根上
3 400.20 2.50 15.80 17.98 0.55 据表
中的数据，绘制a-1/m 图像。
图2-7 a-1/m 图像
【结论】根据图像可得，当小车受到的外力一定时，在误差允许的范围内，加速度与质量成反比。
（三）探究“最大摩擦力与滑动摩擦力的大小关系”实验案例
1 DIS实验设计
【实验目的】
比较最大静摩擦力与滑动摩擦力的大小。 【实验器材】
力传感器、数据采集器、计算机、木块、白纸、 【具体实验过程】
将木块置于白纸上，与力传感器相连。用力拉白纸，观察力的变化图线。当木块随白纸一起运动时，图线逐渐上升，表示木块与白纸间的静摩擦力逐渐增大；当木块不动，白纸运动时，
木块与白纸间的摩擦力为滑动摩擦力，由图线可看到滑动摩擦力保持不变；在静摩擦力图线与滑动摩擦力图线衔接处，有一个最高点，此最高点即为最大静摩擦力。从图线中可以很明显地看出，最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。实验装置如下图所示：
图2-8
DIS
2 传统实验设计
实验过程图
【实验器材】
弹簧测力计、砝码、白纸、木块 【具体实验过程】
将测力计与木块连接，在木块下方放一条白纸，用向左的力拉纸，观察弹簧测力计的示数变化。当木块随纸一起运动时，弹簧测力计的示数逐渐增加，此示数表示木块与白纸间的静摩擦力；当木块不动，白纸运动时，木块与白纸间的摩擦力为滑动摩擦力；当木块与白纸处于将要动却未动时，木块与白纸间的摩擦力为最大静摩擦力，并且发现从此位置稍微拉动白纸，弹簧测力计的示数会突然略微减小，然后便保持不动。实验装置如下图所示：
图2-9 传统实验过程图
【结论】最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。 （四）实验案例对比研究
1加速度与力和质量的关系实验案例对比研究
本实验在研究过程中设计了两种不同的实验方案，即DIS实验方案和传统实验设计方案，并且在教学中将这两种不同的实验方案分别应用到了两个高一年级教学班中（乌海一中330班、334班）。在330班的“加速度与力和质量的关系”实验教学中，使用DIS实验方案；在334班的“加速度与力和质量的关系”实验教学中，使用传统实验教学方案。
在教学中，DIS实验与传统实验相比，具有很多的优点： （1）现象明显，实验结论易得出
在此实验中，加速度与质量、加速度与力的关系最终是要通过a-1/m图线和a-F图线来得出的，DIS实验得出a-1/m图线和a-F图线的速度快，不用学生通过计算来完成，准确率很高。 （2）精度高，易操作
数字化、信息化技术给物理量的测量带来了革命性的变化，不但简单方便，而且由于减少了主观判断引起的误差，所以测量精度高、误差小。
（3）数据处理快
DIS实验系统的数据处理是由计算机完成的，大量的实验数据可以在瞬间处理完毕，可以让学生从大量的数据处理中解脱出来。 （4）效率高
在此实验的教学中，DIS实验用时20分钟，便完成了全部实验过程；利用传统实验，一节课（40分钟）基本完成实验，课容量很大，学生的绝大部分时间都在读数据，记录数据。DIS实验的效率高这是显而易见的。
正因为DIS实验具有以上种种优点，因此在教学中对学生的合作学习的能力就提出了较高的要求，有效的培养学生自主合作的能力就显得尤为重要了。
DIS实验与传统实验相比，在某些方面也具有弊端：
由于DIS实验的数据处理及其作图全部由计算机来完成，虽然简易、快捷，但是却不能训练同学们处理纸带数据的能力，数学运算能力，作图能力。而这些能力恰恰是学生必须要具备的能力，在期中、期末考试，在两年后的高考中，都要考察学生这些能力。由于两个班采用了不同的实验设计方法，330班的学生利用较短的时间就掌握了“加速度与作用力成正比，与质量成反比”的关系，也了解了数字化、信息化技术给物理实验带来的革命性变化。但是，他们在处理纸带的数据、利用描点法作图等方面比334班的学生要有所欠缺。而334班学生又没有体验到DIS实验给物理实验带来的快捷、方便。如何来弥补学生们的这些不足呢？最终决定两个教学班各拿出一节课，在330班演示传统实验，让学生分析纸带，计算加速度，并作图；在334班演示DIS实验。
2“最大摩擦力与滑动摩擦力的大小关系”实验案例对比研究
由于此实验案例简单，不存在读取数据计算的问题，只需要学生观察实验现象，得出结论即可。DIS实验连接过程比较复杂，但实验现象非常明显，从图线中直接便能看出静摩擦力随拉力增大而增大，最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，并且能让学生直观的看到f-t图线做出的过程，最后将图线保留下来，便于学生日后进行学习和研究。相比之下，传统实验设计方案就
显现出很多的不足，由于用弹簧测力计看摩擦力的大小变化，学生们如若稍不注意，就会错过最大静摩擦力略大于滑动摩擦力这一现象出现的瞬间，并且这种现象不能保留，不便于研究。因此，这种设计方案要想让绝大部分学生看到现象并得出结论，就需要教师不断的重复实验，这给教学带来了很大的麻烦。
因此，“最大摩擦力与滑动摩擦力的大小关系”实验适合使用DIS实验。
三 对高中物理“力学”中DIS实验和传统实验的整体思考
（一）高中物理“力学”中DIS实验与传统实验的对比
从形象的层面上讲，DIS实验在学生的脑海中形成了直观、深刻的印象，将人类思维空间的抽象信号比较准确地展现在电脑屏幕上，例如：利用运动传感器研究小车在人的拉动下作变速直线运动，从电脑显示器上可以直接看到小车的瞬时速率随时间的变化情况，形象直观。但是，由于学习者本身的差异性，并不是每个学习者对DIS实验的适应程度都相同。由于DIS实验涉及到综合性、技术性的知识较多，如非电学量的转换、信号的放大、信号的采集、模拟信号与数字信号之间的转换、软件的编制等，许多内容学生都比较生疏，容易分散学生的注意力。再者，数字化实验自动化程度较高，易使学生忽视实验的物理意义，而单纯的关注采集、处理实验数据，整个实验成了数字“游戏”。
在培养学生各方面能力上，DIS实验与传统实验有明显的差异：DIS实验侧重于培养学生的实验探究能力，而传统实验侧重于培养细致、认真、耐心的观察习惯；传统实验重视培养学生正确的选择仪器和使用仪器的能力，而DIS实验在这方面则相对欠缺，因为在DIS实验中，基本的仪器就是某些固定的传感器、数据采集器和计算机；DIS实验有利于学生掌握利用现代化信息技术，可以帮助学生提高学习兴趣，拓展学生的知识层面，而传统实验比较重视学生技能的训练，如用秒表反复测量单摆的周期，可以使学生在实验过程中掌握秒表的使用方法；在数据处理过程中，DIS实验有助于学生的数学图形分析能力、对复杂物理问题的分析判断能力的培养，传统实验可以充分培养学生的计算能力、作图能力及利用数学知识解决物理问题的能力；在高中物理“力学”的实验中，很多DIS实验都可以由学生自行设计、选材、完成，从而达到