軌進行
實驗裝置圖
見圖9-3。
實驗過程與數據分析
將兩只光電門傳感器分別接入數據采集器的第一、二通道，并將其固定在鐵架臺或氣墊導軌上；
將氣墊導軌的一端調高，在滑塊上安裝“U”型擋光片；
啟動氣墊導軌的氣源，檢測并調整光電門的高度，使擋光片順利擋光；
點擊“光電門設置”，擋光片類型選擇“U型”；
打開“計算表格”窗口，點擊“變量”，啟用“擋光片經過兩個光電門的時間”功能，軟件定義此時間為t12。定義擋光片的寬度為“d”，并輸入固定值0.030；
點擊“開始”，令滑塊從氣軌的高端下滑，使擋光片依次通過兩光電門，則擋光片通過兩只光電門傳感器的時間t1、t2和經過兩光電門的時間t12會記錄在表格中；
使滑塊自氣軌高端下滑，并注意每次起點均不相同，重復測量多次（注意操作中不要發生誤擋光）；
在計算表格中分別輸入代表“初速度v0”、“末速度vt”、“加速度a”的自由表達式“v1=d/t1”、“v2=d/t2”、“a=(v2-v1)/t12”，經計算得出實驗結果（圖9-4）。
實驗九十 整流與濾波
實驗目的
了解半波與全波整流濾波電路的工作原理。
實驗原理
利用二極管的單向導電性、電容存儲電荷的特性，可構造整流與濾波電路。實驗電原理如圖90-1a、90-1b所示。
實驗器材
朗威?DISLab、計算機、朗威?系列電學實驗板EXB-01、EXB-02（圖90-2a、圖90-2b）、信號發生器（或低壓交流電源）。
實驗裝置圖
見圖90-3a、圖90-3b。
實驗過程與數據分析
將兩只電壓傳感器分別接入數據采集器；
電壓傳感器的測量夾分別與實驗板EXB-01的U1、U2連接；
接入交流電源，將K1斷開，點擊“停止”，將兩傳感器“采樣頻率”都設置為“1K”，設置“示波顯示”，觀察兩傳感器窗口內的圖線；
打開“組合圖線”，點擊“添加”，選取“時間-電壓1”與“時間-電壓2”兩條圖線，點擊“開始”，使兩路信號同步。獲得實驗圖線后點擊“停止”，選中圖線2，使用“只控制選擇的圖線”功能，將圖線2向上平移，以顯示半波整流的效果（圖90-4）；
分別閉合K1、K2，觀察容量為2.2微法與47微法的電容的濾波效果（圖90-5、90-6）；
將兩只電壓傳感器的測量夾分別與實驗板EXB-02的U1、U2連接，重復實驗步驟4、5，得到全波整流實驗結果（圖90-7）。
實驗九十七 簡單門電路
實驗目的
掌握與門電路、或門電路和非門電路的原理。
實驗原理
數字電路的設計應用中，當電路某點的電壓接近于電源電壓時，稱該點為高電平，記為“1”；當某點的電壓接近于0時，稱該點為低電平，記為“0”。
數字電路中，用以完成邏輯變換的電路稱作“門電路”。本實驗介紹“與門電路”、“或門電路”和“非門電路”的原理。
與門電路的邏輯是：當輸入端全為“1”時，輸出為“1”；否則，輸出為“0”；
或門電路的邏輯是：當輸入端全為“0”時，輸出為“0”；否則，輸出為“1”；
非門電路的邏輯是：當輸入端 “0”時，輸出為“1”；當輸入端為“1”時，輸出為“0”。
利用二極管的單向導電性，配合限流電阻，就可以構成“與門電路”、“或門電路”，見原理圖97-1與97-2。
利用“三極管共發射極電路”的輸入、輸出反相特性構成“非門電路”，見圖97-3。
實驗器材
朗威?DISLab、計算機、朗威?系列電學實驗板EXB-20、21、22（圖97-4）、學生電源。
實驗過程與數據分析
將三只電壓傳感器分別接入數據采集器第一、二、三通道；
將電壓傳感器的鱷魚夾分別接入實驗板EXB-20的U1、U2、U3，進行與門電路實驗；
通過調整開關K1、K2，得到輸入端電平信號（U1、U2）的四種組合：“00”、“01”、“10”、“11”，觀察并記錄輸出端電平信號（U3）變化（圖97-5）；
電壓傳感器的鱷魚夾分別接入實驗板EXB-21的U1、U2、U3，可進行或門電路實驗；
通過調整開關K1、K2，得到輸入端電平信號（U4、U5）的四種組合：“00”、“01”、“10”、“11”，觀察并記錄輸出端電平信號（U6）變化（圖97-6）；
兩只電壓傳感器的測量夾分別接入實驗板EXB-22的U1、U2可以進行非門電路實驗；
通過開關K，調整輸入端電平信號U2出現兩種情況：0、1，觀察并輸出端電平信號變化（圖97-7）；
總結出與門、或門、非門電路的邏輯關系，并討論其應用。
實驗九十三 二極管特性曲線
實驗目的
了解二極管的電特性，繪制二極管特性曲線。
實驗原理
將二極管中的電流隨其兩端電壓的變化關系描繪出來，即得到二極管的特性曲線。實驗電原理見圖93-1。
實驗器材
朗威?DISLab、計算機、朗威?系列電學實驗板EXB-09（圖93-2）、學生電源。
實驗裝置圖
見圖93-3。
實驗過程與數據分析
將電壓傳感器、電流傳感器分別接入數據采集器，將電壓傳感器、電流傳感器分別與實驗板EXB-09的U、I連接；
撥動開關K1到“＋”，使二極管加上正向電壓；
打開“組合圖線”，選取X軸為“電壓”，選取Y軸為“電流”；
旋轉電位器R1的旋鈕，即可得到二極管的正向特性曲線；
調整電位器，使兩路的電壓最小；
撥動開關K1到“－”使電壓反向；
旋轉電位器R1的旋鈕，即可得到二極管的負向特性曲線；
觀察并分析二極管正、負向特性曲線（圖93-4）。
實驗九十九 多諧振蕩
實驗目的
了解多諧振蕩器的工作原理。
實驗原理
本實驗是在“雙穩態電路實驗”的基礎上，去掉兩開關，用電容取代交叉連接的電阻而形成的，實驗電原理如圖99-1所示。
此電路通電的瞬間，由于元件的離散性，兩只三極管必定一只導通，一只截止。但這種狀態持續的時間并不長：隨著電容充電和放電到某種程度，就產生了類似手動按下開關的作用，從而使電路翻轉到另一狀態。周而復始，形成振蕩。由于這種電路的振蕩波形是方波，從頻譜分析的觀點上來看即含有無窮多種諧波，故稱多諧振蕩器。
實驗器材
朗威?DISLab、計算機、朗威?系列電學實驗板EXB-15（圖99-2）、電源、導線等。
實驗裝置
見圖99-3。
實驗過程與數據分析
取出一只電壓傳感器，接入數據采集器；
將電壓傳感器的鱷魚夾接入實驗板EXB-15的U；
選擇“示波”顯示方式，點擊“停止”，將“采樣頻率”設置為“500”；
接入電源，將K1撥到2，即可觀察到振蕩波形（圖99-4）；
在“A +A-”或“B+B-”之間并聯2.2μF的電容，可以觀察到兩電容的大小決定了電路輸出波形的振蕩頻率和占空比（圖99-5）。
實驗九十二 RC、RL移相
實驗目的
分析電容、電感在交流電路中引起的相差。
實驗原理
電容、電感在交流電路中的電壓與電流有一定的相位差。實驗電原理如電路圖92-1所示，U1為加到電路上的電壓。因為該電路的電流太小，使用電流傳感器測量的難度較大，所以本次實驗中借助電阻上的電壓波形U2替代電路中的電流波形。
將圖92-1中的電鍵撥至電感L端，即為RL移相電路。
實驗器材
朗威?DISLab、計算機、朗威?系列電學實驗板EXB-04、電感模塊（圖92-2-1、圖92-2-2）、低壓交流電源（或低頻信號發生器）。
實驗裝置圖
見圖92-3。
實驗過程與數據分析
將兩只電壓傳感器分別接入數據采集器；
兩電壓傳感器的測量夾分別與電學實驗板-04的“U1”、“U2”連接，將電感連接到電學實驗板上；
打開“組合圖線”窗口，添加“時間-電壓1”與“時間-電壓2”兩條圖線；
點擊“停止”，將“采樣頻率”設置為“1k”，點擊“開始”；
接通實驗電源，將K撥到C，可以獲得電容移相實驗圖線（圖92-4）；
將K撥到L，可以獲得電感移相實驗圖線（圖92-5）；

分析總結電容、電感移相的規律。
實驗九十五 三極管放大電路
實驗目的
學習低頻三極管放大電路的原理。
實驗原理
本次實驗介紹的是典型的NPN型晶體管放大電路，實驗電原理如圖95-1所示。未加信號時晶體管上各點的電壓及各管腳中的電流，稱為晶體管放大電路的靜態工作點。基極的上偏置電阻R3為可調，調整該電阻即可調整電路的靜態工作點。利用示波顯示方式，能清晰地觀察輸入、輸出信號之間的關系，以及在不同靜態工作點下，電路放大能力的差異。其中交流信號在50～200Hz之間。
實驗器材
朗威?DISLab、計算機、朗威?系列電學實驗板EXB-11（圖95-2）、學生電源、低頻信號發生器。
實驗過程與數據分析
將兩只電壓傳感器分別接入數據采集器，選取“示波”顯示方式；
將兩傳感器與實驗板EXB-11的U1、U2連接；
接好電源，閉合開關K，開啟信號發生器電源；
點擊“停止”，將兩個電壓傳感器的“采樣頻率”設置為1K；
調整信號發生器的輸出幅度，使信號振幅不致太大；
調整W使之出現第二通道圖線（圖95-3），表示該放大電路偏流已調整至理想狀態；
打開“組合圖線”，添加“時間-電壓1”與“時間-電壓2”兩條圖線，點擊“開始”，即可觀察到該信號放大電路的輸入、輸出兩信號相位相反（圖95-4），表明該信號放大電路是一個反相放大器；
逆時針旋轉W，使其阻值減小，偏流隨之增大，即可獲得飽和失真圖線（圖95-5）；
調整W，使其阻值增大，偏流隨之減小，即可獲得截止失真圖線（圖95-6）。
實驗九十八 雙穩態電路
實驗目的
了解雙穩態電路的工作原理。
實驗原理
實驗電原理見圖98-1。將兩只三極管的基極與集電極通過限流電阻交叉連接，令其相互制約。電路通電的瞬間，由于元件存在離散性，兩只三極管必定一只導通，一只截止，處于一種穩定狀態。此時，如果閉合觸點開關S1，可使Q1的基極接地而截止，同時Q2的基極電壓升高而導通；反之，閉合S2，可使Q2截止，Q1導通，電路狀態產生翻轉。該電路具有兩種可以切換的穩定狀態，故被稱為“雙穩態電路”。
實驗器材
朗威?DISLab、計算機、朗威?系列電學實驗板EXB-14（圖98-2）、電源、導線等。
實驗裝置圖
見圖98-3。
實驗過程與數據分析
將兩只電壓傳感器，分別接入數據采集器；
將電壓傳感器的鱷魚夾與實驗板EXB-14的U1、U2連接；
接入電源，將K1撥到1；
打開“組合圖線”，添加“時間-電壓1”與“時間-電壓2”兩條圖線，點擊“開始”，即可觀察到一路電壓信號高于4V，而另一路電壓信號接近0V；
依次閉合開關S1、S2，則可觀察到兩路電壓測量信號的“高-低”轉換（圖98-4）。
思考
雙穩態電路作為一種最簡單的記憶電路，雖然原理與結構都較容易理解，但正是利用該電路工作原理，人們才設計制造了計算機的內存芯片。試想，雙穩態電路還可以有什么用途？
實驗九十六 李薩如圖形
實驗目的
觀察李薩如圖形，理解“物理量-物理量”關系圖線。
實驗原理
李薩如圖形即為兩個正交方向的簡諧振動的合成圖像。
實驗器材
朗威?DISLab、計算機、兩臺低頻信號發生器等。
實驗裝置圖
見圖96-1。
實驗過程與數據分析
將兩只電壓傳感器，分別接入數據采集器；
將兩只電壓傳感器的鱷魚夾分別接入兩臺信號發生器的電壓輸出端；
打開“組合圖線”窗口，點擊“添加”選取圖線“電壓1-電壓2”，選中“暫態顯示”；
點擊“停止”，將“采樣頻率”設置為“1K”，點擊“開始”；
打開信號發生器的電源，調整兩臺信號發生器正弦信號的頻率比分別為“1∶1”、“1∶2”、“1∶3”、“1∶4”、“1∶5”時，觀察所形成的李薩如圖形（圖96-2～圖96-6）；
可觀察50~200Hz之間的任意兩輸入信道上交流信號產生的李薩如圖形。
實驗九十四 三極管特性曲線
實驗目的
了解三極管的電特性，繪制三極管輸出特性曲線。
實驗原理
使三極管的基極與發射極之間的電流保持為恒定，在坐標系中將三極管集電極與發射極之間電流隨電壓變化的關系描畫出來，即得到三極管的一條輸出特性曲線。實驗電原理見圖94-1。
實驗器材
朗威?DISLab、計算機、朗威?系列電學實驗板EXB-10（圖94-2）、學生電源等。
實驗裝置圖
見圖94-3。
實驗過程與數據分析
將電壓傳感器、電流傳感器分別接入數據采集器；
將電壓傳感器、電流傳感器分別與實驗板EXB-10的U、I連接；
先將電位器W逆時針旋轉到底，將六位撥動開關動K撥到1，設定一個基極電流；
打開“組合圖線”，選取X軸為“電壓”，Y軸為“電流”；
緩慢旋轉電位器W，使電壓由零上升至電源電壓，再反向旋回電位器，即可獲得一條三極管輸出特性曲線；
撥動K的位置，依次改變基極電流，重復步驟5，即可獲得多條三極管輸出特性曲線（圖94-4）。
實驗二 滑動摩擦力研究
實驗目的
研究影響滑動摩擦力的因素。
實驗原理
兩個接觸著的物體，有了沿接觸面的相對滑動，在接觸面上就會產生阻礙相對滑動的力，即滑動摩擦力。固態物體之間的摩擦力與接觸面相切，并與相對滑動或相對滑動趨勢的方向相反。摩擦力的大小，與相互接觸的物體的性質、表面的光潔程度及物體間的正壓力有關，與接觸面積無關。
實驗器材
朗威DISLab、計算機、木質或鐵質物塊、斜面板、小細繩、配重塊（或砝碼）、天平。
實驗裝置圖
同實驗一。
實驗過程與數據分析
用天平稱出物塊和配重塊的質量，把斜面板放置水平；
將力傳感器接入數據采集器；
打開“組合圖線”窗口，點擊“添加”，設置X軸為“時間”，Y軸為“力”；
物塊放置在斜面板上，傳感器的測鉤用小細繩與物塊連接好，水平方向緩慢拉動物體，待物體開始勻速運動一段時間后停止拉動，獲得“F-t”圖線（圖2-1）；
點擊“停止”，用“選擇區域”工具在圖2-1的“F-t”圖線中選取對應物塊勻速運動的一段圖線；
點擊“其它處理”菜單中的“平均值”，得出被選中的那段“F-t”圖線對應測量數據的平均值（圖2-2）；
點擊平均值窗口中的“記入表格”，將平均值數據記錄在表格中；
在物塊上放置配重塊，重復步驟4~7，測出并記錄一組數據；
打開“計算表格”，點擊“變量”，定義“m”為代表物塊與配重塊的總質量并輸入相應值，輸入公式“Fn=9.8*m”代表壓力，輸入公式“k=F1/Fn”，代表摩擦力與壓力的比值，得出計算結果（圖2-3）；
從計算結果中看出，摩擦力與壓力的比值基本為一常量，說明二者成正比。點擊“繪圖”，選擇X軸為“Fn”，Y軸為“F1”，各數據點在坐標系的排列呈線性特征，點擊“線性擬合”，發現所有數據點都在擬合線上，且擬合線過原點，同樣驗證了二者的正比關系（圖2-4）；
分別改變物塊的接觸面積、材料、粗糙程度，重復上述實驗，總結影響滑動摩擦力的因素。
實驗二十 功和能
實驗目的
探究物體在恒力的作用下，所受合力所做的功與物體動能變化的關系。
實驗原理
由動能定理：合力所做的功等于物體動能變化量，即W=Ek2-Ek1。
用小鉤碼拉動小車在軌道上滑動。如果小鉤碼的質量遠小于小車的質量，可認為小車是在恒力的作用下運行。測出小車分別通過兩光電門的時間和運行距離，通過計算得出力對小車做的功和動能變化。
實驗器材
朗威DISLab、計算機、DISLab力學軌道和配套小車等附件、天平、小鉤碼、小沙桶。
實驗裝置圖
見圖20-1。
實驗過程與數據分析
在小車上安裝“I”型擋光片（本次實驗所用擋光片的兩前沿距離為0.020m），用天平稱出小車的總質量M=0.225（kg）及小鉤碼的質量m1（kg）；
將兩只光電門傳感器接入數據采集器的第一、二通道，分別用“I”型支架固定在軌道的一側；
調整力學軌道水平，將小鉤碼懸掛在軌道末端下方，并通過牽引繩與小車連接，對小車施加拉力；
點擊“光電門設置”，擋光片類型選擇“I型”；
利用軌道上的標尺確定兩光電門之間的距離s（本次實驗為0.30m）；
打開“計算表格”窗口，點擊“開始”，令小車從軌道的一端向下運動，使擋光片依次通過兩光電門，則擋光片通過兩只光電門傳感器的擋光時間t1、t2會記錄在表格中；
在計算表格中，增加變量“M”、“m1”、“s”，并輸入相應數值，添加公式“F”；
在計算表格中分別以“自由表達式”的方法輸入計算“動能變化”、“功”的公式：E=0.225*((0.002/t2)︿2-(0.002/t1)︿2)/2、W=F*0.30，不改變鉤碼的質量，重復實驗，得出圖20-2所示的計算結果；
輸入計算“動能變化”和“功”二者的相對誤差公式：n=(W-E)/(W+E)/2 ，可見結果在誤差允許的范圍內二者相等；
增加小鉤碼的質量，重復實驗，得到圖20-3所示的5組數據，可見實驗結果在誤差允許的范圍仍是相等的。
本實驗亦可使用氣墊導軌。
實驗器材
朗威DISLab、計算機、氣墊導軌、天平、小鉤碼、配重片等。
實驗裝置圖
見圖20-4。
實驗過程與數據分析
在滑塊上安裝“U”型擋光片（本次實驗所用擋光片的兩前沿距離為0.030m），用天平稱出滑塊的總質量m（kg）及小鉤碼與配重片的總質量m1（kg）；
將兩只光電門傳感器接入數據采集器的第一、二通道，將其固定在氣墊導軌或鐵架臺上；
調整氣墊導軌水平，將小鉤碼與配重片懸掛在導軌末端下方，并通過牽引繩與滑塊連接，對滑塊施加拉力；
啟動氣墊導軌的氣源，檢測并調整光電門的高度，使擋光片順利擋光；
點擊“光電門設置”，擋光片類型選擇“U型”；
用氣軌上的標尺讀出兩光電門的距離s（本次實驗為0.50m）；
打開“計算表格”窗口，點擊自動記錄中的“開始”，令滑塊從氣軌的一端滑動，使擋光片依次通過兩光電門，則擋光片通過兩只光電門傳感器的擋光時間t1、t2會記錄在表格中；
逐次增加配重片的質量并手動記錄之，使其對滑塊施加的拉力逐次增大，采用上述實驗的步驟，測出不同拉力下的數值；
在計算表格中，增加變量“m”、“m1”和“s”，并輸入相應數值；
分別輸入計算“拉力”、“動能變化”、“功”的自由表達式“F=9.8*m1”、E=0.5* m ((0.03/t2)︿2-(0.03/t1)︿2)、W=F*s，得出計算結果（圖20-5）；
輸入計算“動能變化”和“功”二者的相對誤差公式：n=(W-E)/((W+E)/2) ，發現結果在0.45%~4.18%之間，說明在誤差允許的范圍內二者相等。
實驗二十一 觀察碰撞中的動能
實驗目的
觀察碰撞中動能的變化。
實驗原理
采用幾組不同的碰撞接觸物，觀察動能的損失。
實驗器材
朗威DISLab、計算機、氣墊導軌、天平等。
實驗裝置圖
同圖19-4。
實驗過程與數據分析
調用實驗十九中的完全非彈性碰撞的實驗數據（實驗數據的保存和調用方法詳見《用戶手冊》），輸入計算碰前、碰后動能的公式和動能損失相對百分比公式：e1=0.5*0.230*(0.030/t1)︿2、e2=0.5*0.446*(0.030/t2)︿2、n=（e1-e2）/e1，計算得出基于實驗數據的計算結果（圖21-1）。
結果說明：在完全非彈性碰撞中，碰后的能量損失約占碰前能量的50%；
調用實驗十九中完全彈性碰撞的實驗數據，輸入公式e=0.5*0.222*(0.030/t1)︿2+0.5*0.2295*(0.030/t2)︿2，計算得出碰前碰后的動能（圖21-2）。
圖21-2中，第1、3、5行中的計算結果為碰前的總動能，第2、4、6行的計算結果為碰后的總動能，可見碰后的總動能小于碰前的總動能，說明能量還是有損失的，通過計算三次碰撞能量的損失分別為14. 4%、14.8%、15.2%。
將兩滑塊前安裝同性強磁鐵，依靠磁鐵的排斥力來構造相對理想的完全彈性碰撞實驗。實驗記錄完成后，輸入碰前、碰后及能量的損失計算公式，得到基于實驗數據的計算結果（圖21-3）；
由計算結果可知，在四次非接觸碰撞實驗中，能量的損失分別是6.8%、9.2%、6.8%、6.1%；
總結：如果忽略摩擦力對滑塊的影響，即在理想狀況下，完全彈性碰撞中的動能是守恒的。
本實驗亦可采用DISLab力學軌道。
實驗器材
朗威DISLab、計算機、DISLab力學軌道和附件、天平等。
實驗裝置圖
同圖19-1。
實驗過程與數據分析
調用實驗十九中的完全非彈性碰撞的實驗數據（實驗數據的保存和調用方法詳見《用戶手冊》），輸入計算碰前、碰后動能的公式和動能損失相對百分比公式；
結果說明：在完全非彈性碰撞中，碰后的能量損失約占碰前能量的50%；在完全彈性碰撞中，能量的損失約為15%；
總結：如果忽略摩擦力對小車的影響，即在理想狀況下，完全彈性碰撞中的動能是守恒的。
實驗二十七 簡諧波的疊加
實驗目的
觀察簡諧波的疊加波形，總結波的疊加規律。
實驗原理
幾列波疊加時，介質的質點同時參與這幾列波引起的振動，質點的位移等于這幾列波單獨傳播時引起的位移的矢量和。實驗方法同實驗二十三，需制作兩套相同的實驗裝置（稱為裝置1、裝置2）。實驗時，將一只電壓傳感器與裝置1中的單擺軟導線D1和水槽中的B1并聯，用于單獨觀察裝置1的圖像；將另一只電壓傳感器與裝置2中的單擺軟導線D2和水槽中的B2并聯，用于單獨觀察裝置2的圖像；用導線將B1與D2短接，將第三只電壓傳感器與D1和B2點并聯，用于觀察兩單擺疊加后的圖像。
實驗器材
朗威DISLab、計算機、單擺球2只、軟導線、大頭針、發波水槽2個、穩壓電源2個、粗銅線、導線等。
實驗裝置圖
見圖27-1。
實驗過程與數據分析
將電壓傳感器接入數據采集器，按裝置圖連接電路；
打開“組合圖線”窗口，點擊“添加”，選取顯示“時間-電壓1”、“時間-電壓2”和“時間-電壓3”三條圖線；
點擊“開始”，讓兩單擺同相擺動，得到如圖27-2所示實驗結果；
讓兩單擺反相擺動，得到如圖27-3所示實驗結果；
改變某一單擺的擺長，得到如圖27-4所示的實驗結果；
點擊“停止”，選中圖線3后，在圖線控制中選取“只控制選擇的圖線”，將圖線3向下移動，實驗顯示效果更好（圖27-5）。
實驗二十三 機械能守恒定理（擺球法）
實驗目的
用擺球法驗證機械能守恒定律。
實驗原理
把一個擺球用細線懸掛起來并拉到一定的高度，然后放開，擺球在擺動過程中，動能和勢能發生相互轉化，忽略空氣的阻力影響，因只有重力對其做功，所以機械能守恒。
取擺球擺動時最低點為零勢點，將光電門傳感器固定在不同點，設此點的高度為h，則在兩光電門傳感器處擺球的機械能為：E=1/2mv2+mgh；
本實驗中，擺球為直徑為0.008m小圓柱體，質量為0.0075kg，擺球通過光電門傳感器時的擋光時間為t1，所以：擺球的速度為v=0.008/t1。
實驗器材
朗威DISLab、計算機、DISLab機械能守恒實驗器（圖23-1）、天平等。
實驗裝置圖
見圖23-2。
實驗過程與數據分析
將DISLab機械能守恒實驗器按裝配圖安裝好（參照《用戶手冊》），把光電門傳感器固定在實驗器的A點，并接入數據采集器的第一通道；
將小擺球用磁鐵夾吸住，固定在A點上方5~10厘米處；
移動光電門傳感器固定臂，使用測平器觀察并調整光電門的透光孔正好在A點；
打開“計算表格”，點擊“自動記錄”中的“開始”，釋放擺球，當擺球通過光電門傳感器后，阻止擺球回擺；
移動光電門傳感器固定臂，使用測平器觀察并調整光電門的透光孔分別位于B、C、D點，重復步驟4，獲得四次實驗數據；
點擊“變量”分別定義“h”“m”表示光電門距零勢點的高度和擺球的質量，并輸入相應的數據；
點擊“公式”，輸入計算擺球速度和擺球在各點的機械能公式，得到實驗結果（圖23-3）；
由結果可見：擺球在四個點的機械能變化范圍小于5%。在誤差范圍內，可得出結論：在只有重力做功的情況下，機械能守恒。
實驗二十九 簡諧振動過程中振子位移與彈簧受力關系研究
實驗目的
觀察彈簧振子的位移與力的關系。
實驗原理
彈簧振子在做簡諧振動時，其位移與所受的力呈現同周期反相變化。
實驗器材
朗威DISLab、計算機、彈簧、鐵架臺、支架。
實驗裝置圖
見圖29-1。
實驗過程與數據分析
將位移傳感器接受器和力傳感器分別接入數據采集器的第一、二通道；
將力傳感器固定在鐵架臺上，將彈簧掛在其測鉤上，把位移傳感器發射器掛在彈簧底部，讓其發射口向下；
在支架上固定好位移傳感器的接收器，讓其接收口向上，放置在發射器的正下方；
對力傳感器調零（作相對測量），打開“組合圖線”窗口，點擊“添加”，選擇顯示“位移-時間”和“力-時間”兩條圖線，點擊“開始”，使兩條圖線同步；
向下拉動位移傳感器發射器，松手后該模塊作為彈簧振子上下振動，同時得到兩條簡諧振動圖線（圖29-2）；
圖29-2上方圖線是“位移-時間”，下方圖線是“力-時間”。觀察分析可知：在位移最小時（發射器最靠近接收器），振子對彈簧的拉力最大；在位移最大時（發射器最遠離接收器），振子對彈簧的拉力最小（示重已小于振子的重量），可見兩圖線反相；
利用“只控制選擇的圖線”功能，對位移-時間圖線單獨向下平移，實驗效果更加明顯（圖29-3）。也可當振子靜止時，對兩傳感器同時調零，能得到同樣的實驗結果。
建議
將位移傳感器接收器固定在彈簧的上方，與力傳感器并列（如本《實驗實例》封面所示）。使發射模塊的超聲波發射口向上，重復實驗，比較使用兩種裝置的實驗結果。
實驗二十二 機械能守恒定理（斜軌法）
實驗目的
用斜軌法驗證機械能守恒定律。
實驗原理
位于傾斜軌道上的小車，忽略軌道的摩擦力，因只有重力對其做功，所以機械能守恒。
取低處光電門傳感器(接數據采集器第二通道)為零勢點，設兩光電門之間的高差為h，則：在兩光電門傳感器處小車的機械能分別為：E1＝1/2mv12+mgh、E2＝1/2mv22；
若L1為兩光電門間的距離，L2為軌道兩支腳之間的距離，S為軌道一個支腳調高高度，S’為本支腳平衡摩擦后高度，則公式中h＝L1*(S-S’) /L2。
本實驗中，“I”型擋光片的寬度為0.02m，小車的質量為0.2345kg， L1＝0.50m，L2＝1.00m，S＝0.037m, S’＝0.013m，所以h＝0.012m。
兩光電門傳感器處機械能損耗的計算公式為：n＝（E1-E2）/（（E1+E2）/2）。
實驗器材
朗威DISLab、計算機、DISLab力學軌道及附件、天平等。
實驗裝置圖
見圖22-1。
實驗過程與數據分析
將力學軌道調節水平，把一側調高3.7cm，按0.5米間距安裝兩光電門；
將兩光電門接入數據采集器第一、二通道；
打開“計算表格”，點擊“自動記錄”中的“開始”，讓小車自由向下滑動5~6次，點擊停止；
點擊“公式”，輸入變量和計算公式，得到計算結果（圖22-2）；
由結果可見：六次實驗中機械能損失僅在1.90%~2.90%之間；
進一步改進實驗手法，精細調節力學軌道墊高的角度，平衡摩擦力，可大幅度提高實驗精度，得到圖22-3所示的計算結果，機械能的損失已控制在千分之一以內；
由此可得出結論：在只有重力做功的情況下，機械能守恒。
本實驗亦可采用氣墊導軌。
實驗器材
朗威DISLab、計算機、氣墊導軌、天平等。
實驗裝置圖
見圖22-4。
實驗過程與數據分析
將氣墊導軌調節水平，把一個支腳調高2.4cm，（也可先安裝，測量出角度后修改公式），按0.5米間距安裝兩光電門；
將兩光電門接入數據采集器第一、二通道；
打開“計算表格”，點擊“自動記錄”中的“開始”，啟動氣源，讓滑塊自由滑下4~5次，關閉氣源；
點擊“公式”，輸入變量和計算公式，得到計算結果（圖22-5）；
由結果可見，五次實驗中機械能損失僅在1.30~1.95%之間。在誤差范圍內，可得出結論：在只有重力做功的情況下，機械能守恒。
實驗二十五 阻尼振動
實驗目的
觀察阻尼振動的圖像。
實驗原理
實驗原理同實驗二十四，只是將水槽中的水面加高，讓擺球的一小部分浸在水中，單擺擺動時將克服水的阻力做功，形成阻尼振動。
實驗裝置圖
見實驗二十四。
實驗器材
朗威DISLab、計算機、單擺球、軟導線、大頭針、水槽、粗銅線、穩壓電源等。
實驗過程與數據分析
取出電壓傳感器，接入數據采集器，打開“組合圖線”窗口，選擇顯示“時間-電壓”；
接好實驗裝置，將電壓傳感器與軟導線和B點并聯；
壓縮時間軸，讓擺球振動，可獲得單擺的阻尼振動圖線（圖25-1）。
建議
該實驗也可使用DISLab力學軌道，由軌道小車、彈簧構成一個實驗系統。參見本《實驗實例》之“受迫振動”實驗。
實驗二十八 彈簧振子的振動圖像
實驗目的
觀察彈簧振子的振動圖像。
實驗原理
將位移傳感器發射器作為彈簧振子固定在彈簧振子實驗器上并使之振動，獲得的s-t曲線即為彈簧振子的振動圖像。
實驗器材
朗威DISLab、計算機、彈簧振子實驗器等。
實驗裝置圖
見圖28-1。
實驗操作
將位移傳感器發射器作為彈簧振子使用，懸吊并可做水平振動。將位移傳感器接收器固定在另一側，使之與接收器處于同一平面且基本正對；
將實驗窗口調整為“示波顯示”方式；
打開位移傳感器發射器的電源開關，使之水平振動，可以觀察到彈簧振子振動圖像（圖28-2）。
建議
嘗試改變彈簧振子的質量，探究質量對振動周期的影響；
利用位移傳感器的特點，鼓勵學生自行設計構造彈簧振子實驗器。
實驗二十六 簡諧振動的相位
實驗目的
了解簡諧振動的相位。
實驗原理
相位是簡諧振動中決定質點某時刻運動狀態的重要物理量。本實驗通過比較同頻率的兩只單擺的振動，使相位的概念得以直觀的表現。實驗原理同實驗二十四，使用兩只單擺。
實驗裝置圖
同實驗二十四，但需制作兩只同擺長的單擺放在一個水槽中。
實驗器材
朗威DISLab、計算機、單擺球2只、軟導線、大頭針、水槽、粗銅線、穩壓電源等。
實驗過程與數據分析
將兩只電壓傳感器分別接入數據采集器的第一、二通道，并分別與兩只單擺的軟線與水槽中的B點連接；
打開“組合圖線”窗口，添加兩條圖線：選取顯示“時間-電壓1”與“時間-電壓2”；
點擊“開始”，讓兩單擺振動。發揮組合圖線功能的優勢，即可得到兩單擺不同相位的擺動圖線的組合顯示結果。其中，既有兩單擺同相振動（圖26-1），也有兩單擺反相振動（圖26-2）和兩單擺呈其它相差振動（圖26-3）。
實驗二十四 單擺的振動圖像
實驗目的
觀察并理解簡諧振動的“位移-時間”圖像。
實驗原理
在水槽中注入2cm深的自來水，以A、B、C為三根粗銅線作電極，A、C兩端加上9V的電壓，在水中形成均勻電場，B點在A、C正中間，擺球的平衡位置與B點對應，將軟導線下連接大頭針后穿過擺球作為擺線，大頭針浸在水中，當擺球振動時，因大頭針與粗銅線B之間的電壓變化，對應了擺球相對于平衡位置之間的位移，故所測量的電壓變化曲線即可看作對擺球位移的直觀描述（圖24-1）。
實驗器材
朗威DISLab、計算機、單擺球、軟導線、大頭針、水槽、粗銅線、穩壓電源等。
實驗裝置圖
見圖24-2。
實驗過程與數據分析
將電壓傳感器接入數據采集器，選擇“示波顯示”；
連接好實驗裝置，電壓傳感器的鱷魚夾與軟導線和B點并聯；
調整單擺的高度，使之擺動過程中大頭針針尖始終在水面以下；
讓擺球擺動，即可得到描述單擺振動的“電壓-時間”圖線（圖24-3）。
實驗八 平均速度與瞬時速度的關系
實驗目的
掌握“瞬時速度就是平均速度極限”的概念。
實驗原理
選取物體運動過程中的某一段位移s并測量該物體在s內的平均速度v。如果使s逐漸減小，則v將逐漸趨近于某一定值，該定值（平均速度的極限）即為物體運動的瞬時速度。
實驗器材
朗威DISLab、計算機、DISLab力學軌道及配套小車、擋光片等。
實驗裝置圖
同實驗七。
實驗過程與數據分析
使用DISLab力學軌道附件中的“I”型支架將兩只光電門傳感器固定在力學軌道一側，將光電門分別接入數據采集器的第一、二通道；
將軌道的一端調高，小車上安裝寬度為0.020m的“I”型擋光片，調整光電門的位置使小車及擋光片能夠順利通過并擋光；
打開“計算表格”，點擊“變量”，啟用“擋光片經過兩個光電門的時間”功能，軟件默認變量為t12。定義“變量s”為兩光電門傳感器之間的距離；
點擊“開始”，令小車從軌道的高端下滑，使擋光片依次通過兩光電門；
保持靠近小車起點的光電門位置不變，逐次移動另一只光電門向其靠近，手動輸入兩只光電門之間的距離s，令小車從同一位置下滑，測量多次后點擊“停止”；
點擊“公式”，選擇力學公式庫中的“平均速度”，正確選擇公式變量，得出實驗結果（圖8-1，單位m/s）；
觀察可見，隨著s或t12值的減小，速度越來越趨近于某個定值，該定值即為小車通過第一只光電門時瞬時速度；
點擊“繪圖”，選取X軸為位移“s”，Y軸為平均速度“v”，點擊“擬合”，選取“線性擬合”，得擬合圖線（圖8-2）。由該圖線的直線方程：“y=0.2947x+0.5334”，得其在Y軸上的截距為0.533。該截距的物理意義即為小車通過第一只光電門時的瞬時速度。
建議：
本實驗亦可使用朗威?DISLab教材專用軟件來作，此時使用一只光電門即可。詳見《用戶手冊》“瞬時速度的測定”實驗。
實驗八十 安培力測量
實驗目的
探究安培力與電流以及導線長度的關系。
實驗原理
在勻強磁場中，當通電導線與磁場的方向垂直時，電流所受的安培力F等于磁感強度B、電流I和導線長度L三者的乘積。用纏繞多匝導線的長方形線圈的某一邊置于強磁場中，線圈的邊長之比為2比1，更換置于磁場中不同的邊，可視為更換磁場中導線的長度。
實驗器材
朗威?DISLab、計算機、長方形線圈、專用吊架、釹磁鐵座、鐵架臺、滑動變阻器、學生電源。
實驗裝置圖
見圖80-1。
實驗過程與數據分析
將一只電流傳感器和一只力傳感器分別接入數據采集器；
將力傳感器固定在鐵架臺上，把力傳感器的測鉤更換成專用吊架，調整傳感器的高度，使線圈的長邊剛好置于強磁場中；
用分壓法將滑動變阻器、學生電源、線圈、電流傳感器組成閉合電路，關閉學生電源，對兩傳感器調零；
打開“計算表格”窗口，閉合學生電源開關，改變滑動變阻器的觸點，使線圈中的電流從0逐漸增大。每改變一次電流，手動記錄一次數據。記錄結束后保存實驗數據；
點擊“繪圖”，選取X軸為“I2”Y為“F1”，得到一組安培力隨電流變化的數據點。觀察可見數據點的排列具有線性特征，點擊“擬合”，選取“線性擬合”，可見擬合線與各數據點基本重合且過坐標原點（圖80-2），證明安培力與電流成正比關系；
把線圈的短邊放在強磁場中，重復步驟4~5，得到另一組實驗數據。數據點的線性擬合同樣證明了導體所受的安培力與流過導體的電流成正比關系（圖80-3）；
調用第一次實驗的數據，點擊“繪圖”，組合顯示兩次實驗所獲得的數據點并進行線性擬合，得到在原點相交的兩條圖線（圖80-4）；
其中，上方和下方圖線分別是線圈長邊和短邊在磁場中的安培力與電流的關系圖線。使用右鍵“鼠標顯示坐標值”，不難看出：電流相同時，長邊對應的力值（上方圖線）是短邊對應力值（下方圖線）的二倍，因長邊與短邊的長度比為2比1，說明安培力與導線在磁場中的長度成正比；
總結電流、磁場中的導線長度與安培力的關系。
實驗八十一 用單匝線圈研究電磁感應現象
實驗目的
觀察回路中因磁場變化引起的感應電流。
實驗原理
閉合回路中的磁通量發生變化時，會在回路中產生感應電流。
實驗器材
朗威?DISLab、計算機、粗銅線、單匝線圈、蹄形磁鐵、條形磁鐵、穩壓電源、開關。
實驗裝置圖
見圖81-1。
實驗過程與數據分析
將微電流傳感器接入數據采集器；
將微電流傳感器的鱷魚夾連接在單匝線圈兩端；
選擇傳感器窗口為“指針”或“示波”顯示方式；
手持單匝線圈，在蹄形磁鐵形成的磁場中沿不同方向運動，觀察指針或波形變化情況；
用粗銅線做成5匝左右的線圈并與微電流傳感器連接，手持條形磁鐵在線圈內做往復運動，即可獲得與“步驟4”類似的實驗圖線（圖81-2）；
將傳感器與感應線圈的外線圈連接，內線圈接入3V穩壓電源與外線圈套放在一起；
用開關控制電路反復通斷幾次，獲得實驗圖線（圖81-3）；
總結產生電磁感應現象的條件。
實驗八十七 自感現象
實驗目的
演示自感現象。
實驗原理
電感線圈中由于自身電流的變化而引起感應電流的現象，稱為自感現象。實驗電原理見圖87-1。
實驗器材
朗威?DISLab、計算機、朗威?系列電學實驗板EXB-18、電感模塊（圖87-2、圖87-3）、學生電源、導線。
實驗裝置圖
見圖87-4。
實驗過程與數據分析
將兩只電流傳感器分別接入數據采集器；
將電流傳感器與實驗板EXB-18中的I2、I3連接，將電感與實驗板連接；
接通電源，將K撥至斷開；
啟動“組合圖線”，增加圖線“時間-電流1”與“時間-電流2”，將兩條圖線設置為不同顏色，點擊“停止”與“開始”，使兩路信號同步；
將K撥至閉合后再撥至斷不開，適當縮放坐標，獲得兩條“時間-電流”圖線（圖87-5）；
觀察可見，該圖像清晰地展示了通電自感與斷電自感現象（圖87-6）。
實驗八十三 法拉第電磁感應定律
實驗目的
驗證法拉第電磁感應定律。
實驗原理
當穿過回路的磁通量發生變化時，回路中感生電動勢的大小和穿過回路的磁通量變化率成正比。即ε∝ΔΦ/Δt。
實驗器材
朗威?DISLab、計算機、線圈（用Φ0.5的漆包線繞200匝，也可用演示線圈代替）、條形磁鐵、鐵架臺、標尺、透明膠帶、導線若干。
實驗裝置圖
見圖83-1。
實驗過程與數據分析
將電壓傳感器接入數據采集器；
把線圈水平固定在鐵架臺上，并連接電壓傳感器；
打開“組合圖線”，添加“電壓-時間”圖線，將采樣頻率設為“50Hz”；
手持條形磁鐵，讓磁鐵在不同高度（先低后高）自上而下穿過線圈；
利用“圖線控制”功能回放實驗圖線，發現磁鐵第一次穿過線圈時產生的電動勢比第二次小（圖83-2）。分析可知：雖然兩次通過線圈引發的磁通量變化ΔΦ相同，但由于第二次穿過線圈的時間Δt短（用鼠標右鍵功能，得出兩次穿過線圈所用的時間分別是0.2310s和0.1861s），即磁通量的變化率大，所以產生感生電動勢也大；
把兩個條形磁鐵極性相同的部分并排放在一起并用膠帶粘牢，手持磁鐵，讓磁鐵在某一高度從線圈上方下落穿過線圈。再換成單條磁鐵，讓磁鐵在同一高度上從線圈上方下落穿過線圈。
利用“圖線控制”功能回放實驗圖線，發現磁鐵第一次穿過線圈時產生的感生電動勢大于第二次（圖83-3），分析可知：雖然磁鐵二次通過線圈的時間Δt相同（分別是0.2760s和0.2818s），但由于第一次穿過線圈引起的磁通量變化量ΔΦ大，即磁通量的變化率大，所以產生感生電動勢也大；
總結實驗結果，驗證法拉第電磁感應定律。
建議
更換不同匝數的線圈（或用兩個線圈串聯在一起），研究線實匝數對感生電動勢的影響。
實驗八十九 交流電波形
實驗目的
觀察交流電的波形，使學生更好的理解交流電。
實驗原理
交流電是大小和方向隨時間作周期性變化的電流，其電壓也具有上述特征。
實驗器材
朗威?DISLab、計算機、低頻信號發生器、導線等。
實驗過程與數據分析
將電壓傳感器接入數據采集器，并以鱷魚夾連接低頻信號發生器的電壓輸出端；
選擇傳感器窗口為“示波”顯示方式，點擊“停止”，將“采樣頻率”設置為“1K”；
調節信號發生器輸出正弦波（圖89-1），觀察顯示窗口的波形；
調節信號發生器分別輸出三角波（圖89-2）、方波（圖89-3），觀察顯示窗口的波形并分析其成因。
實驗八十二 楞次定律
實驗目的
驗證楞次定律。
實驗原理
導體做切割磁力線運動時產生的感應電流方向，與磁場的方向和導體的運動方向有關。
實驗器材
朗威?DISLab、計算機、粗銅線、蹄形磁鐵、感應線圈、條形磁鐵、開關。
實驗裝置圖
見圖82-1。
實驗過程與數據分析
同實驗八十一，利用得到的實驗圖形并配合實物，得出楞次定律的結論。
實驗八十五 微弱磁通量變化時的感生電流
實驗目的
觀察微弱磁通量變化時的感生電流。
實驗原理
地球的磁場很微弱，但穿過線圈平面的地磁場磁通量發生變化時，仍有感生電流產生。
實驗器材
朗威?DISLab、計算機、DISLab環形線圈（圖85-1）或用自制帶屏蔽的線圈代替。
實驗裝置圖
見圖85-2。
實驗過程與數據分析
將微電流傳感器接入數據采集器并與實驗線圈連接；
選擇“指針”或“示波”顯示方式；
轉動線圈，觀察現象并總結規律（圖85-3）。
注意
可自制類似的實驗線圈，但應注意在線圈外面加上屏敝層，否則請將線圈懸掛，并避免與身體接觸，防止干擾。
實驗八十八 發電機原理
實驗目的
通過圖線觀察了解發電機的原理。
實驗原理
線圈在磁場中轉動，由于切割磁感線而產生感生電動勢，通過電刷不同的連接方式，改變輸出交直流。
實驗器材
朗威?DISLab、計算機、手搖交直流發電機、導線等。
實驗裝置圖
見圖88-1。
實驗過程與數據分析
將電壓傳感器接入數據采集器；
將電壓傳感器與發電機輸出端并聯；
設置“采樣頻率”為“500”；
緩慢搖動發電機模型的手柄，觀察電壓窗口內的圖線變化；
變換傳感器窗口的顯示方式，分別觀察采用“示波”、“指針”和“數字”顯示方式時發電機輸出的電壓信號特點，總結其規律；
調整電刷的連接方式，觀察交流電（圖88-2）與直流電（圖88-3）的不同；
改變搖動發電機的速度，結合實驗圖線（圖88-4），分析發電機轉速與交流電頻率之間的關系。
注意
手搖發電機產生的電壓波形不是正弦波的原因在于發電機使用的永久磁鐵是蹄形磁鐵，因此轉子不是在均勻磁場中轉動。
建議
組織學生以分組的形式，利用實驗室現有的漆包線、繞線機、磁性材料進行自制風力、人力發電機比賽，并結合國家當前的能源形式，圍繞節約能源、利用可再生能源進行探索。
實驗八十六 用磁傳感器測量轉速
實驗目的
利用磁傳感器測量轉盤的轉速。
實驗原理
在轉盤上放上條形磁鐵，磁鐵隨轉盤轉動。將磁感強度傳感器靠近轉盤，轉盤（及磁鐵）轉動會引起磁感強度測量值的周期性變化，該變化與轉盤轉動的周期一致。
實驗器材
朗威?DISLab、條形磁鐵、轉盤、支架。
實驗裝置圖
見圖86-1。
實驗過程與數據分析
將磁傳感器接入數據采集器并固定在支架上，使之與轉盤的軸心相對，對傳感器調零；
將條形磁鐵放置在轉盤上；
選擇“示波”顯示方式，用手轉動轉盤并使其自然減速，獲得“磁感強度-時間”圖線（圖86-2）；
觀察可見：磁感強度圖線的變化周期越來越長，說明轉盤的轉速越來越慢。
實驗八十四 電磁阻尼
實驗目的
觀察電磁阻尼現象，了解電磁阻尼產生的原因。
實驗原理
將塊狀金屬置于變化的磁場中，或令其在磁場中運動，金屬塊內有感應電流產生并自成閉合回路，形成旋渦，稱為渦電流（簡稱渦流）。渦流又形成磁場，并與外部磁場相互作用，從而阻礙了金屬塊的運動。
實驗器材
朗威?DISLab、計算機、滑軌、小車、釹磁鐵組、鋁片、柵形鋁片（圖84-1）、專用支架等。
實驗裝置圖
見圖84-2。
實驗過程與數據分析
將位移傳感器發射器和鋁片固定在小車上；
將位移傳感器接收器固定在滑軌的一端，接入數據采集器；
選用示波顯示方式，將小車放在滑軌上，打開位移發射模塊的電源開關，調整滑軌的傾角，使小車的運動接近勻速；
打開“組合圖線”，添加“位移-時間”圖線1；
讓小車從高端下滑，繪出圖線1，點擊“鎖定”；
在滑軌的側面安裝磁鐵組，讓小車上的鋁片正好從磁鐵組之間的縫隙通過。添加一條“位移-時間”圖線2，點擊“開始”，令小車從滑軌的高端下滑，繪出圖線2并“鎖定”；
將小車上的鋁片更換為柵形（圖84-2），再添加一條“位移-時間”圖線3；重復上述步驟，繪出圖線3并“鎖定”，從而可以并行觀察三條實驗圖線（圖84-3）；
由實驗結果可明顯看出：當塊狀金屬通過磁場時，圖線斜率明顯變小，速度降低；而柵型金屬片受磁場的影響要小的多；
討論產生上述現象的原因。
思考
如果載有鋁片的小車通過磁鐵組的時候初速度過小，會出現什么情況？

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