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摘要:簡要說明了大學物理實驗的重要地位和實驗預習的重要性。詳細介紹如何做好大學物理實驗課程的實驗預習,包括預習要求、預習重點、設計性實驗的預習、預習報告的內容;并以“拉伸法測量鋼絲楊氏模量”這一實驗項目為例,具體說明了怎樣做好實驗預習。
大學物理實驗是高等理工科院校對學生進行科學實驗基本訓練的必修基礎課程,是本科生接受系統實驗方法和實驗技能訓練的開端。
大學物理實驗覆蓋面廣,具有豐富的實驗思想、方法、手段,同時能提供綜合性很強的基本實驗技能訓練,是培養學生科學實驗能力、提高科學素質的重要基礎。
在培養學生嚴謹的治學態度、活躍的創新意識、理論聯系實際和適應科技發展的綜合應用能力等方面,大學物理實驗具有其他實踐類課程不可替代的作用。
與理論課程不同,實驗課程的特點是學生在教師的指導下自己動手,獨立完成實驗任務。所以實驗預習尤其重要。上課時教師要檢查實驗預習情況,評定實驗預習成績。沒有預習的學生不能做實驗。
實驗預習的目的是全面認識和了解所要做的實驗項目。因此,要求在預習時應理解實驗原理,了解實驗儀器和實驗方法,明確實驗任務,寫出簡單的預習報告。
要明確實驗中需要測量哪些物理量,每個待測量又分別需要什么實驗儀器和采用什么實驗方法來測量。
(2)清楚實驗原理。
要理解實驗基本原理。例如,電位差計精確測量電壓實驗用到補償法原理進行定標,應該理解補償電路的特點,什么是定標,定標的作用以及如何利用補償電路定標;電位差計測量的主要誤差來源,怎樣減小誤差。
(3)了解實驗儀器要初步了解實驗儀器,通過預習知道需要使用哪些儀器,并對儀器的相關知識進行初步學習,特別是儀器的結構功能、操作要領、注意事項等。
(4)了解實驗誤差。
要了解引起實驗誤差的主要因素有哪些,思考在做實驗時應當怎樣減小誤差。
(5)總結實驗預習。
嘗試歸納總結實驗所體現的基本思想,自己在預習過程做了哪些工作,遇到了哪些問題,解決了哪些問題,怎么解決的,還有哪些問題不清楚,等等。
總之,實驗預習時要認真閱讀實驗教材,積極參考網上實驗學習輔導,必要時主動查閱相關資料,明確實驗目的和要求,理解實驗原理,掌握測量方案,初步了解儀器的構造原理和使用方法,在此基礎上寫好預習報告。
設計性實驗項目除了做好一般實驗項目的預習工作以外,還要做好下列預習工作。
(1)闡述實驗原理,選擇實驗方案。
根據實驗內容要求和實驗教材中實驗原理的提示,認真查閱有關資料,詳細寫出實驗原理和實驗方案。
(2)選擇測量儀器、測量方法和測量條件。
根據實驗方案的要求,確定出使用什么樣的實驗儀器、采用什么樣的測量方法、在什么樣的條件下進行測量。選擇測量方法時還要考慮到選用什么樣的數據處理方法。
(3)確定實驗過程,擬定實驗步驟。
明確實驗的整體過程,擬定出詳細的實驗步驟。
3.實驗原理(必要的計算公式、原理圖、電路圖、光路圖、相關說明等表格。)。
特別說明:
預習報告為預習時寫的實驗報告,不一定冠名“預習”。如果預習實驗報告1~4項內容書寫完整規范,整齊清晰,可以作為實驗報告的一部分。撰寫實驗報告時可以在此基礎上續加其他內容。
摘要:就近年來從事大學物理教學的體會,探討大學物理教學中若干問題,并提出相應的應對策略,期望對改進大學物理教學,提高教學質量能起到拋磚引玉的作用。
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關鍵詞:物理論文。
一、前言。
大學物理課程是高等理工科院校學生的必修基礎課程,也是作為接受系統實驗方法和實驗技能訓練的開端。
它能夠培養出學生嚴謹的治學態度、能夠使學生的創新意識得到活躍、也能夠使他們在適應科學發展的綜合能力等方面得到顯著的提高,是其他實踐類課程不可替代。
因此,對當代大學生來說學好大學物理是非常的重要。
隨著現代科技的發展及應用,也意識到大學物理課程教學質量的提高在提高本科教學質量中巨大作用,就是要加強對大學物理教學的探討。
1、理論課授課方法單一。
在現在,最常見的授課方法有兩種:多媒體教學和板書教學。
已經有很多教師意識到將兩者進行結合才能夠達到最好的教學效果。
然而,無論何種方式被采取,很多教師都早已習慣了針對大綱的知識點進行逐一地講解,甚至還將大量的時間花費在講解習題上。
課堂枯燥無味卻沒有探索其它的方式來進行授課。
2、學生沒有端正學習的觀念。
盡管大學物理作為一門公共基礎必修課,是普通高校理工科各專業都要開設的,然而除了那些與物理學專業相接近的專業的學生在學習大學物理時會下功夫之外,而其他專業的學生則是為了來完成任務、應付考試而來學習大學物理,更有甚者,有些學生根本沒有能力去完成自己的大學物理考試。
他們由于沒有學習大學物理的動力及興趣,使得有一定難度的大學物理在他們的心里變得更加是難學,對他們來說是難上加難,所以很多學生是抱著消極的態度來對待大學物理的學習。
在通常情況下,他們不愿意將上課講過的課程內容進行復習,更不愿意繼續探討上課時沒有弄懂的問題,為了完成作業而進行抄襲,也是一種十分普遍的現象。
更有甚者,有些學生在考試前也不愿意進行認真的復習備考,也沒有把大學物理的學習當作自己的學習任務,甚至還有些學生抱著僥幸的心理來對待大學物理考試。
3、教師隊伍結構不合理。
一方面,近幾年,高校進行了大規模的擴招,因此很多高校在短時間內就擴充了教師隊伍,但是絕大部分都是一些年輕的教師,這就造成了教師隊伍的年齡結構不夠合理,教學經驗也是略顯不足。
另一方面,盡管教師隊伍進行了較大的擴招,但師生的比例與擴招之前相比還是有很大的下降,這就導致了高校的大學物理課程都是使用大班教學的方法,然而這種方法卻難以保證教學的質量。
三、改進教學方法的探討。
良好的教學方法,能夠大大激發學生的興趣,也能夠提高教學效率和質量。
具有現實意義、不深奧抽象、生動有趣,這樣學生就會保持著長久的學習興趣,從而達到了寓教于樂的目的,讓學生達到積極主動地去接受并應用知識的目的。
(1)結合生活中的經歷,從生活中找到解答問題的物理知識。
對于那些沒有涉及到的新知識點,同學會有很大的難度,因此老師就需要采用一些辦法,做到能夠把物理課講解得平常易懂。
在教學的過程中,結合生活中的相關事例來引導問題,從日常生活的經驗中找解決問題的答案。
(2)化抽象為具體。
有些物理問題是異常抽象難懂的,對很多問題有的學生本來就不熟悉,因此求解這些抽象模型的一些物理量就會更加有很大的難度。
在這時,我們就可以將問題轉化為我們所熟知的.,或者利用熟悉的相關知識來進行求解。
這樣做不僅可以鍛煉知識的應用能力,而且還能夠使學生掌握新的知識。
(3)用現代多媒體教學方法。
多媒體計算機輔助教學系統是指利用多媒體計算機,綜合處理和控制符號、語言、文字、聲音、圖形、圖像、影像等多種媒體信息,把多媒體的每個要素都按照相關教學的要求,進行有機組合并通過屏幕或投影機投影進行顯示,按需要同時再配合相應的聲音,以及使用者與計算機之間的人機交互操作,完成教學或訓練過程。
隨著計算機以及互聯網的出現及普及,再加上擴招后一些學校的教學空間容納有限等諸多原因,多媒體教學便得到了普遍的應用。
很多在傳統教學手段下很難表達的教學內容或無法觀察到的現象因此就能夠形象、生動、直觀地展示出來,也就加深了學生對這些問題的理解,提高他們的學習積極性。
2、做到關愛學生,做到及時鼓勵,充分發揮學生在學習中的主體作用。
調動學生的學習積極性是大學物理教學的一項系統工程,學生是學習的主體,大學物理的教學活動也要圍繞學生來展開,大學物理的教學中一項寶貴的資源就是那些廣大學生的思維,在意想不到中,學生就會想出好的方法來解決問題。
3、優化教師隊伍的結構。
伴隨著諸多新教師的加入,能夠有效的解決師生比偏小的問題。
當前要做的就是去改變教師隊伍年齡結構不太合理的不利因素。
年輕教師有自己的獨特優勢,他們精力旺盛,而且思維敏捷,極具有創新精神,也能夠和大學生產生強烈的共鳴。
然而,他們在教學經驗方面卻有一定的不足。
為了彌補教學經驗不足的缺點,一是組織任課教師定期開展相關的教學研討活動:二是組織教師進行互相之間的聽課活動。
這樣老師之間不僅能夠互相學習,而且還能夠激發他們的教學熱情。
四、結語。
大學物理是一門重要的課程,隨著教學的不斷深入和發展,在教學過程中還會遇到各種各樣的問題,因此要不斷的探索,找出解決問題的科學的方法。
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2.注意事項。
把實驗的目的、方法、過程、結果等記錄下來,經過整理,寫成的書面匯報,就叫實驗報告。
實驗報告的種類因科學實驗的對象而異。如化學實驗的報告叫化學實驗報告,物理實驗的報告就叫物理實驗報告。隨著科學事業的日益發展,實驗的種類、項目等日見繁多,但其格式大同小異,比較固定。實驗報告必須在科學實驗的基礎上進行。它主要的用途在于幫助實驗者不斷地積累研究資料,總結研究成果。
實驗報告的書寫是一項重要的基本技能訓練。它不僅是對每次實驗的總結,更重要的是它可以初步地培養和訓練學生的邏輯歸納能力、綜合分析能力和文字表達能力,是科學論文寫作的基礎。因此,參加實驗的每位學生,均應及時認真地書寫實驗報告。要求內容實事求是,分析全面具體,文字簡練通順,謄寫清楚整潔。
(一)實驗名稱。
要用最簡練的語言反映實驗的內容。如驗證某程序、定律、算法,可寫成“驗證×××”;分析×××。
(二)所屬課程名稱。
(三)學生姓名、學號、及合作者。
(四)實驗日期和地點(年、月、日)
(五)實驗目的。
目的要明確,在理論上驗證定理、公式、算法,并使實驗者獲得深刻和系統的理解,在實踐上,掌握使用實驗設備的技能技巧和程序的調試方法。一般需說明是驗證型實驗還是設計型實驗,是創新型實驗還是綜合型實驗。
這是實驗報告極其重要的內容。要抓住重點,可以從理論和實踐兩個方面考慮。這部分要寫明依據何種原理、定律算法、或操作方法進行實驗。詳細理論計算過程。
(七)實驗環境和器材。
實驗用的軟硬件環境(配置和器材)。
只寫主要操作步驟,不要照抄實習指導,要簡明扼要。還應該畫出實驗流程圖(實驗裝置的結構示意圖),再配以相應的文字說明,這樣既可以節省許多文字說明,又能使實驗報告簡明扼要,清楚明白。
(九)實驗結果。
實驗現象的描述,實驗數據的處理等。原始資料應附在本次實驗主要操作者的實驗報告上,同組的合作者要復制原始資料。
對于實驗結果的表述,一般有三種方法:
1.文字敘述:根據實驗目的將原始資料系統化、條理化,用準確的專業術語客觀地描述實驗現象和結果,要有時間順序以及各項指標在時間上的關系。
2.圖表:用表格或坐標圖的方式使實驗結果突出、清晰,便于相互比較,尤其適合于分組較多,且各組觀察指標一致的實驗,使組間異同一目了然。每一圖表應有表目和計量單位,應說明一定的中心問題。
3.曲線圖應用記錄儀器描記出的曲線圖,這些指標的變化趨勢形象生動、直觀明了。
在實驗報告中,可任選其中一種或幾種方法并用,以獲得最佳效果。
(十)討論。
根據相關的理論知識對所得到的實驗結果進行解釋和分析。如果所得到的實驗結果和預期的結果一致,那么它可以驗證什么理論?實驗結果有什么意義?說明了什么問題?這些是實驗報告應該討論的。但是,不能用已知的理論或生活經驗硬套在實驗結果上;更不能由于所得到的實驗結果與預期的結果或理論不符而隨意取舍甚至修改實驗結果,這時應該分析其異常的可能原因。如果本次實驗失敗了,應找出失敗的原因及以后實驗應注意的事項。不要簡單地復述課本上的理論而缺乏自己主動思考的內容。
另外,也可以寫一些本次實驗的心得以及提出一些問題或建議等。
(十一)結論。
結論不是具體實驗結果的再次羅列,也不是對今后研究的展望,而是針對這一實驗所能驗證的概念、原則或理論的簡明總結,是從實驗結果中歸納出的一般性、概括性的判斷,要簡練、準確、嚴謹、客觀。
(十二)鳴謝(可略)。
在實驗中受到他人的幫助,在報告中以簡單語言感謝。
(十三)參考資料。
【實驗目的】觀察靜電力。
【實驗器材】韋氏起電機,靜電跳球裝置(如圖)。
【實驗原理、操作及現象】。
將兩極板分別與靜電起電機相連接,順時針搖動起電機,使兩極板分別帶正、負電荷,這時小金屬球也帶有與下板同號的電荷。同號電荷相斥,異號電荷相吸,小球受下極板的排斥和上極板的吸引,躍向上極板,與之接觸后,小球所帶的電荷被中和反而帶上與上極板相同的電荷,于是又被排向下極板。如此周而復始,于是可觀察到球在容器內上下跳動。當兩極板電荷被中和時,小球隨之停止跳動。
【注意事項】。
1.搖動起電機時應由慢到快,并且不宜過快;搖轉停止時亦需慢慢進行,可松開手柄靠摩擦力使其自然減慢。
2.在搖動起電機時,起電機手柄均帶電且高速搖動時電壓高達數萬伏,切不可用手機或身體其他位置接觸,不然會有火花放電,引起觸電。
靜電跳球中小學科學探究實驗室儀器模型設備實驗目的:
1、探究靜電作用力的現象及原理。
2、研究能量間的轉化過程。實驗器材:圓鋁板2個、圓形有機玻璃筒、靜電導體球(由鋁膜做成)若干。
提出問題:在以前的實驗中,我們對電場以及靜電的作用力已經有所了解。那么,在兩塊極板間,由鋁箔做成的小球真能克服重力上蹦下跳嗎?猜想與假設:在強電場的作用下,由鋁箔做成的小球能夠克服重力而上下跳動。實驗過程:
1、在兩圓鋁板間放一有機玻璃環,里面放了一些靜電導體球,當接通高壓直流電源后觀察靜電導體球的運動情況。
2、增大兩極板間的電壓,觀察現象。
3、實驗完畢要及時關閉電源,必須用接地線分別接觸兩極板進行放電。
探究問題:
1、儀器內的小球為什么會跳起來?
注意事項:
1、接好電路后,再調整兩根輸出導線之間的距離至少離開10厘米。太近時會擊穿空氣而打火。
2、接通高壓電源后就不能再觸摸高壓端和電極板,否則會觸電而麻木。實驗做完后,先關閉電源開關,再用接地線分別接觸兩個電極進行放電。
專業班級:輕化工程11級03班。
姓名:梁優。
學號:
魚洗。
實驗描述:
魚洗是中國三大青銅器之一,在魚洗內注入清水后摩擦其兩耳,如果頻率恰當,就會出現水面產生波紋,發出嗡嗡的聲音并有水花躍出的現象。經驗表明,濕潤的雙手比干燥的雙手更容易引起水花飛躍。
實驗原理:
魚洗的原理應該是同時應用了波的疊加和共振。摩擦的雙手相當于兩個相干波源,他們產生的水波在盆中相互疊加,形成干涉圖樣。這與實驗中觀察到的現象相同。按照我的分析,如果振動的頻率接近于魚洗的固有頻率,才會產生共振現象。通過摩擦輸入的能量才會激起水花。
令人不解的是,事實上魚洗是否能產生水花與雙手的摩擦頻率并沒有關系。在場的同學試著摩擦的時候,無論是緩慢的摩擦還是快速的摩擦,都能引起水花四濺。通過查閱資料得知,魚洗的原理其實是摩擦引起的自激振動。(就像用槌敲鑼一樣,敲擊后鑼面的振動頻率并不等于敲擊頻率。)外界能量(雙手的摩擦)輸入魚洗時,就會引起其以自己的固有頻率震動。(正如在鑼面上敲一下。)。
為什么濕潤的雙手更容易引起魚洗的振動呢?從實踐的角度,可能是因為濕潤的雙手有更小的摩擦系數,因為摩擦起來更流暢,不會出現干燥雙手可能會出現的“阻塞”情況,這只是我個人猜想,并沒有發現資料有關于這方面的討論。
離心力演示儀。
實驗描述:
離心力演示儀是一個圓柱形儀器,中間有一個細柱,細柱穿過一段閉合的硬塑料帶上的兩個正對小孔。塑料帶的一段固定,靜止時,系統為一個豎直平面的圓,中間由細柱傳過。當摁下儀器上的按鈕時,細柱帶動塑料帶在水平面旋轉起來。當旋轉速度增大時,可以看到塑料帶的自由端延細柱向下運動,整個塑料帶變成旋轉的橢圓形狀。
實驗原理:
離心力是一個慣性力,實際上是并不存在的。繞旋轉中心轉動的物體有脫離中心延半徑方向向外運動的趨勢,產生這種趨勢的力即稱為離心力。當啟動儀器時,塑料帶各部分均作水平方向的圓周運動,所需要的向心力由臨近部分的塑料小段的拉力的徑向分力提供。每一個塑料小段均收到來自前后兩個塑料小段的拉力。由于塑料帶下端是固定的,因此在塑料帶的下半部分,每個塑料小段的受力均可分解成提供向心力的徑向分力和豎直向下的分力。對其上半圓部分也有類似的結果,我個人認為,塑料帶一段固定是這個儀器最重要的條件,這樣塑料帶的下半部分的受力結果才能確定,進而上半部分每個塑料小段所受的兩個拉力的關系才能確定。在豎直向下的分力作用下,塑料帶被壓扁成為旋轉的橢圓。
輝光球。
實驗描述:
輝光球是圓形球體,實驗室中還有一個為圓盤形狀。工作時會發出動感絢爛的五彩輝光,有一種魔幻效果。仔細觀察輝光球,可以看到其中的氣體,藍色的一個輝光球尤為明顯。當將手指放上去時,手指接觸球體的部分會被輝光點亮,同時球中會有一縷氣體與碰觸的位置連接,十分美麗。另外觀察得知,如果用筆、尺子等其他物體接觸輝光球,也會出現上述現象,但強度與用手指接觸相比小得多。
實驗原理:
ne。
和xe,藍色的輝光球中可能充有ar。在人手觸摸輝光球時,由于人體和大地相連,人觸摸的位置的電勢與大地的電勢相等,整個輝光球的電場分布不再均勻,手指碰觸的地方有更低的電勢,所以會更加明亮,同時,輝光球中央的電極與人手之間的電勢差會更大,因而形成的輝光弧線會一直跟隨人的手指。
把實驗的目的、方法、過程、結果等記錄下來,經過整理,寫成的書面匯報,就叫實驗報告。
實驗報告的種類因科學實驗的對象而異。如化學實驗的報告叫化學實驗報告,物理實驗的報告就叫物理實驗報告。隨著科學事業的日益發展,實驗的種類、項目等日見繁多,但其格式大同小異,比較固定。實驗報告必須在科學實驗的基礎上進行。它主要的用途在于幫助實驗者不斷地積累研究資料,總結研究成果。
實驗報告的書寫是一項重要的基本技能訓練。它不僅是對每次實驗的總結,更重要的是它可以初步地培養和訓練學生的邏輯歸納能力、綜合分析能力和文字表達能力,是科學論文寫作的基礎。因此,參加實驗的每位學生,均應及時認真地書寫實驗報告。要求內容實事求是,分析全面具體,文字簡練通順,謄寫清楚整潔。
(一)實驗名稱。
要用最簡練的語言反映實驗的內容。如驗證某程序、定律、算法,可寫成“驗證×××”;分析×××。
(二)所屬課程名稱。
(三)學生姓名、學號、及合作者。
(四)實驗日期和地點(年、月、日)
(五)實驗目的。
目的要明確,在理論上驗證定理、公式、算法,并使實驗者獲得深刻和系統的理解,在實踐上,掌握使用實驗設備的技能技巧和程序的調試方法。一般需說明是驗證型實驗還是設計型實驗,是創新型實驗還是綜合型實驗。
(六)實驗內容。
這是實驗報告極其重要的內容。要抓住重點,可以從理論和實踐兩個方面考慮。這部分要寫明依據何種原理、定律算法、或操作方法進行實驗。詳細理論計算過程。
(七)實驗環境和器材。
實驗用的軟硬件環境(配置和器材)。
(八)實驗步驟。
只寫主要操作步驟,不要照抄實習指導,要簡明扼要。還應該畫出實驗流程圖(實驗裝置的結構示意圖),再配以相應的文字說明,這樣既可以節省許多文字說明,又能使實驗報告簡明扼要,清楚明白。
(九)實驗結果。
實驗現象的描述,實驗數據的處理等。原始資料應附在本次實驗主要操作者的實驗報告上,同組的合作者要復制原始資料。
對于實驗結果的表述,一般有三種方法:
文字敘述:
1.根據實驗目的將原始資料系統化、條理化,用準確的專業術語客觀地描述實驗現象和結果,要有時間順序以及各項指標在時間上的關系。
2.圖表:用表格或坐標圖的方式使實驗結果突出、清晰,便于相互比較,尤其適合于分組較多,且各組觀察指標一致的實驗,使組間異同一目了然。每一圖表應有表目和計量單位,應說明一定的中心問題。
3.曲線圖應用記錄儀器描記出的曲線圖,這些指標的變化趨勢形象生動、直觀明了。
在實驗報告中,可任選其中一種或幾種方法并用,以獲得最佳效果。
(十)討論。
根據相關的理論知識對所得到的實驗結果進行解釋和分析。如果所得到的實驗結果和預期的結果一致,那么它可以驗證什么理論?實驗結果有什么意義?說明了什么問題?這些是實驗報告應該討論的。但是,不能用已知的理論或生活經驗硬套在實驗結果上;更不能由于所得到的實驗結果與預期的結果或理論不符而隨意取舍甚至修改實驗結果,這時應該分析其異常的可能原因。如果本次實驗失敗了,應找出失敗的原因及以后實驗應注意的事項。不要簡單地復述課本上的理論而缺乏自己主動思考的內容。
另外,也可以寫一些本次實驗的心得以及提出一些問題或建議等。
(十一)結論。
結論不是具體實驗結果的再次羅列,也不是對今后研究的展望,而是針對這一實驗所能驗證的概念、原則或理論的簡明總結,是從實驗結果中歸納出的一般性、概括性的判斷,要簡練、準確、嚴謹、客觀。
(十二)鳴謝(可略)。
在實驗中受到他人的幫助,在報告中以簡單語言感謝。
(十三)參考資料。
實驗名稱【】靜電跳球。
實驗目的【】觀察靜電力。
實驗器材【】韋氏起電機,靜電跳球裝置(如圖)。
實驗原理、操作及現象【】。
將兩極板分別與靜電起電機相連接,順時針搖動起電機,使兩極板分別帶正、負電荷,這時小金屬球也帶有與下板同號的電荷。同號電荷相斥,異號電荷相吸,小球受下極板的排斥和上極板的吸引,躍向上極板,與之接觸后,小球所帶的電荷被中和反而帶上與上極板相同的電荷,于是又被排向下極板。如此周而復始,于是可觀察到球在容器內上下跳動。當兩極板電荷被中和時,小球隨之停止跳動。
注意事項【】。
1.搖動起電機時應由慢到快,并且不宜過快;搖轉停止時亦需慢慢進行,可松開手柄靠摩擦力使其自然減慢。
2.在搖動起電機時,起電機手柄均帶電且高速搖動時電壓高達數萬伏,切不可用手機或身體其他位置接觸,不然會有火花放電,引起觸電。
靜電跳球中小學科學探究實驗室儀器模型設備實驗目的:
1、探究靜電作用力的現象及原理。
2、研究能量間的轉化過程。實驗器材:圓鋁板2個、圓形有機玻璃筒、靜電導體球(由鋁膜做成)若干。提出問題:在以前的實驗中,我們對電場以及靜電的作用力已經有所了解。那么,在兩塊極板間,由鋁箔做成的小球真能克服重力上蹦下跳嗎?猜想與假設:在強電場的作用下,由鋁箔做成的小球能夠克服重力而上下跳動。
實驗過程:
1、在兩圓鋁板間放一有機玻璃環,里面放了一些靜電導體球,當接通高壓直流電源后觀察靜電導體球的運動情況。
2、增大兩極板間的電壓,觀察現象。
3、實驗完畢要及時關閉電源,必須用接地線分別接觸兩極板進行放電。
探究問題:
1、儀器內的小球為什么會跳起來?
2、靜電導體球實際在做什么工作?
注意事項:
1、接好電路后,再調整兩根輸出導線之間的距離至少離開10厘米。太近時會擊穿空氣而打火。
魚洗是中國三大青銅器之一,在魚洗內注入清水后摩擦其兩耳,如果頻率恰當,就會出現水面產生波紋,發出嗡嗡的聲音并有水花躍出的現象。經驗表明,濕潤的雙手比干燥的雙手更容易引起水花飛躍。
魚洗的原理應該是同時應用了波的疊加和共振。摩擦的雙手相當于兩個相干波源,他們產生的水波在盆中相互疊加,形成干涉圖樣。這與實驗中觀察到的現象相同。按照我的分析,如果振動的頻率接近于魚洗的固有頻率,才會產生共振現象。通過摩擦輸入的能量才會激起水花。
令人不解的是,事實上魚洗是否能產生水花與雙手的摩擦頻率并沒有關系。在場的同學試著摩擦的時候,無論是緩慢的摩擦還是快速的摩擦,都能引起水花四濺。通過查閱資料得知,魚洗的原理其實是摩擦引起的自激振動。(就像用槌敲鑼一樣,敲擊后鑼面的振動頻率并不等于敲擊頻率。)外界能量(雙手的摩擦)輸入魚洗時,就會引起其以自己的固有頻率震動。(正如在鑼面上敲一下。)。
為什么濕潤的雙手更容易引起魚洗的振動呢?從實踐的角度,可能是因為濕潤的雙手有更小的摩擦系數,因為摩擦起來更流暢,不會出現干燥雙手可能會出現的“阻塞”情況,這只是我個人猜想,并沒有發現資料有關于這方面的討論。
離心力演示儀。
離心力演示儀是一個圓柱形儀器,中間有一個細柱,細柱穿過一段閉合的硬塑料帶上的兩個正對小孔。塑料帶的一段固定,靜止時,系統為一個豎直平面的圓,中間由細柱傳過。當摁下儀器上的按鈕時,細柱帶動塑料帶在水平面旋轉起來。當旋轉速度增大時,可以看到塑料帶的自由端延細柱向下運動,整個塑料帶變成旋轉的橢圓形狀。
離心力是一個慣性力,實際上是并不存在的。繞旋轉中心轉動的物體有脫離中心延半徑方向向外運動的趨勢,產生這種趨勢的力即稱為離心力。當啟動儀器時,塑料帶各部分均作水平方向的圓周運動,所需要的向心力由臨近部分的塑料小段的拉力的徑向分力提供。每一個塑料小段均收到來自前后兩個塑料小段的拉力。由于塑料帶下端是固定的,因此在塑料帶的下半部分,每個塑料小段的受力均可分解成提供向心力的徑向分力和豎直向下的分力。對其上半圓部分也有類似的結果,我個人認為,塑料帶一段固定是這個儀器最重要的條件,這樣塑料帶的下半部分的受力結果才能確定,進而上半部分每個塑料小段所受的兩個拉力的關系才能確定。在豎直向下的分力作用下,塑料帶被壓扁成為旋轉的橢圓。
輝光球。
輝光球是圓形球體,實驗室中還有一個為圓盤形狀。工作時會發出動感絢爛的五彩輝光,有一種魔幻效果。仔細觀察輝光球,可以看到其中的氣體,藍色的一個輝光球尤為明顯。當將手指放上去時,手指接觸球體的部分會被輝光點亮,同時球中會有一縷氣體與碰觸的位置連接,十分美麗。另外觀察得知,如果用筆、尺子等其他物體接觸輝光球,也會出現上述現象,但強度與用手指接觸相比小得多。
輝光球的另一個名稱是電離子魔幻球,顧名思義,它的工作原理與電離有關。經查資料得知,稀薄的稀有氣體在高頻的強電場作用下會發生電離作用。而從生活中的霓虹燈得知,稀有氣體如果電離,則會發光,具體的顏色與氣體種類有關。根據查到的資料了解,在我們的實驗室的輝光球中,發出紅綠藍三色輝光的圓盤可能充有he,ne和xe,藍色的輝光球中可能充有ar。在人手觸摸輝光球時,由于人體和大地相連,人觸摸的位置的電勢與大地的電勢相等,整個輝光球的電場分布不再均勻,手指碰觸的地方有更低的電勢,所以會更加明亮,同時,輝光球中央的電極與人手之間的電勢差會更大,因而形成的輝光弧線會一直跟隨人的手指。
2.注意事項。
把實驗的目的、方法、過程、結果等記錄下來,經過整理,寫成的書面匯報,就叫實驗報告。
實驗報告的種類因科學實驗的對象而異。如化學實驗的報告叫化學實驗報告,物理實驗的報告就叫物理實驗報告。隨著科學事業的日益發展,實驗的種類、項目等日見繁多,但其格式大同小異,比較固定。實驗報告必須在科學實驗的基礎上進行。它主要的用途在于幫助實驗者不斷地積累研究資料,總結研究成果。
實驗報告的書寫是一項重要的基本技能訓練。它不僅是對每次實驗的總結,更重要的是它可以初步地培養和訓練學生的邏輯歸納能力、綜合分析能力和文字表達能力,是科學論文寫作的基礎。因此,參加實驗的每位學生,均應及時認真地書寫實驗報告。要求內容實事求是,分析全面具體,文字簡練通順,謄寫清楚整潔。
(一)實驗名稱。
要用最簡練的語言反映實驗的內容。如驗證某程序、定律、算法,可寫成“驗證×××”;分析×××。
(二)所屬課程名稱。
(三)學生姓名、學號、及合作者。
(四)實驗日期和地點(年、月、日)
(五)實驗目的。
目的要明確,在理論上驗證定理、公式、算法,并使實驗者獲得深刻和系統的理解,在實踐上,掌握使用實驗設備的技能技巧和程序的調試方法。一般需說明是驗證型實驗還是設計型實驗,是創新型實驗還是綜合型實驗。
這是實驗報告極其重要的內容。要抓住重點,可以從理論和實踐兩個方面考慮。這部分要寫明依據何種原理、定律算法、或操作方法進行實驗。詳細理論計算過程。
(七)實驗環境和器材。
實驗用的軟硬件環境(配置和器材)。
只寫主要操作步驟,不要照抄實習指導,要簡明扼要。還應該畫出實驗流程圖(實驗裝置的結構示意圖),再配以相應的文字說明,這樣既可以節省許多文字說明,又能使實驗報告簡明扼要,清楚明白。
(九)實驗結果。
實驗現象的描述,實驗數據的處理等。原始資料應附在本次實驗主要操作者的實驗報告上,同組的合作者要復制原始資料。
對于實驗結果的表述,一般有三種方法:。
文字敘述:。
1.根據實驗目的將原始資料系統化、條理化,用準確的專業術語客觀地描述實驗現象和結果,要有時間順序以及各項指標在時間上的關系。
2.圖表:用表格或坐標圖的方式使實驗結果突出、清晰,便于相互比較,尤其適合于分組較多,且各組觀察指標一致的實驗,使組間異同一目了然。每一圖表應有表目和計量單位,應說明一定的中心問題。
3.曲線圖應用記錄儀器描記出的曲線圖,這些指標的變化趨勢形象生動、直觀明了。
在實驗報告中,可任選其中一種或幾種方法并用,以獲得最佳效果。
(十)討論。
根據相關的理論知識對所得到的實驗結果進行解釋和分析。如果所得到的實驗結果和預期的結果一致,那么它可以驗證什么理論?實驗結果有什么意義?說明了什么問題?這些是實驗報告應該討論的。但是,不能用已知的理論或生活經驗硬套在實驗結果上;更不能由于所得到的實驗結果與預期的結果或理論不符而隨意取舍甚至修改實驗結果,這時應該分析其異常的可能原因。如果本次實驗失敗了,應找出失敗的原因及以后實驗應注意的事項。不要簡單地復述課本上的理論而缺乏自己主動思考的內容。
另外,也可以寫一些本次實驗的心得以及提出一些問題或建議等。
(十一)結論。
結論不是具體實驗結果的再次羅列,也不是對今后研究的展望,而是針對這一實驗所能驗證的概念、原則或理論的簡明總結,是從實驗結果中歸納出的一般性、概括性的判斷,要簡練、準確、嚴謹、客觀。
(十二)鳴謝(可略)。
在實驗中受到他人的幫助,在報告中以簡單語言感謝.
(十三)參考資料。
實驗名稱【】靜電跳球。
實驗目的【】觀察靜電力。
實驗器材【】韋氏起電機,靜電跳球裝置(如圖)。
實驗原理、操作及現象【】。
將兩極板分別與靜電起電機相連接,順時針搖動起電機,使兩極板分別帶正、負電荷,這時小金屬球也帶有與下板同號的電荷。同號電荷相斥,異號電荷相吸,小球受下極板的排斥和上極板的吸引,躍向上極板,與之接觸后,小球所帶的電荷被中和反而帶上與上極板相同的電荷,于是又被排向下極板。如此周而復始,于是可觀察到球在容器內上下跳動。當兩極板電荷被中和時,小球隨之停止跳動。
注意事項【】。
1.搖動起電機時應由慢到快,并且不宜過快;搖轉停止時亦需慢慢進行,可松開手柄靠摩擦力使其自然減慢。
2.在搖動起電機時,起電機手柄均帶電且高速搖動時電壓高達數萬伏,切不可用手機或身體其他位置接觸,不然會有火花放電,引起觸電。
靜電跳球中小學科學探究實驗室儀器模型設備實驗目的:
1、探究靜電作用力的現象及原理。
2、研究能量間的轉化過程。實驗器材:圓鋁板2個、圓形有機玻璃筒、靜電導體球(由鋁膜做成)若干。提出問題:在以前的實驗中,我們對電場以及靜電的作用力已經有所了解。那么,在兩塊極板間,由鋁箔做成的小球真能克服重力上蹦下跳嗎?猜想與假設:在強電場的作用下,由鋁箔做成的小球能夠克服重力而上下跳動。
實驗過程:
1、在兩圓鋁板間放一有機玻璃環,里面放了一些靜電導體球,當接通高壓直流電源后觀察靜電導體球的運動情況。
2、增大兩極板間的電壓,觀察現象。
3、實驗完畢要及時關閉電源,必須用接地線分別接觸兩極板進行放電。
探究問題:
1、儀器內的小球為什么會跳起來?
2、靜電導體球實際在做什么工作?
注意事項:
1、接好電路后,再調整兩根輸出導線之間的距離至少離開10厘米。太近時會擊穿空氣而打火。
實驗報告是以實驗本身為研究對象,或者以實驗作為主要研究手段而得出科研成果后所寫出的科研文書。實驗報告具有一般科研文書的科學性、實踐性、規范性等特點。
實驗報告是實驗者在某項科研活動或專業學習中,用簡潔準確的語言完整真實地記錄、描述某項實驗過程和結果的書面材料,是對實驗工作的總結和概括,是整個實驗工作不可或缺的組成部分,也是實驗成果的重要表現形式。
在科研活動中,實驗是形成、發展和檢驗科學理論或假設的重要方法,而實驗報告是實驗環節的理吐升華,是實驗工作的重要環節。實驗報告具有情報交流和資料保存的作用,有利于不斷積累研究資料,總結研究成果,提高實驗者的觀察能力及分析問題和解決問題的能力,培養理論聯系實際的學風和實事求是的科學態度。
在專業學習中,實驗報告是學生對實驗過程中的實驗原理、操作步驟、原始數據、測試結果等匯總的文字記錄,是學生對整個實驗過程進行總結的一種方式,也是特定專業實驗教學的基本要求和重要組成部分。實驗報告的寫作可以激發學生的學習興趣、端正學生的科研態度、培養學生獨立分析和解決問題的能力、訓練學生的綜合思維能力和文字表達能力,是科學研究工作中撰寫科研成果報告或科學論文的模擬訓練,有益于學生今后的科學研究和實際工作。
1.科學性。
實驗報告的科學性是指報告的材料真實、準確。內容正確、客觀,論證嚴密、充分,經得起重復和實踐的檢驗,結論具有普遍性、客觀性。沒有嚴格的科學性,實驗報告也就失去了存在的價值和意義。
2.實踐性。
實驗報告的實踐性是指實驗報告來自于科學實驗活動,是必須認真撰寫的實驗記錄和總結,是特定專業實驗實踐課程的基本環節和要求,具有鮮明的針對勝、可操作性、可重復性。
3.規范性。
實驗報告的規范性主要是指形式和規格上必須按照統一編排的標準來表達,這是科研活動自身的科學要求和信息時代發展的現實需要。只有這樣,才能實現實驗報告高效統一的記錄、整理、檢索、評價以及傳播、交流等。
二、寫作格式及要求。
(一)寫作格式。
實驗報告在實際運用中并沒有固定不變的格式,一般包括以下內容:
1.標題。
實驗報告的標題即實驗名稱,是實驗內容的高度概括,標題有單一式和復合式兩種。前者如《驗證歐姆定律》《“大學生德育教育途徑與方法”課題研究實驗報告》等,后者如《探索符合新課程理念的作文教學新思路d“以學為主”作文教學改革實驗報告》《大豆化學品質檢驗d蛋白質測定》等。
教學中運用的自然科學方面的實驗報告往往以“實驗報告”或“xx課程實驗報告”等作標題,而將“實驗名稱”作為內容中的一項。
2.署名和日期
教學中運用的實驗報告往往要注明實驗者的姓名、學號、實驗組號及組內編號、合作者、日期、地點、實驗條件等信息。
實際工作中使用的實驗報告往往要寫明研究者的工作單位,或寫明某某課題實驗者或負責人、組長、撰稿人,并注明所在學校,其他人員可寫在報告的結尾處,以示對實驗報告負責,并便于讀者與之聯系。
3.前言。
前言一般分條列項說明實驗的研究對象、實驗的意義和作用、實驗目的、實驗準備等,語言應高度凝練概括。
前言在某些實驗報告中也可稱為“導言”,簡明扼要地說明實驗課題的來源、背景,實驗進展情況,實驗對象和規模等,表明解決該課題的實際意義。有時以“問題的提出”的形式介紹研究的目的`、選題的依據、課題研究的意義和價值,國內外在這一領域研究的現狀、研究中存在的問題及研究趨勢,本課題研究的主要內容以及研究框架等。
4.正文。
(i)實驗原理。簡要說明進行實驗的理論依據,包括實驗涉及的重要概念,實驗依據的主要定律、公理、公式、相應的電路圖或光路圖等。
(2)實驗設備。寫明所用儀器設備的原理、名稱、型號和主要規格,用具、耗材的名稱,實驗裝置等。
(3)實驗方法。闡明實驗研究所使用的研究方法,讓別人了解研究結果是在什么條件和情況下,通過什么方法,根據什么事實得來的,以評價實驗研究的科學性和結果的真實性、可靠性。同時,也便于他人用同樣的方法進行重復實驗。
(4)實驗步驟及注意事項。根據具體實驗寫出主要的操作步驟或操作流程圖或操作工作表,展現實驗的過程及意義,并正確、全面、詳盡地說明實驗的注意事項。
(5)實驗結果。實驗結果是實驗活動價值的反映和體現,要求如實地記錄實驗的所有結果,包括實驗中出現的各種現象和各項數據,并通過代入公式計算等方式進行必要的處理。實驗結果必須真實、準確、可靠。
(6)分析和討論。寫明影響實驗的各種因素,實驗中觀察到的各種現象的分析和解釋,實驗結果與預測或已知推論的結果的比較,實驗中發現的規律性的東西等。這一部分是實驗由感比認識到理性認識的反映,表達的是實驗者的見解。
5.結論。
根據實驗過程中觀察到的現象和測得的數據,作出結論。
6.備注和說明。
說明實驗成功或失敗的原因,實驗后的心得體會等。有些類型的實驗報告以“附錄”標明實驗研究過程中收集積累的重要的原始資料和實驗研究中所采用的工具、手段、設備等。
7.參考文獻。
報告的末尾應注明實驗報告中所直接提到的或引用的資料的來源。參考文獻的排列可參閱學術論文的參考文獻,期刊應包括作者、論文題目、頁數、期刊刊名和期號等,著作應包括作者姓名、書名、出版社名、出版時間及頁數等。
上述幾個項目在實驗報告的實際運用中并非缺一不可,應根據學科特點、專業性質、實驗類型等實際需要來確定和組織實驗報告的結構形式和內容。
(二)寫作要求。
1.認真觀察,如實記錄。
實驗者要認真仔細地觀察實驗過程中發生的各種現象,分析各種現象發生的原因,并實事求是地記錄和描述各種現象和測得的數據,不可夸大、縮小或杜撰,也不能照搬教材或抄襲他人的實驗結果,切忌弄虛作假。
2.說明準確,層次清晰。
寫作時要準確地介紹實驗的目的、設備、原理、方法、步驟、結論等,結合實驗結果展開分析、推導結論、升華認識,數據確鑿可靠,說明恰如其分,分析條理清晰、脈絡分明,圖表準確合理,書寫工整規范,養成良好的行文習質,這也是對科學思維和科學意識的訓練。
3.格式規范,表述科學。
實驗報告的各項內容都有其存在的價值和作用,寫作時應嚴格按照統一的形式和規格進行撰寫,不得隨意增減項目。實驗報告一般應多用精練的短句,文字表述要簡潔明白、恰當準確,避免模棱兩可和易產生歧義的表述,盡量采用專業術語,不用自造的不規范的簡化字或代號。
文檔為doc格式。
1、不一樣,質量大的水時間長。
2、不相同,物質種類不同。
探究不同物質吸熱能力的不同。培養實驗能力。
質量相同的不同物質升高相同溫度吸收的熱量相同嗎。
不同。
1、相同質量的水和食用油,使它們升高相同的溫度,比較它們吸收熱量的多少。
2、設計表格,多次實驗,記錄數據。
3、整理器材,進行數據分析。
相同規格的電加熱器、燒杯、溫度計、水、食用油。
分析和論證:質量相同的不同物質,升高相同的溫度,吸收的熱量不同。
1、水的比熱容較大,降低相同的溫度,放出較多的熱量,白天把水放出去,土地吸收相同熱量,比熱容小升高溫度較快。
2、新疆地區沙石比較多,比熱容小,吸收(放出)相同熱量,升高(降低)的溫度較多,溫差比較大。
實驗原理:給存在一定距離的兩電極之間加上高壓,若兩電極間的電場達到空氣的擊穿電場時,兩電極間的空氣將被擊穿,并產生大規模的放電,形成氣體的弧光放電。
雅格布天梯的兩極構成一梯形,下端間距小,因而場強大(因)。其下端的空氣最先被擊穿而放電。由于電弧加熱(空氣的溫度升高,空氣就越易被電離,擊穿場強就下降),使其上部的空氣也被擊穿,形成不斷放電。結果弧光區逐漸上移,猶如爬梯子一般的壯觀。當升至一定的高度時,由于兩電極間距過大,使極間場強太小不足以擊穿空氣,弧光因而熄滅。
簡單操作:打開電源,觀察弧光產生。并觀察現象。(注意弧光的產生、移動、消失)。
實驗現象:
兩根電極之間的高電壓使極間最狹窄處的電場極度強。巨大的電場力使空氣電離而形成氣體離子導電,同時產生光和熱。熱空氣帶著電弧一起上升,就象圣經中的雅各布(yacob以色列人的祖先)夢中見到的天梯。
實驗拓展:舉例說明電弧放電的應用。
通過本周一周的教學技能訓練,其中有同學們的歡笑細語,也有指導老師的諄諄教導很多同學為之付出了努力,下面將我的心得體會歸納如下:
要講好實驗,必須要我們每一位同學親自上臺講解,因為上課一是可以更進一步的了解本身在實驗方面存在哪些問題,只有了解自我存在的問題,才能想辦法去解決。二是可以更進一步的系統的熟悉課本上的知識內容,只有熟悉課本上的知識內容,才能把知識聯系起來。這樣就能把實驗方面的知識擴展開來,才能把實驗講得更好。但是隨著和老教師們的不斷交流,發現這種想法是不完全正確的。因為講好實驗同樣可以了解本身在實驗方面存在的問題,而且還能把課本上的知識較系統的聯系起來。首先,準備演示實驗和分組實驗就要先熟悉課本上的知識內容,只有先熟悉課本上的知識內容才能講好演示實驗和分組實驗;其次在學生做分組實驗講解的過程中可以很好地發現我們在講解過程中存在的問題;再次,要想準備好演示實驗和分組實驗,必須把課本上的理論知識理解透徹,同樣能把知識擴展開來。
對于講解不好的同學應該借鑒那些講得好的同學身上的優點,揚長避短,而且要更加努力做好講解的過程,對我我們這些即將走上教師工作崗位的學生來說,這一點是是我們立馬要解決的問題,平時要多加鍛煉,有機會講解都應該要抓住機會,同時對于講解好的同學也可以考慮把機會留給其他的同學,讓更多的人得到鍛煉。我們還可以從網上調出那些優秀老師的講解視頻,經常觀看模仿,與此同時也要思考那些優秀老師是怎么講解這些問題,如何分析問題,并進行總結。
對于有的學生的動手能力較差,甚至最基本的也不會操作。周末應該經常去開放實驗室進行操作,熟悉實驗儀器及其操作,對理論知識加強鞏固練習,同時加強實驗的講解,要懂得書讀百遍,其義自現的道理。我們也可以在課余時間自行組織教學技能訓練,加強自身的語言表述,語言邏輯表達。也可以多看看關于文學的知識,擴展自身知識,同時也積累了語言詞匯量,在這個過程當中有助于語言邏輯的表達。
對于紀律我們大家都是即將走上工作崗位的大學生了,每一位同學都應該有自律的能力,不應該要老師經常強調紀律的問題。我們都要從自我做起,要養成遵守校紀校規的行為習慣,講對我們以后工作有很大的幫助,也將是我們的人生一筆寶貴的財富。
課堂上的演示實驗和學生的分組實驗,基本上都是用學校采購的實驗儀器來完成的,很少有自己做的教具。這樣不但浪費了我們身邊的實驗資源,而且也不能達到把物理和生活有效的結合起來的目的。所以教師要結合我們本地的地情、校情和民情,善于留心,多長心眼,積極發現身邊和生活中存在的大量的、長期以來被忽略的實驗資源,并以壇壇罐罐當儀器,拼拼湊湊做實驗為理念,開發一些生動有趣的生活隨堂小實驗,這不僅能讓學生感到物理就在身邊,消除對物理實驗的距離感、陌生感、恐懼感,更給他們創造了動手做實驗的機會,從而激發學生做物理實驗的興趣和熱情,促進他們主動地學習。
通過本周實驗我收獲不少,也明白我們即將走上自己的工作崗位,每一個人必須加強知識的鞏固與學習,教學技能的訓練。為自己走上教師工作崗位做好鋪墊。
粉末冶金焊點力學性能實驗。
計算機模擬在大學物理實驗的應用論文。
多專業應用型本科大學物理實驗教學研究論文。
大學物理論文。
姓名。
學號:0000000000。
指導老師:0000。
在這個學期的第十一周的周六上午,我們參觀了物理實驗演示,更加深入理解了我們所學的力學、能量、電磁學、波動學和光學。
光學幻影,眼見也不一定為實。
眼見也不一定為實??匆豢催@些圖片,發現了一個有意思的現象:這些圖片好象在動。事實上它們都是靜止的。那么欺騙了我們的眼睛的是什么呢?科學家研究發現,實際上是“視錯覺”。我們看到的這些圖片與這些圖片本來的樣子有出入,這是因為我們眼睛里不同的細胞與感受器用不同的速度來識別圖片和顏色,于是就造成了錯覺。眼睛只能接收有限數量的視覺色質,但我們的大腦一直在不停地處理視覺信息,于是給了我們不間斷的視力這樣的幻覺。不管它是光學幻覺,生理幻覺還是認知幻覺,這些經過巧妙設計的圖片確實欺騙了我們的眼睛和大腦。多年來魔術師已有效地利用錯覺科學來娛樂大眾。魔術雖涉及一些技巧,錯覺卻基是于科學。
無線光通信系統。
主要由光源、調制器、光發射機、光接收機及附加電信發送和接收設備等組成,只要相互進行瞄準即可進行通信。無線光通信除具有不擠占頻帶,通信容量大,傳輸速率高等無線激光通信的優點外,還具有機動靈活、經濟、架設快捷、使用方便,不影響市政建設等特點。隨著大氣通信技術的成熟,它的應用將會越來越廣泛,根據其特點,它潛在的應用場合有:(1)民用上可用于移動基站間的互連,單位內部的數據傳輸及小范圍內局域網建設如校園網的組建,需嚴格保密的場合及要害部門,技術上或經濟上不宜敷設光纜的地區如軍工、國防部門,核電站、邊遠山區、江河兩岸間、高山間等,以及用于災區、事故地點的快速搶通等。
owc最大的成功來自于校園局域網連接市場。這種應用包括連接編輯室和廣播站,或者作為一棟大型綜合大樓兩個高速傳輸節點之間的通信手段。在光纖主干鏈路被切斷或網路因惡劣天氣被破壞以及其它突發事件時,owc可以作為緊急情況備用和災難后的恢復措施。另外,owc還可以應付一些其它情況,如在光纖要通過河流或高速公路時,或在一些交通擁擠和地形復雜的城市,政府通常不希望挖開街道鋪設光纖,owc也可以作為一種很好的替代方式。有關專家指出,在未來的移動通信網建設中,無線光通信系統將用于最后一公里的接入。(2)軍事上則可應用于戰斗打響前無線電靜默期間的短距離通信,或戰斗打響后的保密通信,海岸與海岸之間、海島之間,邊防哨所之間,艦船之間,導彈發射現場與指揮中心之間的短距離通信等。
輝光球。
輝光球又稱為電離子魔幻球。它的外觀為直徑約15cm的高強度玻璃球殼,球內充有稀薄的惰性氣體(如氬氣等),玻璃球中央有一個黑色球狀電極。球的底部有一塊震蕩電路板,通過電源變換器,將12v低壓直流電轉變為高壓高頻電壓加在電極上。
通電后,震蕩電路產生高頻電壓電場,由于球內稀薄氣體受到高頻電場的電離作用而光芒四射,產生神秘色彩。由于電極上電壓很高,故所發生的光是一些輻射狀的輝光,絢麗多彩,光芒四射,在黑暗中非常好看。
輝光球工作時,在球中央的電極周圍形成一個類似于點電荷的場。當用手(人與大地相連)觸及球時,球周圍的電場、電勢分布不再均勻對稱,故輝光在手指的周圍處變得更為明亮,產生的弧線順著手的觸摸移動而游動扭曲,隨手指移動起舞。在日常生活中,低壓氣體中顯示輝光的放電現象,也有廣泛的應用。例如,在低壓氣體放電管中,在兩極間加上足夠高的電壓時,或在其周圍加上高頻電場,就使管內的稀薄氣體呈現出輝光放電現象,其特征是需要高電壓而電流密度較小。輝光的部位和管內所充氣體的壓強有關,輝光的顏色隨氣體的種類而異。熒光燈、霓虹燈的發光都屬于這種輝光放電。
我們在看到的實驗現象,還有很多很多,在此也不能一一列舉詳述了,只能寫出令幾個自己印象深刻實驗。同時也得到一些感悟,觀看演示實驗的過程是簡單的,但它的意義絕非如此。我們學習的知識重在應用,對大學生來說,這就是一個很好的途徑。通過它,我們不但對大自然產生了以前沒有的敬畏和尊重,也有了對大自然探索的好奇心和奮進力。
上周我們進行的大學物理演示實驗,在眾多的實驗中,我對魚洗這個實驗特別感興趣。當自己用手去摩擦魚洗的時候便激蕩起水波,就像武俠小說里發功一樣神奇,同時還有嗡嗡的聲音,不禁被它深深吸引。
根據經書記載,倒入半盆水,雙手用力往復摩擦盆的雙耳,未久,發生共振,盆里的水居然分成四股水箭向上激射出兩尺多高,并發出震卦爻時的古音,而與黃鐘之聲一致。傳說此物曾于古代作為退兵之器,因共振波發出轟鳴聲,眾多魚洗匯成千軍萬馬之勢,傳數十里,敵兵聞聲卻步。魚洗反映了我國古代科學制器技術,已達到高超的水平?,F在仿古制做的震盆盆內刻有龍形,故亦稱龍洗。
魚洗演示儀是由青銅澆鑄而成的薄壁器皿,形似洗臉盆,盆底有四條“漢魚”浮雕,魚嘴處的噴水裝飾線從盆底沿盆壁輻射而上,盆壁自然傾斜外翻,盆沿上有一對銅耳。
向盆內注入一定量清水,用潮濕雙手來回摩擦銅耳時,可觀察到伴隨著魚洗發出的嗡鳴聲中有如噴泉般的水珠從四條魚嘴中噴射而出,摩擦得當能看到較大的波紋。
魚洗的原理既是手摩擦魚洗的雙耳的時候能產生振動,振動在盆內來回傳播互相疊加而形成的水波激蕩的現象。
具體應用還不太清楚,我猜想魚洗對于研究波的疊加有重要意義。
又一次操作與觀光了許多經典的物理實驗,又一次被科學的奇妙所震撼。這一次我們所看到的是眾多的光學與聲學的實驗,明白及理解了它們產生及發光的原理,強烈的好奇心促使我操作了所有的實驗,對其中兩個實驗頗有感觸,并且認為可以將這些運用于生活。一個是魚洗實驗,及其簡單但效果頗好,只要你浸濕雙手,有節奏地摩擦盆耳,便可觀察到水波的振動、水花的泛起,同時聽到嗡嗡聲。
在老師的知道下明白了它的原理,當摩擦洗的雙耳時,洗周壁發生激烈振動,而洗底由于緊靠桌墊不發生振動。洗的振動如同圓形鐘一樣,都屬于對稱的殼體振動。手摩擦雙耳,賦予洗振動的能量。在洗周壁對稱振動的拍擊下,洗里水發生相應的諧和振動。在洗的振動波腹處,水的振動也最強烈,不僅形成水浪,甚至噴出水珠;在洗的振動波節處,水不發生振動,浪花、氣泡和水珠都停在不振動的水面波節線上。因此,在觀賞魚洗噴水表演時,看到魚洗水面有美麗浪花和噴射飛濺的水珠。這種現象是由于共振產生的,共振的現象在生活中是極其常見的。
還有一個是光學幻影實驗,原理是物體置于光學容器中,經上部和下部的兩塊凹面鏡兩次反射,在開口處成像。光學幻影成像系統是基于“實景造型”和“幻影”的光學成像結合,將所拍攝的影像(人、物)投射到布景箱中的主體模型景觀中,演示故事的發展過程。繪聲繪色,虛幻莫測,非常直觀,給人留下較深的印象。由立體模型場景、造型燈光系統、光學成像系統、影視播放系統、計算機多媒體系統、音響系統及控制系統組成,可以實現大的場景、復雜的生產流水線、大型產品等的逼真展示。
幻影成像系統的主體模型場景,為光學成像創造環境空間。造型燈光系統根據場景造型的要求和劇情的需要,在可編程控制器的伺服控制下,配合音樂、圖像在場景上產生氣氛光,以達到增強展示氣氛,烘托展示效果的目的。光學成像系統與影視播放系統完成活動三維立體視頻的在場景造型上的再現,使立體影像與周圍的人造景觀背景有比較“真實”的結合。音響系統完成旁白和音樂的播放??刂葡到y完成多機同步控制、活動模型控制、燈光控制、電源控制、播放控制等工作。
幻影響到成像可以揭示一個現象、演示一個規律、解釋一個科學原理、講解一段故事、樹立企業形象、介紹一種產品、分析數據曲線,以及一些危險環境下的不適宜人進入的場景等。
適合展示的場合:如城市規劃展示館、圖書館、博物館、科技館、檔案館、娛樂廳、展覽會、博覽會等等。
奇妙的世界需要一顆善于發現的眼睛,我們應該結合我們所學的知識,善于思考,去探究這個美好的世界!
38071128魯興廷。
這是本學期第二次物理演示實驗,本次實驗和以往不同,由于其中絕大部分實驗原理都已經學過了,所以老師就沒有像前幾次那般一個一個給我們演示,而是讓我們自己動手去體驗這些實驗,印象深刻的有多普勒效應,聲聚焦,光柵視鏡等。當然最有印象的還是那個視覺暫留實驗。
眼睛的一個重要特性是視覺惰性,即光象一旦在視網膜上形成,視覺將會對這個光象的感覺維持一個有限的時間,這種生理現象叫做視覺暫留性。人眼在觀察景物時,光信號傳人大腦神經,需經過一段短暫的時間,光的作用結束后,視覺形象并不立即消失,這種殘留的視覺稱“后像”,視覺的這一現象則被稱為“視覺暫留”。視覺實際上是靠眼睛的晶狀體成像,感光細胞感光,并且將光信號轉換為神經電流,傳回大腦引起人體視覺。感光細胞的感光是靠一些感光色素,感光色素的形成是需要一定時間的,這就形成了視覺暫停的機理。
視覺暫留的應用非常廣泛,也非常普遍。尤其是在電影的拍攝和放映上應用特別廣泛。物體在快速運動時,當人眼所看到的影像消失后,人眼仍能繼續保留其影像0.1-0.4秒左右的圖像,所以,根據這一視覺暫留性原理,電影的拍攝實際上就是將一張張的圖片高速放映,在人眼看來就是連續運動的畫面了。
當然,這些實驗的原理應用都非常廣泛,例如聲聚焦在醫學上的應用,多普勒效應在宇宙探索中的應用。通過這些實驗我們能粗略的掌握這些原理,開拓自己的視野,同時鞏固自己的物理知識。
土壤容重又叫土壤的假比重,是指田間自然狀態下,每單位體積土壤的干重,通常用g/cm3表示。土壤容重除用來計算土壤部孔隙度外,還可用于估計土壤的松緊和結構狀況。本實驗要求學生學習土壤寄人籬下的測定方法,掌握環刀法測定土壤容重的原理及操作步驟,掌握用容重數值計算土壤孔隙度的方法。
二、內容和原理。
用一定容積的鋼制環刀,切割自然狀態下的土壤,使土壤恰好充滿環刀容積,然后稱量并根據土壤自然含水率計算每單位體積的烘干土重即土壤容重。
三、主要儀器設備。
容積為100立方厘米的鋼制環刀。
削土刀及小鐵鏟各一把。
感量為0.1及0.01的粗天平各一架。
烘箱、干燥器及小鋁盒等。
四、操作方法與實驗步驟。
在室內先稱量環刀(連同底盤、墊底濾紙和頂蓋)的重量,環刀容積一般為100立方厘米。
將已稱量的環刀帶至田間采樣。采樣前,將采樣點土面鏟平,去除環刀兩端的蓋子,再將環刀(刀口端向下)平穩壓入土壤中,切忌左右舞動,在土柱冒出環刀上端后,用鐵鏟挖周圍土壤,取出充滿土壤的環刀,用鋒利的削土刀削去環兩端多余的土壤,使環刀內的土壤體積恰為環刀的容積。在環刀刀口墊上濾紙,并蓋上底蓋,環刀上端蓋上頂蓋。擦去環刀外的泥土,立即帶回實驗稱重。
在緊靠環刀采樣處,再采土10-15克,裝入鋁盒帶回實驗室內測定土壤含水量。
五、公式。
根據以下公式計算土壤容重:
環刀內干土重(g)=100環刀內濕土重/100土含水率。
土壤容重(g/cm3)=環刀內干土重/環刀容積。
雖然說演示實驗的過程是簡單的,但它的意義絕非如此。
使我們不但對大自然產生了以前沒有的敬畏和尊重,也有了對大自然探究的好奇心,我想這是一個人做學問最最重要的一點。
因此我想在我們平時的學習中,要帶著一種崇敬的心情和責任感,認認真真地學習,踏踏實實地學習,只有這樣,我們才能真正學會一門課,學好一門課。
只有這樣我們才能成為一個完美的人,我想這也是為什么大綱上要安排這樣一個演示實驗的目的所在。
實驗目的:
1、通過觀察與思考雙錐體沿斜面軌道上滾的現象,使學生加深了解在重力場中物體總是以降低重心,趨于穩定的運動規律。
2、說明物體具有從勢能高的位置向勢能低的位置運動的趨勢,同時說明物體勢能和動能的相互轉換。
實驗儀器:錐體上滾演示儀實驗原理:能量最低原理指出:物體或系統的能量總是自然趨向最低狀態。
本實驗中在低端的兩根導軌間距小,錐體停在此處重心被抬高了;相反,在高端兩根導軌較為分開,錐體在此處下陷,重心實際上降低了。
實驗現象仍然符合能量最低原理。
實驗步驟:
1、將雙錐體置于導軌的高端,雙錐體并不下滾;
2、將雙錐體置于導軌的低端,松手后雙錐體向高端滾去;
3、重復第2步操作,仔細觀察雙錐體上滾的情況。
實驗目的:借助視覺暫留演示聲波。
實驗儀器:聲波可見演示儀。
實驗原理:不同長度,不同張力的弦振動后形成的駐波基頻、協頻各不相同,即合成波形各不相同。
本裝置產生的是橫波,可借助滾輪中黑白相間的條紋和人眼的視覺暫留作用將其顯示出來。
實驗步驟:
1、將整個裝置豎直放穩,用手轉動滾輪。
2、依次撥動四根琴弦,可觀察到不同長度,不同張力的弦線上出現不同基頻與協頻的駐波。
3、重復轉動滾輪,撥動琴弦,觀察弦上的波形。
注意事項:
1、滾輪轉速不必太高。
2、撥動琴弦切勿用力過猛。
實驗目的:本實驗用于演示正碰撞和動量守恒定律,形象地顯現彈性碰撞的情形。
則分離速度等于接近速度解式(1)和式(2)可得:若m1=m2=m;e=1則v1=0,v2=v10,即球1正碰球2繼續以v10的速度正碰球3,等等以此類推,實現動量的傳遞。
實驗器材1、實驗裝置如實驗原理圖示:一底座2—支架4—拉線5—調節螺絲2、技術指標鋼球質量:m=70、2kg直徑:l=735mm拉線長度:圖片已關閉顯示,點此查看l=55mm實驗操作與現象器置于水平桌面放好,調節螺絲,使七個鋼球的球心在同一水平線上。
2、將一端的鋼球拉起后,松手,則鋼球正碰下一個鋼球,末端的鋼球彈起,繼而,又碰下一個鋼球,另一端的鋼球彈起,循環不已,中間的五個鋼球靜止不動。
但在一般情況下,兩球碰撞時,總要損失一部分能量,故兩端的鋼球擺動的幅度將逐漸減弱。
注意事項操作前一定將七個鋼球的球心調至同一水平線上,否則現象不明顯。
理想情況下,物體碰撞后,形變能夠恢復,不發熱、發聲,沒有動能損失,這種碰撞稱為彈性碰撞(elasticcllisin),又稱完全彈性碰撞。
真正的彈性碰撞只在分子、原子以及更小的微粒之間才會出現。
生活中,硬質木球或鋼球發生碰撞時,動能的損失很小,可以忽略不計,通常也將它們的碰撞看成彈性碰撞。
碰撞時動量守恒。
當兩物體質量相同時,互換速度。
4、大型閃電盤(輝光盤)演示實驗。
實驗目的:觀察平板晶體中的高壓輝光放電現象。
實驗儀器:大型閃電盤演示儀。
實驗原理:閃電盤是在兩層玻璃盤中密封了涂有熒光材料的玻璃珠,玻璃珠充有稀薄的惰性氣體(如氬氣等)。
控制器中有一塊振蕩電路板,通過電源變換器,將12v低壓直流電轉變為高壓高頻電壓加在電極上。
通電后,振蕩電路產生高頻電壓電場,由于稀薄氣體受到高頻電場的電離作用二產生紫外輻射,玻璃珠上的熒光材料受到紫外輻射激發二發出可見光,其顏色由玻璃珠上涂敷的熒光材料決定。
由于電極上電壓很高,故所發生的光是一些輻射狀的輝光,絢麗多彩,光芒四射,在黑暗中非常好看。
實驗步驟:插上220v電源,打開開關;調高電位器,觀察閃電盤上圖像變化,當電壓超過一定域值后,盤上出現閃光;緩慢調低電位器到閃光恰好消失,對閃電盤拍手或說話,觀察輝光歲聲音的變化。
注意事項:
【實驗目的】:借助視覺暫留演示聲波。
【實驗儀器】:聲波可見演示儀。
【實驗原理】:不同長度,不同張力的弦振動后形成的駐波基頻、協頻各不相同,即合成波形各不相同。
本裝置產生的是橫波,可借助滾輪中黑白相間的條紋和人眼的視覺暫留作用將其顯示出來。
【實驗步驟】:
1、將整個裝置豎直放穩,用手轉動滾輪。
2、依次撥動四根琴弦,可觀察到不同長度,不同張力的弦線上出現不同基頻與協頻的駐波。
3、重復轉動滾輪,撥動琴弦,觀察弦上的波形。
【注意事項】:
1、滾輪轉速不必太高。
2、撥動琴弦切勿用力過猛。
【實驗目的】:演示翼形升力的產生。
【實驗儀器】:飛機升力演示儀。
【實驗原理】:一般翼型的前端圓鈍、后端尖銳,上表面拱起、下表面較平,呈魚側形。
當氣流迎面流過機翼時,原來是一股氣流,由于機翼的插入,被分成上下兩股。
通過機翼后,在后緣又重合成一股。
由于機翼上表面拱起,使上方的那股氣流的通道變窄,流速加快。
根據伯努利原理可以得流速大的地方壓強小。
機翼上方的壓強比機翼下方的壓強小,也就是說,機翼下表面受到向上的壓力比機翼上表面受到向下的壓力要大,這個壓力差就是機翼產生的升力。
【實驗步驟】:
1、打開位于底座前方的電源開關,用手感受一下出風口處的氣流;
2、把手移開,觀察到小球從管內升起;
3、用手擋住出風口,小球立即從管內下落;
4、重復操作2、3,觀察小球在管內的起落。
5、實驗結束,關閉電源。
【注意事項】:如果小球不能從管內升起,適當調節機翼的高度,使機翼的上部對準氣咀,使流過機翼上部的氣流最大。
【思考】:飛機的機翼為何做成上凸下平的形狀?
【實驗目的】:
1、通過觀察與思考雙錐體沿斜面軌道上滾的現象,使學生加深了解在重力場中物體總是以降低重心,趨于穩定的運動規律。
2、說明物體具有從勢能高的位置向勢能低的位置運動的趨勢,同時說明物體勢能和動能的相互轉換。
【實驗儀器】:錐體上滾演示儀。
【實驗原理】:能量最低原理指出:物體或系統的能量總是自然趨向最低狀態。
本實驗中在低端的兩根導軌間距小,錐體停在此處重心被抬高了;相反,在高端兩根導軌較為分開,錐體在此處下陷,重心實際上降低了。
實驗現象仍然符合能量最低原理。
【實驗步驟】:
1、將雙錐體置于導軌的高端,雙錐體并不下滾;
2、將雙錐體置于導軌的低端,松手后雙錐體向高端滾去;
3、重復第2步操作,仔細觀察雙錐體上滾的情況。
【注意事項】:
1、不要將錐體搬離軌道。
2、錐體啟動時位置要正,防止它滾動時摔下來造成變形或損壞。
【實驗目的】:了解掃描成像原理及視覺暫留現象。
【實驗儀器】:掃描成像原理演示儀。
【實驗原理】:本儀器中的鋁盤上沿螺旋線均勻排布小孔,目的是使盤旋轉時小。
【實驗步驟】:
1、接上電源,打開儀器電源開關;
2、觀察窗口處鋁盤小孔及其后面的圖畫,此時看不到完整的的畫。
4、透過鋁盤上的小孔觀察其后面的圖畫,發現可看到一幅完整的畫。
【注意事項】:。
2、照明用的碘鎢燈溫度很高,切勿長時間使用,觀察完畢立即斷開,以免烤著圖畫發生危險!
一.預習報告。
1.簡要原理。
2.注意事項。
二.實驗目的。
四.實驗原理。
五.實驗內容、步驟。
六.實驗數據記錄與處理。
七.實驗結果分析以及實驗心得。
八.原始數據記錄欄(最后一頁)。
把實驗的目的、方法、過程、結果等記錄下來,經過整理,寫成的書面匯報,就叫實驗報告。
實驗報告的種類因科學實驗的對象而異。如化學實驗的報告叫化學實驗報告,物理實驗的報告就叫物理實驗報告。隨著科學事業的日益發展,實驗的種類、項目等日見繁多,但其格式大同小異,比較固定。實驗報告必須在科學實驗的基礎上進行。它主要的用途在于幫助實驗者不斷地積累研究資料,總結研究成果。
實驗報告的書寫是一項重要的基本技能訓練。它不僅是對每次實驗的總結,更重要的是它可以初步地培養和訓練學生的邏輯歸納能力、綜合分析能力和文字表達能力,是科學論文寫作的基礎。因此,參加實驗的每位學生,均應及時認真地書寫實驗報告。要求內容實事求是,分析全面具體,文字簡練通順,謄寫清楚整潔。
(一)實驗名稱。
要用最簡練的語言反映實驗的內容。如驗證某程序、定律、算法,可寫成“驗證”;分析。
(二)所屬課程名稱。
(三)學生姓名、學號、及合作者。
(四)實驗日期和地點(年、月、日)
(五)實驗目的。
目的要明確,在理論上驗證定理、公式、算法,并使實驗者獲得深刻和系統的理解,在實踐上,掌握使用實驗設備的技能技巧和程序的調試方法。一般需說明是驗證型實驗還是設計型實驗,是創新型實驗還是綜合型實驗。
(六)實驗內容。
這是實驗報告極其重要的內容。要抓住重點,可以從理論和實踐兩個方面考慮。這部分要寫明依據何種原理、定律算法、或操作方法進行實驗。詳細理論計算過程.
(七)實驗環境和器材。
實驗用的軟硬件環境(配置和器材)。
(八)實驗步驟。
只寫主要操作步驟,不要照抄實習指導,要簡明扼要。還應該畫出實驗流程圖(實驗裝置的結構示意圖),再配以相應的文字說明,這樣既可以節省許多文字說明,又能使實驗報告簡明扼要,清楚明白。
(九)實驗結果。
實驗現象的描述,實驗數據的處理等。原始資料應附在本次實驗主要操作者的實驗報告上,同組的合作者要復制原始資料。
對于實驗結果的表述,一般有三種方法:。
1.文字敘述:根據實驗目的將原始資料系統化、條理化,用準確的專業術語客觀地描述實驗現象和結果,要有時間順序以及各項指標在時間上的關系。
2.圖表:用表格或坐標圖的方式使實驗結果突出、清晰,便于相互比較,尤其適合于分組較多,且各組觀察指標一致的實驗,使組間異同一目了然。每一圖表應有表目和計量單位,應說明一定的中心問題。
3.曲線圖應用記錄儀器描記出的曲線圖,這些指標的變化趨勢形象生動、直觀明了。
在實驗報告中,可任選其中一種或幾種方法并用,以獲得最佳效果。
(十)討論。
根據相關的理論知識對所得到的實驗結果進行解釋和分析。如果所得到的實驗結果和預期的結果一致,那么它可以驗證什么理論?實驗結果有什么意義?說明了什么問題?這些是實驗報告應該討論的。但是,不能用已知的理論或生活經驗硬套在實驗結果上;更不能由于所得到的實驗結果與預期的結果或理論不符而隨意取舍甚至修改實驗結果,這時應該分析其異常的可能原因。如果本次實驗失敗了,應找出失敗的原因及以后實驗應注意的事項。不要簡單地復述課本上的理論而缺乏自己主動思考的內容。
另外,也可以寫一些本次實驗的心得以及提出一些問題或建議等。(十一)結論。
結論不是具體實驗結果的再次羅列,也不是對今后研究的展望,而是針對這一實驗所能驗證的概念、原則或理論的簡明總結,是從實驗結果中歸納出的一般性、概括性的判斷,要簡練、準確、嚴謹、客觀。
(十二)鳴謝(可略)。
在實驗中受到他人的幫助,在報告中以簡單語言感謝.
(十三)參考資料。
【實驗名稱】靜電跳球。
【實驗目的】觀察靜電力。
【實驗器材】韋氏起電機,靜電跳球裝置(如圖)。
【實驗原理、操作及現象】。
將兩極板分別與靜電起電機相連接,順時針搖動起電機,使兩極板分別帶正、負電荷,這時小金屬球也帶有與下板同號的電荷。同號電荷相斥,異號電荷相吸,小球受下極板的排斥和上極板的吸引,躍向上極板,與之接觸后,小球所帶的電荷被中和反而帶上與上極板相同的電荷,于是又被排向下極板。如此周而復始,于是可觀察到球在容器內上下跳動。當兩極板電荷被中和時,小球隨之停止跳動。
【注意事項】。
1.搖動起電機時應由慢到快,并且不宜過快;搖轉停止時亦需慢慢進行,可松開手柄靠摩擦力使其自然減慢。
2.在搖動起電機時,起電機手柄均帶電且高速搖動時電壓高達數萬伏,切不可用手機或身體其他位置接觸,不然會有火花放電,引起觸電。
靜電跳球中小學科學探究實驗室儀器模型設備實驗目的:
1、探究靜電作用力的現象及原理。
2、研究能量間的轉化過程。實驗器材:圓鋁板2個、圓形有機玻璃筒、靜電導體球(由鋁膜做成)若干。
提出問題:在以前的實驗中,我們對電場以及靜電的作用力已經有所了解。那么,在兩塊極板間,由鋁箔做成的小球真能克服重力上蹦下跳嗎?猜想與假設:在強電場的作用下,由鋁箔做成的小球能夠克服重力而上下跳動。??????實驗過程:
1、在兩圓鋁板間放一有機玻璃環,里面放了一些靜電導體球,當接通高壓直流電源后觀察靜電導體球的運動情況。
2、增大兩極板間的電壓,觀察現象。
探究問題:
1、儀器內的小球為什么會跳起來?
注意事項:
1、接好電路后,再調整兩根輸出導線之間的距離至少離開10厘米。太近時會擊穿空氣而打火。
2、接通高壓電源后就不能再觸摸高壓端和電極板,否則會觸電而麻木。實驗做完后,先關閉電源開關,再用接地線分別接觸兩個電極進行放電。
自然界中,有一種很有趣的現象叫共振。俄羅斯橫跨伏爾加河伏爾加格勒市的大橋全長154米,2010年5月22日,大橋路面突然開始蠕動,類似于波浪形,并發出震耳欲聾的聲音,正在大橋上行駛的車輛在滾動中跳動。這個有趣而又有點危險的現象就是由于共振引起的。
共振是指一個物理系統在特定頻率下,以最大振幅做振動的情形。共振在聲學中亦稱“共鳴”。
我們在實驗室中,可以通過“耦合擺球”的實驗來演示這個現象及研究影響它的因素。
操作步驟:選中右側第一個單擺,使其擺動起來,經過幾個周期后,看到與其擺長相等的一單擺在它的影響下振幅達到最大,而其他單擺幾乎不擺動;讓擺動停止,在選中右側第二個單擺,使其擺動起來,經過幾個周期后,也看到與其擺長相等的另一單擺在它的影響下振幅達到最大,而其它單擺幾乎不動。
這個結果表明:單擺的共振與其擺長有關。通過查詢資料得知,是否共振與單擺的頻率有關,當頻率相同時,會產生共振現象;因為其它條件一定時,單擺的頻率與其擺長有關,所以擺長相同的單擺會產生共振。
在上述實驗過程中,還可觀察到當產生共振時,剛開始振動的單擺振幅逐漸減小,共振的單擺振幅逐漸增大。這表明:在產生共振時,會有能量的吸收與轉移。
在人們的日常生活中,共振也充當著重要的角色,如常用的微波爐。共振在醫學上也有應用。任何事物都有兩面性,共振有時還會給人類造成巨大危害。這其中最為人們所知曉的便是橋梁垮塌。近幾十年來,美國及歐洲等國家和地區還發生了許多起高樓因大風造成的共振而劇烈搖擺的事件。
在這次物理實驗中,我了解到了許多有趣的現象,也學到了許多知識,收獲很大。
專業班級:
姓名:
學號:
輝光盤。
觀察平板晶體中的高壓輝光放電現象。
閃電盤是在兩層玻璃盤中密封了涂有熒光材料的玻璃珠,玻璃珠充有稀薄的惰性氣體(如氬氣等)??刂破髦杏幸粔K振蕩電路板,通過電源變換器,將12v低壓直流電轉變為高壓高頻電壓加在電極上。通電后,振蕩電路產生高頻電壓電場,由于稀薄氣體受到高頻電場的電離作用二產生紫外輻射,玻璃珠上的熒光材料受到紫外輻射激發出可見光,其顏色由玻璃珠上涂敷的熒光材料決定。由于電極上電壓很高,故所發生的光是一些輻射狀的輝光,絢麗多彩,光芒四射,在黑暗中非常好看。
1.將閃電盤后控制器上的電位器調節到最??;
2.插上220v電源,打開開關;
3.調高電位器,觀察閃電盤上圖像變化,當電壓超過一定域值后,盤上出現閃光;
4.用手觸摸玻璃表面,觀察閃光隨手指移動變化;
5.緩慢調低電位器到閃光恰好消失,對閃電盤拍手或說話,觀察輝光歲聲音的變化。
1.閃電盤為玻璃質地,注意輕拿輕放;
2.移動閃電盤時請勿在控制器上用力,避免控制器與盤面連接斷裂;
3.閃電盤不可懸空吊掛。
輝光球。
觀察輝光放電現象,了解電場、電離、擊穿及發光等概念。
1.將輝光球底座上的電位器調節到最??;
2.插上220v電源,并打開開關;
4.用手觸摸玻璃球殼,觀察到輝光隨手指移動變化;
5.緩慢調低電位器到輝光恰好消失,對輝光球拍手或說話,觀察輝光隨聲音的變化。
1.輝光球要輕拿輕放;
2.輝光球長時間工作可能會產生臭氧。
變得更為明亮,產生的弧線順著手的觸摸移動而游動扭曲,隨手指移動起舞。對輝光球拍手或說話時,也會影響電場的分布。
輝光球又稱為電離子魔幻球。它的外觀為直徑約15cm的高強度玻璃球殼,球內充有稀薄的惰性氣體(如氬氣等),玻璃球中央有一個黑色球狀電極。球的底部有一塊震蕩電路板,通過電源變換器,將12v低壓直流電轉變為高壓高頻電壓加在電極上。通電后,震蕩電路產生高頻電壓電場,由于球內稀薄氣體受到高頻電場的電離作用而光芒四射,產生神秘色彩。由于電極上電壓很高,故所發生的'光是一些輻射狀的輝光,絢麗多彩,光芒四射,在黑暗中非常好看。
在日常生活中,低壓氣體中顯示輝光的放電現象,也有廣泛的應用。例如,在低壓氣體放電管中,在兩極間加上足夠高的電壓時,或在其周圍加上高頻電場,就使管內的稀薄氣體呈現出輝光放電現象,其特征是需要高電壓而電流密度較小。輝光的部位和管內所充氣體的壓強有關,輝光的顏色隨氣體的種類而異。熒光燈、霓虹燈的發光都屬于這種輝光放電。
在各種各樣的輝光中,最神奇的還要算人體輝光了。1911年倫敦有一位叫華爾德?基爾納的醫生運用雙花青染料刷過的玻璃屏透視人體,發現在人體表面有一個厚達15毫米的彩色光層。醫學家們對此研究表明,人體在疾病發生前,體表的輝光會發生變化,出現一種干擾的“日冕”現象;癌癥患者體內會產生一種云狀輝光;當人喝酒時輝光開始有清晰、發亮的光斑,酒醉后便轉為蒼白色,最后光圈內收。吸煙的人其輝光則有不諧和的現象。
12月的一次周末,我們利用這短短的2個小時去西區參觀的物理實驗室,并觀看了物理演示實驗。在這次的演示實驗課中,我學到了很多平時的生活學習中學不到的東西。在實驗課上,老師讓我們自己學習實驗原理,自己動手學習操作,然后給同學們演示并講解。我們第一次見到了一些很新奇的儀器和實驗,通過奇妙的物理現象感受了偉大的自然科學的奧妙。我們懷著好奇心仔細的觀看了每個演示實驗,通過自己的學習和同學們的認真講解,一些看似不正常的現象都能用科學的自然知識來解釋了!
我覺得我們做的雖然是演示實驗,但也很有收獲,這是我們對課上所學知識的一個更直觀的了解,通過此次光學演示實驗使我對光有了一種感性的認識,加深了對光學現象及原理的認識,為今后光學的學習打下深厚的基礎,此次演示實驗把理論與現實相結合,讓大家在現實生活中理解光波的本質,這給我們每天的理論學習增添了一點趣味。
特別是輝光球和輝光盤,在現實生活中根本看不到,這是我第一次看。一絲一絲的五光十色的光線通過輝光球迸射出來如同禮花綻放般浪漫,讓我想起了除夕夜的美妙絕倫的煙火。雖然說演示實驗的過程是簡單的,但它的意義絕非如此。我們學習的知識重在應用,對大學生來說,演示實驗不僅開動了我們思考的馬達,也讓我們更好地把物理知識運用到了實際現象的分析中去,使我們不但對大自然產生了以前沒有的敬畏和尊重,也有了對大自然探究的好奇心,我想這是一個人做學問最最重要的一點。因此我想在我們平時的學習中,要帶著一種崇敬的心情和責任感,認認真真地學習,踏踏實實地學習,只有這樣,我們才能真正學會一門課,學好一門課。此外,我覺得我們不能將眼光僅僅定位在事物的表面,不能被眼鏡所欺騙,要認真的分析,理解,找出事物背后的真理;不僅在物理,生活中更應如此,只有這樣我們才能成為一個完美的人,我想這也是為什么大綱上要安排這樣一個演示實驗的目的所在。我很慶幸能和老師一起參與本次試驗,老師的細致指導是我能夠順利完成、理解本次試驗的前提。
感謝老師的指導!
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