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中学物理实验教学实验报告2 - 力学演示实验研究

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中学物理实验教学实验报告2 - 力学演示实验研究力学演示实验研究实验报告【实验目的】1.熟悉仪器使用,熟练基本操作2.参与实验过程,获得实验体会3.明确实验原理,掌握操作要领4.探讨教学方法,提高教学技能【实验器材】实验仪器如下所示:2【实验过程与数据处理】一、重心实验重心,是在重力场中,物体处于任何方位时所有各组成质点的重力的合力都通过的那一点。规则而密度均匀物体的重心就是它的几何中心。不规则物体的重心,可以用悬挂法来确定。物体的重心,不一定在物体上。另外,重心可以指事情的中心或主要部分。1.定义:一个物体的各部分都要受到重力的作用。从效果上看,我们可以认为各...

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力学演示实验研究实验 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 【实验目的】1.熟悉仪器使用,熟练基本操作2.参与实验过程,获得实验体会3.明确实验原理,掌握操作要领4.探讨教学 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ,提高教学技能【实验器材】实验仪器如下所示:2【实验过程与数据处理】一、重心实验重心,是在重力场中,物体处于任何方位时所有各组成质点的重力的合力都通过的那一点。规则而密度均匀物体的重心就是它的几何中心。不规则物体的重心,可以用悬挂法来确定。物体的重心,不一定在物体上。另外,重心可以指事情的中心或主要部分。1.定义:一个物体的各部分都要受到重力的作用。从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫做物体的重心。2.物体的重心位置:(1)质量均匀分布的物体(均匀物体),重心的位置只跟物体的形状有关。有规则形状的物体,它的重心就在几何中心上,例如,均匀细直棒的中心在棒的中点,均匀球体的重心在球心,均匀圆柱的重心在轴线的中点。不规则物体的重心,可以用悬挂法来确定.物体的重心,不一定在物体上。(2)质量分布不均匀的物体,重心的位置除跟物体的形状有关外,还跟物体内质量的分布有关。载重汽车的重心随着装货多少和装载位置而变化,起重机的重心随着提升物体的重量和高度而变化。3.重心的影响因素:(1)物体的形状(2)质量的分布实验一:寻找薄片重心实验寻找重心的方法:(1)悬挂法:只适用于薄板(不一定均匀)。首先找一根细绳,在物体上找一点,用绳悬挂,划出物体静止后的重力线,同理再找一点悬挂,两条重力线的交点就是物体重心。(2)支撑法:只适用于细棒(不一定均匀)。用一个支点支撑物体,不断变化位置,越稳定的位置,越接近重心。一种可能的变通方式是用两个支点支撑,然后施加较小的力使两个支点靠近,因为离重心近的支点摩擦力会大,所以物体会随之移动,使另一个支点更接近重心,如此可以找到重心的近似位置。(3)针顶法:同样只适用于薄板。用一根细针顶住板子的下面,当板子能够保持平衡,那么针顶的位置接近重心。与支撑法同理,可用3根细针互相接近的方法,找到重心位置的范围,不过这就没有支撑法的变通方式那样方便了。(4)用铅垂线找重心:(任意一图形,质地均匀)用绳子找其一端点悬挂,后用铅垂线挂在此端点上(描下来)。而后用同样的方法作另一条线。两线交点即其重心。实验二:观察多边形立体架重心实验这是一个多边形的立体金属架,由三个正方形平台和四个长形金属片连接,组成一个长方体的结构,中间悬挂一个中垂线,可以观察物体的重心。实验仪器是可以左右平行变化的,仪器变化成为平行四边形时,它的重心也就随着变化逐渐改变了。3实验三:旋转椎体实验这是一个和重心知识相关的实验。实验装置上下两部份是分开的,上部分是一个尖端椎体左右各用支杆连接两颗金属球,下部分是一个顶部为平面的柱体结构。实验时,将椎体的尖端放在平台上旋转,无论放在平台的任何地方,上半部分结构总是能够保持平衡旋转状态,只是不同支点时,旋转的平衡倾斜程度不同。二、微小形变观察实验在物理实验教学中,经常会遇到要演示一些变化效应微弱的物理现象,为使实验效果明显,可见度大,通常要采用放大手段。物理实验中常用的放大手段或方法有杠杆放大,光点反射放大,点光源投影放大,投影仪放大,弱电流放大等。下面主要谈谈几种“微小形变”放大 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 演示实验。实验一:椭圆状墨水瓶实验学生对于坚硬的物体受到弹性力作用时会产生形变,缺少感性认识,因此必须做好"微小形变"的演示实验。用椭圆状的玻璃墨水瓶进行演示效果很好。1.实验装置:如图所示,在椭圆状墨水瓶瓶塞中塞入一根内径约1mm-1.5mm的玻璃管,瓶内装满红色水,管后衬白色纸屏。2.实验原理:玻璃瓶受到压力产生的形变通常很小,这很小的形变只能引起玻璃瓶很小的容积变化(短轴方向受压,截面变小、容积减小;长轴方向受压,截面变大,容积增大)。这个装置所用的方法是将这容积的变化通过红色水,转化为细玻璃管中的红色小柱长度的变化而显示出来(短轴受压、水柱上升;长轴受压、水柱下降)。液体(气体)体积的变化,通过液柱长度的变化来显示。3.实验操作:(1)将大号墨水瓶装满红色水,并塞上带玻璃管的橡皮塞。(2)用手沿墨水瓶横截面的短轴方向捏墨水瓶,瓶的容积变小,玻璃管中的液面升高,说明玻璃瓶发生了形变。(3)用手沿墨水瓶横截面的长轴方向捏墨水瓶,瓶的容积变大,玻璃管中的液面降低说明玻璃瓶发生了形变。4.实验注意事项:(1)瓶中必须装满水,不能留有气体,否则玻璃管中液面高低变化不明显。(2)玻璃管的内径越小,管中液面高低变化越明显(可利用温度计的玻璃管)。4实验二:平面镜放大演示实验此实验为反射光点移动放大显示桌面形变。图为演示桌面微小形变的实验装置。一束光线依次被平面镜M和N反射,最后射到刻度尺L上,形成一个光点,当用力压桌面,镜子就要向箭头所示的方向倾斜,由于两面镜子之间的距离较大,光点就会在刻度尺上有明显的移动,而把桌面的微小形变显示出来。光点反射放大法是使光的反射角的微小变化通过反射线投射到远处光屏上的光点的移位来显示,其变化的显著程度取决于反射镜至光点投射之间的距离。这种放大法通常也叫“光杠杆放大法”。图示实验正是利用光在均匀介质中的直线传播和平面镜组对光线的两次反射,由两次反射角的变化使反射光线在刻度尺L上的明显移位来设计而成的。光点反射法是物理实验中常用的放大方法,如卡文迪许设计的测量万有引力的著名扭秤装置,就是巧妙地运用了光点反射放大法才解决了测量石英丝微小扭转角的难题,进而算出两球间的引力。实验操作:(1)将中心开孔的黑纸片放在平行光源的透镜前面,使平行光线从纸孔射出。(2)调整两平面镜的位置和方向(两平面镜的距离尽可能远一些),使上述光线经过两平面镜反射后,在屏幕或墙上得到一个明亮的光斑。(3)在两平面镜中间向桌面施加向下的压力,可以明显地见到光斑向下移动;撤去压力光斑又移回原处。说明桌面受力时发生了肉眼无法觉察到的微小形变。实验三:金属线膨胀演示实验实验时做的实验是微小形变的观察,用打火机给铁丝加热,由于铁丝的热涨性,铁丝变长,与铁丝相连的指针发生变化,通过杠杠原理放大形变,当停止加热时,恢复原状。三、能量转化演示实验能量守恒定律:各种能量形式互相转换是有方向和条件限制的,能量互相转换时其量值不变,表明能量是不能被创造或消灭的。能量守恒定律,是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。从物理、化学到地质、生物,大到宇宙天体。小到原子核内部,只要有能量转化,就一定服从能量守恒的规律。从日常生活到科学研究、 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 技术,这一规律都发挥着重要的作用。人类对各种能量,如煤、石油等燃料以及水能、风能、核能等的利用,都是通过能量转化来实现的。能量守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器。实验一:麦克斯韦摆实验麦克斯韦滚摆是用来演示重力势能与动能的相互转化过程中,机械能的总量保持不变的仪器。实验中可以演示动能、平动能、转动动能和势能的相互转换过程。1.实验原理:当捻动滚摆的轴,使滚摆上升到顶点时,储蓄一定的势能。当滚摆被松开,开始旋转下降,滚摆势能随之逐渐减小,而动能(平动动能和转动动能)逐渐增加。当悬线完全松开,滚摆不再下降时,转动角速度与下降平动速度达到最大值,动能最大。由于滚摆仍继续旋转,它又开始缠绕悬线使滚摆上升。在滚摆上升的过程中动能逐渐减小,势能5却逐渐增加,上升到跟原来差不多的高度时,动能为零,而势能最大。如果没有任何阻力,滚摆每次上升的高度都相同,说明滚摆的势能和动能在相互转化过程中,机械能的总量保持不变。2.实验操作:调节悬线使摆轴水平,然后转动滚摆的轴,使滚摆卷升,同时悬线也缠绕在轴上(注意勿使绕线重叠)。当卷摆卷升到接近顶端时松手。这时滚摆在重力的作用下旋转下降,它的位置不断减小而平动动能和转动动能不断增加,摆轮转动越来越快,当滚摆降到最低位置,悬线全部伸直时,势能最小而动能达到最大。由于惯性作用摆轮仍继续转动,滚摆再次上升,但转动逐渐变慢,动能又逐渐变为位能。当滚摆上升到最高位置时,它的动能又全部转变为位能,此后又在重力作用下开始下降,位能又逐渐变为动能,如此下降上升,位能和动能相互转换。3.实验注意事项:滚摆由静止开始释放,滚轴的初始位置一定要与两悬点的连线平行,以保证滚摆稳定地作上下往复运动。实验二:动能势能演示器动能和势能演示器,包括刻度板、刻度板底板、槽板、质体等部件,槽板可沿水平方向或垂直方向与刻度板底板相配合,以分别演示物体的动能和势能与物体的状态(质量、速度、高度、形变量等量)之间的关系。(1)研究动能与速度、质量的关系实验操作:组装好仪器;将钢球挂于悬线上使之偏离竖直平面,释放钢球,让其做单摆运动,钢球运动到最低点时,速度最大,将滑块放于滑槽起始端,滑块将被钢球撞击并滑行一段位移;更换不同质量的钢球和从不同高度释放钢球,重复上述实验。实验结论:质量越大物体具有的动能越大,运动速度越大,动能越大。(2)研究重力势能与质量、高度的关系实验操作:组装好仪器;将钢球下落定位孔提升到一定的高度,使其中一孔对准下面的透明圆筒,透明圆筒口部放入带布绒的圆柱体;让一钢球从定位孔中竖直下落,钢球撞击带布绒的圆柱体,并使之下滑一段距离;使用不同质量的钢球从不同高度下落重做上面实验。实验结论:质量越大物体具有的重力势能越大,物体越高,重力势能越大。(3)研究弹性势能实验操作:用弹簧压缩杆将弹簧压缩,在其上端放进钢球,释放被压缩的钢球,钢球被弹起一定的高度;改变弹簧压缩量,重做上述实验。实验结论:被压缩产生弹性形变的弹簧具有弹性势能;在弹性限度内,物体发生形变越大,弹性势能越大。6实验三:机械能内能转换演示器机械能内能转换演示器,软绳,乙醚,热敏温度计。实验操作:如图所示,把机械能内能转换演示器固定在桌边。在金属管内装入约3毫升乙醚,把连有细引线的热效电阻放入管内,用软木塞塞紧管口。再把一根结实的软绳在管子上绕一圈,用手拉住绳子的两端,并迅速地来回拉动,使软绳和金属管壁摩擦,即可从热敏温度计上看到管内乙醚温度逐渐升高。过一会儿,管内乙酸沸腾,产生的乙醚蒸气会将塞子冲开喷出,温度陡然下降。这个实验不仅说明了做功可以转化为物体的内能,使物体温度升高;而且也说明了消耗内能可以做功。如果没有乙醚,可以用酒精,但酒精沸点高,演示时间较长。在没有现成仪器的情况下,可以找一个薄壁的金属管,甚至大一些的子弹壳,设法将它固定起来,做这个实验,效果也不错。实验注意事项:如果绳子打滑,可在绳子上涂些松香粉。以增加摩擦,效果会更好。四、离心运动研究实验做匀速圆周运动的物体,在合外力突然消失或者合外力不足以提供所需的向心力时,将做逐渐远离圆心的运动,此种运动叫“离心运动”。物体做离心运动在的轨迹可能为直线或曲线。半径不变时物体作圆周运动所需的向心力,是与角速度的平方(或线速度的平方)成正比的,与其圆周运动的半径成反比,公式为向心力=角速度×角速度/半径。若物体的角速度(或线速度)的大小增加了,而向心力没有相应地增大,此时,向心力已不足以维持物体继续做匀速圆周运动,由公式,物体到圆心的距离就不能维持不变,而要逐渐增大使物体沿螺线远离圆心。若物体所受的向心力突然消失,即将沿着切线方向远离圆心而去。人们利用离心运动的原理制成的机械,称为离心机械。例如离心分液器、离心节速器、离心式水泵、离心球磨机等都是利用离心运动的原理。实验一:离心器演示实验这是一个离心器的简易模型演示实验,在左边的容器里放入一块湿润的海绵,随着容器旋转的速度逐渐加大,海绵会因为离心运动而被脱水。洗衣机就是这个原理,因为水滴也会高速运转,但是却没有足够的向心力提供,于是,他就沿着切线方向从容器边上的小孔出去了。离心机用途与特点:离心机具有造型美观、容量大、体积小、功能齐全。其性能稳定、速度可调并能自动调节平衡、温升低、使用效率高以及适用性广等优点。台式高速离心机适用于医药制品、血站、临床试验及生物化学实验室作血清、血浆、尿素的定性分析。7实验二:曲线运动离心轨道演示实验实验将离心轨道放在水平桌面上,让钢球从轨道的最高点由静止开始滚下,可看到球能顺利地通过圆环的最高点而不会坠下,说明作圆周运动的物体具有离心现象。接下来逐步降低小球运动起始点的高度,可看到当它小于某一值时,球就不能达到和通过圆环的最高点,而在到达最高点之前某一点就脱离了轨道。这说明作圆周运动的物体所受的惯性离心力与它的速度有关,当半径不变时,速度越小,惯性离心力越小。实验三:颠倒之舞制作实验演示此实验装置是由学生亲自动手制作的,是利用了离心运动的规律制作而成的。装置是将两个塑料瓶装满水,在瓶子里各放入两种不同密度的物质,密度大的沉底,密度小的漂浮。实验现象:将两瓶子分别用绳子悬挂在一起,缠绕旋转,放手后,瓶子开始回旋,这时会看到两种物质交换位置,看起来就像在跳舞,非常漂亮。实验原理:由于离心运动的规律,水的压强方向改变,密度大的物体和密度小的物体交换了位置。五、惯性演示实验惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性。惯性大小的唯一量度是物体的质量,物体的质量大,惯性就越大。惯性与物体是否受力、怎样受力无关、与物体是否运动、怎样运动无关,与物体所处的地理位置无关。惯性的表现形式:物体的惯性总是保持“原状”或“反抗改变”两种形式表现出来的。(1)物体在不受外力或所受的合外力为零时,惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动)。(2)物体受到外力时,惯性表现为运动状态改变的难易程度。惯性大,物体运动状态难以改变;惯性小,物体运动状态容易改变。实验装置:惯性演示器主要用于演示静止物体的惯性。实验操作:把金属片(或硬塑片)放在立柱的顶端再在金属片(或硬塑片)上放置钢球,使钢球的中心正好对准立柱的中心。然后一手按住底座,一手拨动弹片,把金属片(或硬塑片)弹出,使钢球落在立柱的凹窝里。实验注意:(1)拨动弹片的力不宜过大,以免损坏弹片。(2)用毕后收好钢球,以免遗失。8六、碰撞演示实验“碰撞”在物理学中表现为两粒子或物体间极短的相互作用。碰撞前后参与物发生速度,动量或能量改变。由能量转移的方式区分为弹性碰撞和非弹性碰撞。弹性碰撞是碰撞前後整个系统的动能不变的碰撞。弹性碰撞的必要条件是动能没有转成其他形式的能量(热能、转动能量),例如原子的碰撞。非弹性碰撞是碰撞后整个系统的部分动能转换成至少其中一碰撞物的内能,使整个系统的动能无法守恒。实验演示正碰撞和动量守恒定律,形象地显现弹性碰撞的情形。实验原理:在理想情况下,完全弹性碰撞的物理过程满足动量守恒和能量守恒。如果两个碰撞小球的质量相等,联立动量守恒和能量守恒方程式可解得:两个小球碰撞后交换速度。如果被碰撞的小球原来静止,则碰撞后该小球具有了与碰撞小球同样大小的速度,而碰撞小球则停止。多个小球碰撞时可以进行类似的分析。事实上,由于小球间的碰撞并非理想的弹性碰撞,还是有能量损失的,所以最后小球还是要停下来。实验操作与现象:(1)将弹性碰撞演示仪置于水平桌面放好,调节螺丝,使五个钢球的球心在同一水平线上。(2)将一端的一个钢球拉起后,松手,则钢球正碰下一个钢球,末端的钢球弹起,继而,又碰下一个钢球,另一端的钢球弹起,如此循环,中间的五个钢球静止不动。(3)同时拉起左边的两个摆球、三个摆球或四个摆球,释放,让其撞击剩余的摆球,可看到另一边相同数目的摆球立即摆起,其摆幅几乎等于被拉起摆球的摆幅。(4)在一般情况下,两球碰撞时,总要损失一部分能量,故两端的钢球摆动的幅度将逐渐减弱。实验注意事项:操作前一定将五个钢球的球心调至同一水平线上,否则现象不明显。七、演示力矩盘实验1.实验仪器:力矩盘(J2124型)、方座支架(J1102型)、钩码(J2106M)、杠杆(J2119型)、测力计(J2104型)、三角板、直别针若干。2.实验目的:通过实验研究有固定转动轴的物体在外力作用下平衡的条件,进一步明确力矩的概念。3.实验操作:(1)将力矩盘和一横杆安装在支架上,使盘可绕水平轴自由灵活地转动,调节盘面使其在竖直平面内。在盘面上贴一张白纸。(2)取四根直别针,将四根细线固定在盘面上,固定的位置可任意选定,但相互间距离不可取得太小。(3)在三根细绳的末端挂上不同质量的钩码,第四根9细绳挂上测力计,测力计的另一端挂在横杆上,使它对盘的拉力斜向上方。持力矩盘静止后,在白纸上标出各悬线的悬点(即直别针的位置)和悬线的方向,即作用在力矩盘上各力的作用点和方向。标出力矩盘轴心的位置。(4)取下白纸,量出各力的力臂L的长度,将各力的大小F与对应的力臂值记在下面表格内(填写时应注明力矩M的正、负号,顺时针方向的力矩为负,反时针方向的力矩为正)。(5)改变各力的作用点和大小,重复以上的实验。4.实验注意事项:(1)实验时不应使力矩盘向后仰,否则悬线要与盘的下边沿发生摩擦,增大实验误差。为使力矩盘能灵活转动,必要时可在轴上加少许润滑油。(2)测力计的拉力不能向下,否则将会由于测力计本身所受的重力而产生误差。测力计如果处于水平,弹簧和秤壳之间的摩擦也会影响结果。(3)有的力矩盘上画有一组同心圆,须注意只有受力方向与悬点所在的圆周相切时,圆半径才等于力臂的大小。一般情况下,力臂只能通过从转轴到力的作用线的垂直距离来测量。八、力的合成分解演示实验1.实验仪器:力的合成分解演示器(J2152)、钩码(一盒)、平行四边形演示器2.实验操作:把演示器按事先选定的分力夹角和分力大小,调整位置和选配钩码个数;把汇力环上部连接的测力计由引力器拉引来调节角度,并还要调节拉引力距离,使汇力环悬空,目测与坐标盘同心;改变分力夹角,重做上边实验。3.实验结论:此时测力计的读数就是合力的大小;分力夹角越小合力越大,分力夹角趋于180度时合力趋近零。九、内聚力演示实验内聚力又叫粘聚力,是在同种物质内部相邻各部分之间的相互吸引力,这种相互吸引力是同种物质分子之间存在分子力的表现。只有在各分子十分接近时(小于10-6厘米)才显示出来。内聚力能使物质聚集成液体或固体。特别是在与固体接触的液体附着层中,由于内聚力与附着力相对大小的不同,致使液体浸润固体或不浸润固体。10实验装置:内聚力演示器实验:将两个铅块进行用力挤压,粘合后,挂上砝码。想学生演示,一般这实验比较难成功,首先接触面要平整,光洁,其次操作者力气要大,操作好,根据这些实验用的铅块就在中间穿洞,可以用刀片通过圆形旋转将接触面刮平,在铅块中间传入横条,有利于施加力。以上的图片是一个男同学演示的结果。可以挂上六个钩码,也说明了分子间的吸引力是比较大的。十、液体表面张力演示实验液体表面张力:是液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。通常,由于环境不同,处于界面的分子与处于相本体内的分子所受力是不同的。在水内部的一个水分子受到周围水分子的作用力的合力为0,但在表面的一个水分子却不如此。因上层空间气相分子对它的吸引力小于内部液相分子对它的吸引力,所以该分子所受合力不等于零,其合力方向垂直指向液体内部,结果导致液体表面具有自动缩小的趋势,这种收缩力称为表面张力。表面张力是物质的特性,其大小与温度和界面两相物质的性质关。实验过程:将一金属圈浸入肥皂水中,拿出后形成肥皂沫,带线的金属圈浸入,线的两边都有,捅破一边,线向有膜的一边收缩,经过多次实验,无论哪边弄破,线都会向有膜的一边收缩。将金属圈换成金属方框后得到一样的结果。换成金属正方体框浸入肥皂水中,发现精美图形,框的相邻边的膜成一定角度,经计算是120度,中间一个小正方体,每次将金属正方体框取出形成的小正方体各有大小。得出:促使液体表面收缩的力叫做表面张力;液体表面相邻两部分之间,单位长度内互相牵引的力。十一、反冲运动演示实验反冲运动:根据动量守恒定律,如果一个静止的物体在内力的作用下分裂成两个部分,一部分向某个方向运动,另一部分必然向相反的方向运动。这个现象叫做反冲。反冲运动中,物体受到的反冲作用通常叫做反冲力。反冲运动的特点:反冲运动和碰撞、爆炸有相似之处,相互作用力常为变力,且作用力大,一般都都满足内力>>外力,所以反冲运动可用动量守恒定律来处理。⑴反冲运动的问题中,有时遇到的速度是相作用的两物体间的相对速度,这是应将相对速度转化成对地的速度后,在列动量守恒的方程。⑵在反冲运动中还常遇到变质量物体的运动,如火箭在11运动过程中,随着燃料的消耗火箭本身的质量不断在减小,此时必须取火箭本身和在相互作用时的整个过程来进行研究实验操作:如图,向漏半形容器中注入水,可看到在喷出水流的反冲作用下,漏斗形容器向相反方向转动。如果不断地注入水,保持注水量和出水量相等,转动可持续下去。十二、水波演示实验1.实验目的:利用水波的投影显示波的形成、传播、反射、干涉和衍射等的形象。2.实验器材:水波盘演示仪,如下图所示。有水槽、振动源、光源、各种振子(包括单振子、双振子、平面波振子)及挡板2块。水波盘内部装有闪光装置,当水面上振源的振动频率为闪光频率的整数倍或接近整数倍时,可以形成固定不动或缓慢变动的波纹。振源的振动频率是固定的,由50赫兹交流电降压驱动,其振幅大小可由振幅旋钮控制。水波盘上方有成像透镜,使放大的波纹,清晰地投影到幕上。把两块挡板间的缝隙缩小到8毫米,使缝隙宽度接近于波长,通过缝隙的水波不再是直线波,而是以缝为中心扩展开来的圆形波。3.实验原理:两列同频率、振动方向相同、相差恒定的波在某一区域相遇,会产生干涉现象。有的地方振动始终干涉加强,有的地方干涉减弱,在波程差等于零或等于波长的整数倍的各点,振幅最大;在波程差等于半波长的奇数倍的各点,振幅最小4.实验操作(1)圆形波:将单振子固定在承接块上,打开电源开关,溴钨灯亮,遮光叶轮转动,振杆弹动,屏幕上即显示图象,为圆形波。根据实验需要调节振频旋扭,当振动次数与光源频闪次数一致时,水波在屏幕上的图象是处在静止状态;当振动次数大于频闪次数时,水波在屏幕上的图象是扩散状态;当振动次数小于频闪次数时,水波投影图象为收缩状态。如果水波投影图象不清晰时,慢慢调节振幅螺丝,直至清晰。(2)波的衍射:按(1)上述方法调整好圆形波后,将两块挡板一字形放在离振中心约20mm处,两块挡板缝隙距离接近波长,然后调整挡板间隙距离,则可见到不同的衍射投影图象。(3)双振子干涉波:把单振子取下,将双振子固定好,可看到明显的干涉波形投影图象,如果水波投影图象不清晰时,慢慢调节振幅螺丝,直至清晰。(4)平面波::把双振子取下,将平面振子固定好,使振子的平面与水平面平行,相交处要充分湿润,否则投影图象将略有弯曲。。(5)波的反射:在平面波前45°斜放直挡板,即可看到平面反射波的投影图象。5.注意事项(1)因溴钨灯工作时产生大量的热能,故实验时间较长时,不要碰触光源盒以免烫伤。(2)水槽加水时不要过满,以免水溢出水槽,淋湿框内的电源变压器,损坏仪器。(3)输入电源电压不稳定时,暂时不要开机。(4)实验结束后,将振杆还原在自由状态。12十三、虹吸现象演示实验虹吸原理就是连通器的原理,加在密闭容器里液体上的压强,处处都相等。而虹吸管里灌满水,没有气,来水端水位高,出水口用手掌或其他物体封闭住。此时管内压强处处相等。一切安置好后,打开出水口,虽然两边的大气压相等,但是来水端的水位高,压强大,推动来水不断流出出水口。虹吸现象是液态分子间引力与位能差所造成的,即利用水柱压力差,使水上升后再流到低处。由于管口水面承受不同的大气压力,水会由压力大的一边流向压力小的一边,直到两边的大气压力相等,容器内的水面变成相同的高度,水就会停止流动。利用虹吸现象很快就可将容器内的水抽出。当然,重力在虹吸过程中也扮演了重要的角色。作用:事实上,虹吸作用并不完全是由大气压力所产生的,在真空里也能产生虹吸现象。使液体向上升的力是液体间分子的内聚力。在发生虹吸现象时,由于管内往外流的液体比流入管内的液体多,两边的重力不平衡,所以液体就会继续沿一个方向流动。液体流入管内,越往上压力就越低。如果液体上升的管子很高,压力会降低到使管内产生气泡(由空气或其他成分的气体构成),虹吸管的作用高度就是由气泡的生成而决定的。因为气泡会使液体断开,气泡两端的气体分子之间的作用力减至0,从而破坏了虹吸作用,所以管子一定要装满水。在正常的大气压下,虹吸管的作用比在真空时好,因为两边管口上所受到的大气压强提高了整个虹吸管内部的压力。实验器材:(自制)实验操作:在虹吸管内装满水,用手按住两端的管口,然后把管子的一端放入较高的盛满红色水的容器中,另一端放入较低的容器中,松开手指,就会发生虹吸现象。松开止水夹2,虹吸现象立即停止。实验说明:虹吸现象是由于大气压的作用而产生的,如果虹吸管破损漏气,就不会发生虹吸现象。十四、力学演示版实验仪器特点:1.全套仪器选用少量通用组件,可以组合成中学力学最基础实验,弥补力学仪器品种不全和缺门现象。2.全套仪器板面可拼可拆,可挂可放,可大可小,可竖直放置,便于教学选用,且收藏也很方便。3.全套仪器各组件均明装插在底板表面,实验时,配合示图进行教学,形象直观,易于学生建立13概念。4.的组件多为塑料压制成型和模具化生产,具有很强的通用性和 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性。且简易明了,竖固实用、组装方便,利于教学使用。5.整套仪器可进行中学力学等最基础的实验教学,教师根据教学需要又可自行设计组合,千变万化。【实验体会】通过这次实验的操作与学习过程,我不仅对力学演示实验进行了复习,并且更进一步的对其进行了深入的认识,并且学习着如何使自己从一个学生的角色转变为教师,努力把自己如何做实验转变为如何指导别人做实验,把教学两个字逐渐融入生活中。个人根据实验仪器的分类对这次所做的实验仪器中用到的实验仪器进行了大致的归类总结。高中物理的实验方法主要有以下7种:1.控制变量法:实验中或实际问题中,常有多个因素在变化,造成规律不易表现出来,这时可以先控制一些物理量不变,依次研究某一个因素的影响和利用。如气体的性质,压强、体积和温度通常是同时变化的,我们可以分别控制一个状态参量不变,寻找另外两个参量的关系,最后再进行统一。欧姆定律、牛顿第二定律等都是用这种方法研究的。2.等效替代法:某些物理量不直观或不易测量,可以用较直观、较易测量而且又有等效效果的量代替,从而简化问题。如在验证动量守恒实验中,发生碰撞的两个小球的速度不易直接测量,可用水平位移代替水平速度研究;在描绘电场中的等势线时,用电流场来模拟电场等都用了等效思想。3.累积法:把某些难以用常规仪器直接准确测量的物理量用累积的方法,将小量变大量,不仅可以便于测量,而且还可以提高测量的准确程度,减小误差。如测量均匀细金属丝直径时,可以采用密绕多匝的方法;测量单摆的周期时,可测30-50个全振动的时间;分析打点计时器打出的纸带时,可隔几个点找出计数点分析等。4.留迹法:有些物理过程是瞬息即逝的,我们需要将其记录下来研究,如同摄像机一样拍摄下来分析。如用沙摆描绘单摆的振动曲线;用打点计时器记录物体位置;用频闪照相机拍摄平抛的小球位置;用示波器观察交流信号的波形等。5.外推法:有些物理量可以局部观察或测量,作为它的极端情况,不易直观观测,如果把这局部观察测量得到的规律外推到极端,可以达到目的。例如在测电源电动势和内电阻的实验中,无法直接测量I=0(断路)时的路端电压(电动势)和短路(U=0)时的电流强度,通过一系列U、I对应值点画出直线并向两方延伸,交U轴点为电动势,交I轴点为短路电流6.近似法:在复杂的物理现象和物体运动中,影响物理量的因素较多,有时为了突出主要矛盾,可以有意识的设计实验条件、忽略次要因素的影响,用近似量当成真实量进行测量。7.放大法:对于物理实验中微小量或小变化的观察,可采用放大的方法。例如游标卡尺、放大镜、显微镜等仪器都是按放大原理制成的。物理是一门以实验与观察为主的学科,中学物理新课程以进一步提高学生的科学素养为宗旨,激发学生学习物理的兴趣,尊重学生的个性发展,帮助学生获得未来发展所必需的物理知识、技能和方法,提高学生的科学探究能力,激发学生的创新潜力,提高学生的实践能14力。所以更要求我们物理教师要运用多种教学方式、方法和手段,创造快乐气氛,在物理实验教学中狠下工夫,引导学生积极主动探究,让学生学会学习。一、在学生实验前,一定要让学生照探究的步骤清楚实验的目的、原理和方法。如:测定物质的密度,虽然有两个实验,一是测定固体(铁块或石块)的密度;二是盐水的密度。它们原理相同,都是利用p=m/V,都必需测出质量和体积,然后通过计算求得密度。具体方法不相同。实验中,所给的固体是不规则的,其质量可以直接用天平测量,而体积必须用量筒和水采取排液法进行,因而两次实验所用的器材是有一定区别的,要让学生在头脑中对实验有一个基本的蓝图,否则,学生就有可能望着实验桌上的器材发呆。二、在实验中需要学生在不同的环节上运用不同的技巧,让学生在不断积累实验的技能或经验。比如,有一些同学在进行“用天平测质量”的实验时,准备就绪后开始向天平中加砝码,多数同学出手便取出砝码盒中一只最大的砝码,发现不行,再换较小的,依次换下去……也有个别同学出手就取一个中等大小的砝码,结果采用第二种办法的人先做完实验。我问他为什么,回答是:觉得这次的被测物体很轻,可能没有最大的砝码重。由此,反映出这些同学在取砝码时,运用直觉去估算。这一点小小的思考与技巧,往往很不为人所注意,我当时就表扬了他们。关键是要让学生把动脑贯穿于实验的始终,培养他们善于观察问题,并善于解决问题。三、在现阶段考试题型中,探究实验较多,对学生的文字描述能力的要求也在提高,平时必需加强对学生文字描述能力的训练。为此,我们专门为学生设计了适合现在探究实验的实验报告单,并对实验报告单进行评比打分制。这样学生之间就总想如何把报告单写好,就会在实验前充分预习和准备,实验时并齐心协力,互相竞争。把竞争机智引入课堂,大大的激发了学生的实验兴趣,并且通过实验,提高了学生文字表达能力。四、实验的主要目的是培养学生动手动脑的能力,不能局限与课堂,要求学生在课后多做课外制作和课外实验。总之,中学物理新课程要求我们中学物理教师不断改革教学,不断完善物理实验教学,运用多种教学方式、方法和手段,引导学生积极主动探究,提高对物理学习的兴趣。总的来说,通过本次实验的学习,我明白了这门课程不是一门单纯的实验课程,他不光需要我们的动手实验能力,跟需要的是我们如何培养出自己的教学能力。因此在掌握了实验操作的同时,仍需了解的实验原理以便于更好的应用于教学。15
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20余年电工实际工作经验,目前在国企担任电工工程师
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分类:其他高等教育
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