演示实验
物理演示试验的3个重要环节
物理演示试验的3个重要环节
物理演示实验是教师在课堂上进行实验操作和示范,启迪学生观察、分析、归纳、总结的教学活动,它为创设物理情景、激发学生的兴趣和求知欲,促进学生思维发展和能力的提高,巩固和加深对所学物理知识的理解和应用,训练学生的实验技能和动手能力,培养学生以科学的态度和方法去发现和解决问题等创造了条件。教育家叶圣陶曾说,“学习一门学科,兴趣是非常重要的,因为它是学习动机诸因素中最活跃、最直接的因素。”事实上,仅靠现成的仪器已远远满足不了教学需要。因此,老师必须自力更生,采取因陋就简的办法,自制部分演示仪器来完成物理试验的演示教学。笔者认为,在制作教具和设计演示实验时应做到以下几点。
第一,要搜集相关资料,进行实验研究和改进,以提高演示效果。事物都是遵循否定之否定规律发展的,对于传统实验的方式方法应该在继承中加以改进,在改进中发展。例如在讲到气体受热膨胀时,课本上实验仪器是一平底烧瓶的瓶塞上插一根弯成直角的细玻璃管,管中放一小段红水柱,这个实验的缺点是可见度低、瓶内气温下降时,小水柱运动的现象不很明显。如果我们改用在一平底烧瓶口上套一只小白兔形状的气球,当瓶内空气受热膨胀时,小白兔的两只大耳朵就
先后竖起来,瓶里的空气冷却后,小白兔的两只耳朵先后倒下来,使可见度大大提高,现象清楚生动,给学生以深刻的印象。
第二,要尽量使实验简易方便,现象明显生动。著名物理学家麦克斯韦曾说过:“一项演示实验使用的材料越简单,学生越熟悉,就越能彻底的获得所验证的结果,这种实验的教育价值往往与仪器的复杂程度成反比。”教师在制作实验仪器时,力求简易方便,不仅要求仪器在结构上简单,操作上方便,而且要求通过演示得到结论时在解释和推理上也要简单。如进行大气压强实验演示时,教师可取一只空的易拉罐,滴几滴酒精,用酒精灯对易拉罐外壳烧烤一小会儿,然后迅速将易拉罐口朝下放入盛水的容器里,只听“啪”一声,易拉罐被大气压压扁了。这个实验制作简便,形象生动,道理明了,且成功率高。
演示实验教学的作用
演示实验教学的作用
演示实验教学是教育学和实验技术两个学科之间的一种技术,它主要是通过实际演示和实验,来帮助学生更好地理解和记忆知识,以达到更好的研究效果。演示实验教学对于研究者来说,有着重要的作用。
首先,演示实验教学可以增强研究者的实践能力。通过实验演示,学生们可以更加直观地了解到知识的面貌,从而提高研究者的实践能力。实验演示可以帮助学生更好地理解知识,也有助于提高学生实践能力。
其次,演示实验教学可以增强研究者的记忆能力。通过实验演示,学生可以更加全面地理解知识,并将所学内容牢固地记在脑海中,从而提高研究者的记忆能力。此外,实验演示还可以帮助学生更好地记住所学的知识。
最后,演示实验教学还可以帮助学生更好地理解和应用知识。实验演示可以把抽象的知识转化为具体的画面,使学生更容易理解,并能更好地应用所学的知识。
总之,演示实验教学是一种有效的教学方法,它不仅可以提高研究者的实践能力和记忆能力,还可以帮助学生更好地理解和应用知识。希望学生们能够充分利用演示实验教学,提高研究效果,获得更好的研究成果。
演示实验目录
演示实验目录
第一篇力学
一、 质点力学
1、运动的分解
(1) 频闪仪观察水滴自由下落
(2) 平抛竖落演示
2、运动的相对性
(1) 打靶
**(2)运动小车
3、验证牛顿三定律
(1) 气轨上滑块运动,验证牛顿第一定律
(2) 演示台上两质量不等异性滑块运动,验证牛顿第二定律
(3) 演示台上两质量相等异性滑块运动,验证牛顿第三定律
(4) 台秤上演示牛顿第三定律
4、科里奥利力
**( 1 ) 旋转圆盘上滚球
( 2 ) 旋转大铁球上滚小球
( 3 ) 模拟傅科摆
( 4 ) 付科摆
5、失重现象
木棒上磁环下落
6、惯性离心力
(1)旋转圆盘上悬挂小球
**(2)玻璃管内旋转小球
7、质心
双锥体爬坡
8、动量守恒、碰撞
(1) 小球相碰
(a)两质量相等小球对心弹性碰撞
**(b)两质量悬殊小球对心弹性碰撞
**(c)一组七个相同小球对心弹性碰撞
(d)两质量相等小球非弹性碰撞
(2) 演示台上
(a)两相同滑块作非接触对心弹性碰撞
(b)两质量悬殊滑块作非接触对心弹性碰撞
(c)两相同滑块作非接触弹性斜碰
( 3 ) 气轨
两相同滑块弹性碰撞
二、刚体力学
1、测角速度
用频闪仪测电扇转速
2、刚体内的科里奥利力
**借形陀螺仪
3、转动定律
**( 1 ) 转动定律仪
** ( 2 ) 斜坡上两圆柱体的滚动
4、角动量守恒
**(1)双球式角动量守恒仪
**(2)双盘式角动量守恒仪
**(3)茹可夫斯基凳
(4)转椅、自行车轮
(5)转台、哑铃
(6)转台、自行车轮
5、进动、章动
**(1)杠杆式陀螺仪
(2)手托自行车轮
三、流体力学
1、大气压
用针管演示大气压
2、流线
**流线演示仪
化学实验演示
化学实验演示
化学实验演示是化学课程中非常重要的一部分,它可以帮助学生更
好地理解和应用化学原理,激发学生对化学的兴趣。在化学实验演示中,教师扮演着关键的角色,需要选择合适的实验,准备必要的材料,并以安全为前提进行演示。本文将讨论化学实验演示的重要性、原则
和步骤,并介绍一些常见的实验演示。
一、化学实验演示的重要性
化学实验演示对学生的学习起到了重要的推动作用。首先,实验演
示可以直观地展示化学现象和化学原理,帮助学生理解抽象概念。通
过观察实验过程和实验现象的变化,学生可以更好地认识物质的性质
和变化规律。其次,实验演示可以激发学生的兴趣和好奇心。通过参
与实验演示,学生可以亲身体验化学的奇妙之处,增强对化学的兴趣,并探索更多有趣的化学现象。此外,实验演示还有助于培养学生的观
察能力、动手能力和实验操作技巧,提高他们解决问题和探索科学的
能力。
二、化学实验演示的原则
在进行化学实验演示时,需要遵循一些原则,以确保实验的安全性
和有效性。首先,安全是最重要的原则。教师在选择实验时必须考虑
到实验的安全性,避免使用有毒、易爆炸或腐蚀性强的物质。其次,
实验演示应简洁明了,重点突出。选择能够清晰展示化学原理和现象
的实验,让学生能够理解和记忆。此外,实验演示要有趣,能够吸引
学生的注意力,激发他们的好奇心。最后,实验演示应当与学生的知
识水平相适应,阶梯式设计实验,以便学生能够逐步掌握化学原理和
实验技能。
三、化学实验演示的步骤
化学实验演示的步骤可以分为准备阶段、演示阶段和总结阶段。在
准备阶段,教师需要选择合适的实验,确保实验所需的材料和设备齐全。同时,教师还要进行安全检查,确保实验过程中没有安全隐患。
关于物理演示实验的四个要求
关于物理演示实验的四个要求
物理演示实验作为教学中的一种重要手段,可以帮助学生更加直观地理解物理知识,提高学生的实践操作能力和科学思维能力,因此在教学中得到了广泛应用。然而,物理演示实验在进行时也需要遵循一定的规律,以保证实验的准确性和有效性。下面将从四个方面探讨物理演示实验的要求。
一、准确性要求
物理演示实验必须保证其结果的准确性,准确性是指实验结果与真实值之间的误差较小。准确性的保证主要依靠实验设计和实验操作过程。在实验设计方面,需要使用专业的设备和仪器,保证实验的精确度;在实验操作过程中,需要认真操作,确保条件恒定,并采集足够的数据进行分析和处理,从而避免实验数据的偏差。只有准确的实验结果才能真实地反映物理实验的本质,为学生提供准确的知识基础。
二、安全性要求
物理演示实验需要保证实验者及实验环境的安全。首先,实验者必须具备必要的实验技能和知识,避免由于操作不当而导致的意外伤害;其次,实验设备必须符合安全标准,可以避免由于设备故障引起的安全事故,实验环境也必须保证干净整洁,确保实验过程的安全和卫生;最后,实验过程中需要警示实验者注意安全,提醒他们如何应对特殊情况,保证实验的安全进行。
三、可比性要求
1
大学物理演示实验
当用手(人与大地相连)触及球时,球周围的电场、 电势分布不再均匀对称,故辉光在手指的周围处变得更为 明亮。
触电位差的概念。
【试验仪器】 :手触电池演示仪
【试验原理】 :
要使金属内电子脱离金属表面的束缚所需的功, 称为该金属的逸出功。不同的金属有不同的逸出功。 两种不同的金属相互接触时,逸出功小的金属将失 去电子而电位升高,逸出功大的金属将获得电子而 电位降低(如图1)。结果这两种金属之间就产生 了电位差,称之为接触电位差。
地球自西向东旋转,其角速度的方向沿地轴指 向北极(Z轴)。处于北半球某点的运动物体速度 为,那么该物体所受的科里奥利力的表达式为:
科的里方奥向利所力组成fc的的方平向面垂,fc直所于以2一fmc个垂v平直面于,这,个使平 面发是生由偏转 和。
傅科的演示直接证明了地球自西向东的自转。在地球的 两极,傅科摆的摆动平面24小时转一圈,而在赤道上,傅科 摆没有方向旋转的现象;在两极与赤道之间的区域,傅科摆 方向的旋转速度介于两者之间。傅科摆在地球的不同地点旋 转的速度不同,说明了地球表面不同地点的线速度不同,因 此,傅科摆还可以用于确定摆所处的维度。
演示实验和模拟实验的优缺点
演示实验和模拟实验的优缺点不同实验类型的合理应用
--苏怀杰
生物学实验有助于学生对生物科学概念、原理和规律的理解,有助于培养学生的科学态度和创新精神,形成的实验能力更是学生将来从事科学研究的基础。现行初中生物学实验,按其实验的作用来大致有两种类型,一是通过实验结果
去验证生物学的理论和规律的验证实验;二是通过实验结果去探究生物规律的
探究性实验。从实验的主题来看有教师演示实验、学生分组实验;从取材方面
来看有实物实验和模拟实验。还可以按不同的性质进行分类,下面主要针对演
示实验和模拟实验的优缺点进行简述。
一、演示实验的主要操作者是教师,学生只是观察。它的优点主要体现在
以下几个方面:1、演示实验只需要一套装置就能满足全班学生观察,这可以缓解实验器材的不足;2、演示实验在加深对抽象要领的理解,突出教学重点,解决教学中的难点,启发学生积极思维上有重要作用。比如,在讲解"植物的生活需要无机盐"时,教师可以设计对照实验进行演示,然后让学生课后按照教师的设计方法进一步的探究。3、演示实验能很好地配合讲授或课堂讨论,对提高教学质量有重要作用。比如象需要时间较长的"种子呼吸释放能量"的实验,教师
在课前先作好准备,然后在课堂上边讲解边进行演示,这既节约了时间又取得
了好的效果。但演示实验也存在一定的不足。1、学生不能亲自体验,若稍不注意或教师遗漏某一环节时,学生就容易产生错觉或误解,比如,教师在演示"呼出的气体中含有较多的二氧化碳"时,如果教师只向一支装有澄清石灰水的试管中吹气,而另外一支没有吹入任何气体,学生就有可能认为澄清石灰水变浑浊
10个物理演示实验的原理与现象
10个物理演示实验的原理与现象
1.牛顿摆实验:原理是通过将一质点连接到一根不可伸长、不可弯曲
且质量可以忽略不计的绳子上,使其悬挂于一固定点并允许自由摆动,演
示了周期性运动和重力作用下的力学波动现象。
2.杨氏模量实验:原理是通过悬挂一个平衡的弹簧,将不同质量的挂
物悬挂在弹簧下方,并测量弹簧的伸长量,根据胡克定律推导出弹性模量
的测量原理,演示了杨氏模量与弹性形变的关系。
3.光的折射实验:原理是当光从一种介质传播到另一种介质时,由于
两种介质的光速不同,光线会发生折射现象。根据斯涅尔定律,光线在折
射面上入射角和折射角之间满足一定的关系,演示了光在不同介质中传播
时的行为。
4.平面镜成像实验:原理是当光线以一定角度入射到平面镜上时,会
发生反射现象,并形成一个虚像。根据镜面法则,入射角和反射角相等,
通过平面镜成像实验可以观察到光线的反射特性和虚像的形成。
5.大气压力实验:原理是利用大气压力对液体的压强进行实验观测。
将一个杯装的开放水银柱与一个封闭的水银柱相连,利用大气压力对水银
柱施加的压力,观察水银柱的高度变化。通过这一实验可以测量大气压力
并验证大气压力的存在。
6.磁体力实验:原理是在一个磁场中放置一个导体,当导体中有电流
通过时,导体会受到磁场力的作用。根据洛伦兹力定律,当导体与磁场垂
直时,磁场会对导体施加一个力,通过这一实验可以观察到电磁力的作用。
7.电容器实验:原理是利用电容器的原理,通过将两块金属板分别连
接到正负电极上,形成一个电容器。当给电容器充电时,电荷会在两个金
属板之间储存,根据库仑定律,电容器中的电荷与电压之间满足一定的关系,通过这一实验可以观察到电容器的充放电现象。
10个物理演示实验的原理及现象
1.5 竞速轨道(1)
实验目的
探究物体运动时速度、时间与路程之间的关系。
实验装置
实验原理
如果两个物体运动的位移相等,但其中一个物体是匀速直线运动,而另一个物体运动过程中有加速也有减速,它们的路程与速度不同,它们运动的时间不同。
操作与现象
同时释放两个实心钢球通过同样高度、同样斜率的斜面滚到A、B两条轨道上,其中A 轨道是平直的,B轨道先是平直的,然后凹陷下去,再平直一段距离,接着有爬升上来与A 轨道同一高度,观察两个球到达轨道末端的时间,B轨道钢球先到达轨道末端。
注意事项
两球要同时从起点处下落;实验完毕及时将小球收到网袋里。
思考题
1、如果凹陷的部分没有平直的一段距离,两球会同时到达终点吗?
2、钢球的轻重对实验结果有影响吗?
1.6 竞速轨道(2)
实验目的
探究物体运动快慢的几个因素。
实验装置
见仪器照片1.1
实验原理
两个球如果在斜率相同但空隙不一样的轨道上运动,每个球受到向下运动的合外力大小不同。虽然两球初始速度相同,当末速度不同。
操作与现象
把两个篮球放在两条斜率相等的轨道上,其中A轨道较宽,B轨道较窄。两个球同时滚下,B轨道的球最先到达终点。
注意事项
放置球时,不要用力过猛。
思考题
为什么轨道较窄的球会最先到达终点?两个球滚下来快慢的决定因素是什么?
1.10 超级碰撞球
实验目的
1.进一步理解动量守恒原理以及能量守恒原理。
2.观察物体弹性碰撞与非弹性碰撞时力的作用以及能量的转换。
实验装置
实验原理
当质点系所受外力矢量和为零时,质点系的总动量不随时间变化,这个结论称之为动量守恒定律。两个高弹性球质量不等,发生弹性对心相向碰撞时,根据动量能量守恒定律,质量较小球返回速率将较大球静止时大的多。大球和小球的初动能都变成了小球返回的动
初中科学演示实验大全
初中科学演示实验大全(物理部分)
一、常见考查实验:(课堂重现)
1、惯性现象
1、如图向右拉动小车,当小车受阻碍而停止运动时,车上的木块会 ,解释这
一现象: ;
2、当用尺去将杯上的硬纸片击出时,鸡蛋 (会、不会)随纸片飞出;说明鸡蛋
具有 ,保持了原来的静止状态,又由于 作用,使鸡蛋又落入杯中,
说明力能
2、摩擦力
实验目的:研究影响摩擦的因素
实验表明:
比较甲、乙可得的结论是 ;
比较甲、丙可得的结论是 ;
总结:影响滑动摩擦力大小的因素是 和 ;
比较 ,可得出:滚动摩擦比滑动摩擦小的多
3、气体压强和流速的关系
实验的现象:
当吹气时,两纸条 (内/外)侧气体的流速较大, (内/外)
侧气体的压强较大。
实验结论:气体的流速越大,压强越 ;流速越小,压强越 。
应用:火车站的站台上,人要与行驶的列车保持适当距离。
4、阿基米德原理
实验目的:研究浮力和物体排开液重的关系
实验步骤:
实验结论:
丁
5、做功改变物体的内能
实验目的:认识做功能使内能发生改变
各实验中的物理过程如何?
图1-59中的实验现象是:
实验结论是:
图1-60中的实验现象是:
实验结论是:
图1-62中的实验现象是:水蒸气把塞子冲开。
实验结论是:在这个实验中,燃料的化学能转化为内能,传给水和水蒸气,水蒸气把塞子冲出去,能转化为塞子的能。
图3-52中的实验现象是:,
实验结论是:
6、奥斯特实验
实验结论:通电导体周围存在磁场。电流的磁场方向和电流方向有关(右手)
7、电磁感应现象
实验目的:探索产生感应电流的条件
实验结论:
1、的导体在磁场中做运动时,
导体中就产生电流。
小学科学演示实验的要求
小学科学演示实验的要求
小学科学演示实验是教学过程中的示范性实验,是由教师操作,给全体学生观察、思考的实验。演示实验的确定要根据课程标准的要求、教材的内容、仪器设备的情况以及实验环境等因素综合考虑,一般是实验难度比较大,学生难以独立完成,或者是不便于学生安全操作的实验。另外,教学中用来导入新课的实验,也通常采用演示的形式。
演示实验是在课堂特定的环境中,创设一些特定的条件,重现大自然某些科学事实的实验。科学课堂上利用演示实验再现科学事实,指导学生有序观察,引导学生思考分析。根据小学科学课堂教学实际,演示实验的基本要求主要有以下几点:
一、目的明确
教材中规定的演示实验是根据课程标准对基础知识、基本技能的要求和教材内容的需要而设置的。教师必须仔细钻研课程标准,通览教材,深刻领会教材的体系和重点,在这个基础上弄清每个演示实验要给学生什么知识?建立什么概念?揭示什么原理?要示范哪些实验操作?要发展哪些水平?对于这些,教师必须做到心中有数。否则,做演示实验,就仅是为了完成教材中的规定,让学生看看而已。其结果必然缺乏对学生的准确引导或引导不当,从而影响教学效果。
二、确保成功
演示实验必须确保成功。成功的演示才会令人信服,才会给学生留下
深刻印象,才能保证教学活动顺利展开。
为了确保演示实验的成功,科学教师应注意以下几点:
1.准备实验仪器。不同的实验要用不同的仪器设备,教师应根据实验的需要,恰当选择仪器,选择时要看仪器性能、规格,还要看仪器有无损伤,之后,要把仪器按要求准确组装。对于易损件,应准备备用件。
2.掌握实验原理。掌握了实验原理,才能准确地抓住关键,准确操作。
物理演示实验的意义
物理演示实验的意义
在实践教学过程中,讲授法是教师最常用的教学方法,它可以充分发挥教师的主导作用,将科学知识在较短的时间内,系统、连贯地传授给学生。但是,在物理教学中,许多概念、原理抽象而难懂,仅仅采用平铺直叙的讲授方法“硬灌”,学生只能“生吞活剥”地接受,很容易造成学习上的“消化不良”,使学生丧失学习兴趣。为了避免这种现象发生,教师在授课时除运用讲授法之外,还应辅以其他教学方法。演示实验在教学中的运用就是行之有效的方法之一。演示实验是教师在课堂上配合教学内容与教学要求向学生做示范性实验,由此说明或印证所讲授知识。通过演示实验,把抽象的内容形象化,使艰涩难懂的理论知识变得生动、直观而易理解,从而激起学生的好奇心和学习兴趣,消除学生学习过程中的消极与倦怠,增强了教学效果。
一、演示生活中的现象,激发学生的学习兴趣
著名物理学家杨振宁教授曾说:“兴趣是成功的秘诀。”针对生活中的现象,利用物理知识解释分析,解决实际问题,使学生感到学有所得,学有所用,激发学生学习兴趣。学习惯性知识时,我引导学生分析为什么自行车子行驶过程中紧急刹车,会造成骑车人“飞”出去的意外事故;讲授力、力矩的作用时,演示用手推动粉笔盒移动和用手推动门转动,使学生明白力和力矩的不同作用,让学生把手摆放在离门转轴不同距离位置上,感受关上门所用的推力不同,让学生明白力臂的作用;学习理想气体状态方程后,让学生解释为什么夏天打足气的自行车不能放在太阳底下;学习有关电的知识后,要求学生观察自己家中的家用电器品牌、电源插头是几孔,了解
家庭照明电路的各元件及配件设计,同时让学生假设性地为自己未来的新居设计照明及一些具有特定要求的线路等。这样使学生从身边的生活现象中,进一步理解物理知识,掌握物理知识,从而保持和提高学生的学习兴趣。
初中化学应做的演示实验
1、镁在空气中燃烧:2Mg + O2 点燃2MgO
现象:(1)发出耀眼的白光(2)放出热量(3)生成白色粉末
2、铁在氧气中燃烧:3Fe + 2O2 点燃Fe3O4
现象:(1)剧烈燃烧,火星四射(2)放出热量(3)生成一种黑色固体
注意:瓶底要放少量水或细沙,防止生成的固体物质溅落下来,炸裂瓶底。
4、铜在空气中受热:2Cu + O2 △2CuO现象:铜丝变黑。
6、铝在空气中燃烧:4Al + 3O2 点燃2Al2O3
现象:发出耀眼的白光,放热,有白色固体生成。
7、氢气中空气中燃烧:2H2 + O2 点燃2H2O
现象:(1)产生淡蓝色火焰(2)放出热量(3)烧杯内壁出现水雾。
8、红(白)磷在空气中燃烧:4P + 5O2 点燃2P2O5
现象:(1)发出白光(2)放出热量(3)生成大量白烟。
9、硫粉在空气中燃烧:S + O2 点燃SO2现象:A、在纯的氧气中
发出明亮的蓝紫火焰,放出热量,生成一种有刺激性气味的气体。
B、在空气中燃烧
(1)发出淡蓝色火焰(2)放出热量(3)生成一种有刺激性气味的气体。
10、碳在氧气中充分燃烧:C + O2 点燃CO2
现象:(1)发出白光(2)放出热量(3)澄清石灰水变浑浊
11、碳在氧气中不充分燃烧:2C + O2 点燃2CO
12、二氧化碳通过灼热碳层:C + CO2 高温2CO(是吸热的反应)
13、一氧化碳在氧气中燃烧:2CO + O2 点燃2CO2
现象:发出蓝色的火焰,放热,澄清石灰水变浑浊。
14、二氧化碳和水反应(二氧化碳通入紫色石蕊试液):
CO2 + H2O === H2CO3 现象:石蕊试液由紫色变成红色。
10个物理演示实验的原理及现象
10个物理演示实验的原理及现象物理演示实验是教学中常用的工具,通过实际操作,可以帮助学生更好地理解物理原理和现象。本文将介绍10个常见的物理演示实验,包括它们的原理及观察到的现象。
实验一:杯中船
原理:该实验利用了物体浮力的原理。当一个物体浸入液体中时,液体会对物体产生向上的浮力,如果浮力大于物体的重力,物体就会浮起来。
现象:将一个小船放入杯子中,在船上放上一些小石子或硬币,然后慢慢注入水,当水位升高到合适的位置时,船会出现浮起的现象。
实验二:电磁感应
原理:该实验利用了法拉第电磁感应原理。当磁场发生变化时,会在导体中产生感应电流。
现象:将一个螺线管置于磁铁附近,用磁铁快速靠近或远离螺线管时,会在螺线管两端产生瞬时电流,可以通过连接电灯泡来观察到光亮的现象。
实验三:折射与反射
原理:该实验利用了光的折射和反射原理。光在不同介质界面上的入射、折射和反射过程可以被用来解释和理解细微的光学现象。
现象:将一根铅笔插入半盛满水的杯子中,观察铅笔在水中的折射现象。将一面镜子倾斜放置在桌子上,观察从不同角度看到的反射图像。
实验四:弹簧振子
原理:该实验利用了弹簧的弹性特性。当弹簧受到拉伸或压缩后,会产生恢复力,使弹簧回复到原来的形状。
现象:将一根弹簧悬挂在支架上,将一质量挂在弹簧下方,然后将质量从平衡位置推开或拉开,观察质量在弹簧上的振动现象。
实验五:电路连通与断开
原理:该实验利用了开关在电路中的连通和断开作用。当开关接通时,电流可以在电路中流动;当开关断开时,电流无法通过。
现象:将一个开关与电池和电灯串联,控制电灯的亮灭。当开关打开时,电路连通,电灯亮起;当开关关闭时,电路断开,电灯熄灭。
物理演示实验实验报告
物理演示实验实验报告
物理演示实验实验报告
引言
物理演示实验是学习物理知识的重要环节,通过实际操作和观察,我们可以更好地理解和掌握物理原理。本实验报告将介绍三个物理演示实验,并对实验结果进行分析和讨论。
实验一:牛顿摆
实验目的:观察牛顿摆的运动规律,验证摆动周期与摆长的关系。
实验原理:牛顿摆由一根不可伸长的轻绳和一质点组成,当质点从平衡位置被拉开一定角度后,释放质点,质点将在重力的作用下作周期性的摆动。
实验过程:将摆长固定为一定值,测量摆动周期;然后改变摆长,再次测量摆动周期。重复多次实验,记录数据。
实验结果:通过实验数据的统计和分析,我们发现牛顿摆的摆动周期与摆长的平方根成正比关系,即T∝√L。这符合理论预期,验证了摆动周期与摆长的关系。
实验二:光的折射
实验目的:观察光在不同介质中的折射现象,验证折射定律。
实验原理:当光从一种介质进入另一种介质时,由于介质的密度不同,光线会发生折射现象。根据折射定律,入射角、折射角和两种介质的折射率之间存在一定的关系。
实验过程:在一个透明容器中注入水,并在水中放置一支笔,观察笔在水中的折射现象。改变入射角度,再次观察折射现象。记录数据。
实验结果:通过实验观察和测量,我们发现入射角、折射角和两种介质的折射率之间的关系符合折射定律,验证了折射定律的正确性。
实验三:电磁感应
实验目的:观察电磁感应现象,验证法拉第电磁感应定律。
实验原理:当一个导体在磁场中运动或磁场发生变化时,导体中会产生感应电动势。根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与磁场的变化率成正比。实验过程:将一个螺线管放置在恒定磁场中,用一个磁铁靠近或远离螺线管,观察螺线管两端的电压变化。改变磁铁的运动速度,再次观察电压变化。记录数据。
教案中的演示实验
教案中的演示实验
在教学过程中,演示实验是一种重要的教学方法。通过演示实验,
可以将抽象的理论知识转化为具体的实际操作,提高学生的学习兴趣,并加深对知识的理解和记忆。本文将从选取实验内容、准备实验材料、具体实施以及实验结果的分析等方面,介绍教案中的演示实验。
一、选取实验内容
在教案中选取合适的实验内容是非常重要的。首先,要根据教学目
标确定所要掌握的知识点。其次,要选择与学生实际生活经验相关的
实验内容,以便学生更易于理解和接受。最后,要考虑实验过程的简
单性和安全性,确保能够顺利进行。
二、准备实验材料
在教案中准备好实验所需的材料是非常关键的。首先,要准确地估
计实验所需的材料数量,确保每位学生都能够参与其中。其次,要确
保实验材料的质量和新鲜度,以保证实验结果的准确性。最后,要注
意实验材料的摆放和管理,以便学生能够方便地取用。
三、具体实施
在教案中具体实施实验时,需要做到以下几点。首先,要向学生讲
解实验的目的和意义,激发学生的学习兴趣。其次,要仔细演示实验
的步骤和操作方法,确保学生能够理解和模仿。接着,要让学生亲自
动手进行实验,引导他们观察、分析实验现象,提高他们的动手能力
和实验设计能力。最后,要及时纠正学生在实验过程中的错误,加强
对知识的巩固。
四、实验结果的分析
在教案中分析实验结果对于检查学生学习情况和掌握程度非常重要。首先,要向学生提出问题,引导他们对实验结果进行思考和分析。其次,要帮助学生总结和归纳实验的规律和结论。最后,要与学生一起
讨论实验结果的意义和应用,拓展他们的思维能力和创新意识。
总之,教案中的演示实验在教学过程中起到了重要的作用。通过选
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将极板上的两鳄鱼夹互换,对实验结果是否有影响?
电介质极化模拟演示装置
平行板中间的细线上有很多极性分子模型,小 球分别代表极性分子的正负电荷中心。当给极板加 电压时,两极板之间产生电场,在电场的作用下正 负电荷中心分别向不同方向移动,在靠近极板处即 电介质表面处形成一层束缚电荷,束缚电荷产生的 电场,与电容器极板产生的电场方向相反,使极板 间总电场减小。 注意事项:实验完毕,中和掉维氏起电机放电叉杆上的剩余的电荷。 相关概念原理: 极性分子及其极化机制 非极性分子及其极化机制 问题与思考:极化后电介质宏观上出现了怎样变化?
7
爱情温度计
应用热胀冷缩原理。封闭玻璃腔内分上下腔,上下腔中间用虹吸管连接。使 用时两人手捂住下腔。下腔里有一半液体,一半空气。空气受热后体积膨胀,会 在下腔内形成压力。压力会作用于液体表面,直接把液体通过虹吸管压到上腔。 手越热,膨胀度越大,压到上腔的液体越多。手离开下腔后,液体会自动回复到 下腔。 注意事项:小心不要碰碎玻璃 相关概念原理:热胀冷缩 问题与思考:
互感与哪些因素有关?
角动量守恒演示仪
对于定轴转动的刚体,当不受外力矩时,刚体的角动 量守恒,即刚体对轴的转动惯量与绕轴的角速度乘积是常 量。如果改变刚体的转动惯量,则角速度会相应改变。用 手使红色球快速转动起来,然用力后上下移动立柱上的螺 丝,会发现球的转速快慢发生明显变化。 注意事项:用力适当。 相关概念原理:力矩 转动惯量 角动量 角动量守恒 问题与思考:体操运动员为什么要伸直身体落地?
太阳、白炽灯泡等普通光源直接发出的是自然光。利用偏振片可以从自然光 中获得线偏振光。偏振片是常用的起偏器。偏振片也可以作为检偏器,即检测一 束光是否是线偏振光。实验中,光源发出的光经过两个偏振片。第一个偏振片起 到起偏器的作用,光经过后变成线偏振光。用眼通过两个偏振片观察光源,同时 转动一个偏振片,会发现光的强弱发生变化。当光最强时,两个偏振片透光方向 相同;当光最弱时,两个偏振片的透光方向垂直。 注意事项:实验结束后关闭电源。 相关概念原理: 偏振片 自然光 线偏振光 部分偏振光 问题与思考: 烈日下经常有人带偏光太阳镜,偏振光太阳镜的原理是什么?
(以放电为例推导 RC 电路中电流变化规律)
避雷针放电原理
当孤立导体带一定电量时,导体外表面是等势 面,表面外凸曲率半径越大(越尖锐)的位置,电 荷密度越大,所以尖端邻域有极强的电场。强电场 使空气分子电离产生带正负电荷的粒子,发生尖端 放电。若在建筑物上安装这种导体尖端,则在雷雨 季节可使建筑物上不致积累过多的电荷而遭雷击。 注意事项:实验结束后,将放电叉杆顶端的金
2
RC 电路时间常数演示仪
ε
K
i
R
C
RC 电路充电电路
K
i
R
C
RC 电路放电电路
由于电容的充放电,使电路中的电流 i 变化有一个过渡过程。 本实验既是利用灯泡亮的快慢程度来定性显示这个过程时间长短。 以充电时 RC 电路时间常数的推导:
设 Q 为电容器极板上电量, t = 0 时, Q = 0 。电路中电流
太阳光直接照射到平玻璃上反射后是哪种偏振光?
5
热磁轮演示仪
热能转化为机械能的具体方式有多种,本实验 是一种。利用低居里点的金属材料做成的圆环,在 其边沿附近放一永磁体,在整个圆环处于同一温度 时,永磁体对环的静磁力是关于磁场中心和圆环中 心的连线而对称的,因此圆环在磁场中受力而不受 力矩的作用。若在永磁体旁边放一酒精灯,烧灼圆 环的某处,酒精灯焰烧灼处的温度若高于圆环材料 的居里点,则该处将发生相变而由铁磁质变成为一 般的顺磁质,永磁体对该点的吸引力将大大减弱,此时圆环受的永磁体的吸引力 产生了关于圆环中心的力矩,此力矩使圆环转动起来。低居里点的金属圆环的各 部分不断地进入高温热源区,不断地被加热、相变、产生力矩,圆环便持续地转 动起来。 注意事项:注意酒精灯的使用。 相关概念原理:居里点 问题与思考:
属球相碰中和剩余电量。 相关概念原理: 孤立导体静电平衡时表面电荷分布规律 问题与思考:为什么暴风雨时避雷针的顶部容易放电?
为什么暴风雨中应避免在空旷的地方行走?还应避免站在树下?
3
多功能涡电流仪
金属相对永磁铁转动时,在金属内部产生涡电流,涡电 流产生磁场。这个磁场与永磁铁的磁场相互作用,于是观察 到金属相对永磁铁运动。 注意事项:实验完毕关闭电源。铝盘转速高时不要碰。
电叉杆上剩余的电荷。 相关概念原理: 静电除尘 问题与思考: 为什么灰尘会向一个方向定向移动?
6
静电滚筒
当孤立导体带一定电量时,导体外表面是 等势面,表面外凸曲率半径越大(越尖锐)的 位置,电荷密度越大。所以尖端邻域有极强的 电场,使空气分子电离。空气中的带电粒子受 到电场的作用加速运动,形成离子风吹动滚筒 运动。 注意事项:注意排针尖端不要接触滚筒。
i = dQ / dt , iR + Q / C = ε ,
i = dQ / dt = (εC − Q) /(RC) , Q = εC(1 − e−t / RC ) , i = ε / Re−t / RC 。
从充放电电流变化可见,电流由初态到稳态过渡过程的长短,取决于 R 和 C 的 数值大小。一般将 RC 的乘积称为时间常数,用τ表示,即τ=RC,时间常数越大, 电路达到稳态的时间越长,过渡过程也越长。不难看出,RC 电路的过渡过程与 电容电压的三个特征值有关,即初始值、稳态值和时间常数τ。只要这三个数值 确定,过渡过程就基本确定。 注意事项:实验结束后,注意关闭电源。 相关概念原理: RC 电路的时间常数 问题与思考:为什么电路中采用不同电容时灯亮的时间不同?
此实验测量温度?如何测量? (3)仔细观察光的衍射现象, 接收屏分别放在衍射屏不同距离处, 接收屏上的干涉图样
除大小差别外,是否还会有图案上的差别?如果有,请举例说明这种差别。
(部分演示实验介绍见后面的页面)
1
静电摆球
在两个圆形平行板中间悬挂一球体,当给两 极板加上适当电压时,顺时针摇动维氏起电机把 手给极板加电压,会发现摆球在两极板之间摆动, 撞击极板并发出“乒乓”声,因而这个实验又被称 为静电乒乓。原因是小球受到极板间的电场力。 相关概念原理:静电感应 注意事项:实验结束后,将维氏起点机放电叉杆 顶端的金属球相碰中和剩余电荷。 问题与思考:当球开始时处于极板中间位置,不容易动起来,采用什么办法使球
动起来?原因是什么?
尖端放电
当孤立导体带一定电量时,导体外表面是等势面。表 面外凸曲率半径越大(越尖锐)的位置,电荷密度越大, 所以尖端邻域有极强的电场。强电场使空气分子电离产生 带正负电荷的带电粒子,在尖端电场的作用下。形成离子 风,使火焰熄灭。 相关概念原理: 孤立导体静电平衡时表面电荷分布规律 注意事项:实验结束后,熄灭火焰,并中和掉剩余电荷。 问题与思考:尖端放电有很多实际应用,请举一些实际例 子。
磁吊
铁磁质被磁化时,铁磁质产生的磁场是外磁场的 数千倍。在强大的磁场作用下,能够吸引起很重的物 体。磁吊即利用这个原理吊起很重的物体。有很多起 重设备利用磁吊吊起和搬运重物,如 100KG~5000KG 的重物。 注意事项:重物不要离桌子太高,也不要远
离桌子,以免重物掉在地上。 相关概念原理:磁化 铁磁质附加磁场特点 讨论与思考:磁吊能吊起任何重量合适的物体么?
4
偏振光干涉
在两偏振片之间放一厚度均匀材料,通过螺丝给该材料 施加压力,通过远离光源的偏振片观察该材料,会发现在施 力点附近有干涉条纹。而远离施力点处没有干涉条纹。对于 厚度均匀的材料,由于应力的存在,线偏振光经双折射后产 生的光程差主要与应力分布有关,各波长的光干涉后的强度 随应力分布而变,则干涉后呈现与应力分布对应的不规则彩 色条纹。利用偏振光的干涉,可以考察透明元件是否受到应 力以及应力的分布情况。转动偏振片,即改变两偏振片的偏 振化方向夹角,会发现施力点附近干涉条纹发生变化。 注意事项:试验结束后关闭电源 注意压力不要过大,实验结束时撤出外力。 相关概念原理:线偏振光 偏振光干涉 讨论与思考:如果在两个偏振片之间放置一厚度不均匀的透明材料,不施加压力,
2. 实验课堂要求:对每个演示实验现象都应观察到,必须注意实验说明牌上的注意事项。 3. 实验报告书写要求:
自己选择感兴趣的实验,深入理解其原理,进行实验分析,必要时可以进行改进。 尽可能多的查找相关的实验和应用,进行总结分析比较,报告中要指出资料的出处。报 告内容不要过于简单。 4. 思考题: (1)等厚干涉磁致伸缩演示仪实验中, 干涉圆环半径扩大时镍棒变Hale Waihona Puke Baidu还是变短? (2)汤姆逊温差电磁铁实验中,如何用实验确定闭合回路中的电流方向?是否可以用
静电除尘
静电除尘仪器的透明圆筒中间,是一根与四周绝缘的铜 丝,接维氏起电机的一个放电叉。圆筒上缠绕的铜丝接维氏 器电机的另一个放电叉。中间是空气。当维氏起电机给铜丝 形成的两个电极加电压后,在透明圆筒中形成轴对称的非均 匀强电场。在强电场作用下,灰尘粒子定向运动,灰尘便会 在电极附近聚集落下。 注意事项:实验完毕,一定将香灭掉,并中和维氏起电机放
物理演示实验要求
1. 预习内容: (1)将下面概念原理写在实验报告的预习部分。 衍射 光栅 驻波 电磁波 偏振片 起偏 检偏 力矩 角动量 角动量守恒 温差电动势 极性分子 非极性分子 静电感应 辉光放电 法拉第电磁感应定律 楞次定律 自感现象 互感现象 伯努利效应 涡电流 铁磁质磁化特点 电磁阻尼 等厚干涉。 (2)阅读后面的演示实验介绍(这里只介绍了实验室的部分演示实验)。(自愿购买演 示实验教材,可以参考我校图书馆《大学物理演示实验》(张智 主编,湖南大学 出版社)等有关物理演示实验教材, 也可以在网上查找资料和视频。)
实验现象看到即可,不要长时间通电,避免线圈过 热烧坏。 相关概念原理:涡电流 问题与思考:
互感概念演示仪
根据法拉第电磁感应定律,当闭合回路中的磁通 量发生变化时,会引起感应电流。因此从感应电流的 变化规律能够体现原电路的电流变化情况。本实验即 利用这个道理,使原电路产生的磁场穿过感应回路, 从而在感应回路中听到原电路的音乐。 注意事项:实验完毕关闭电源。 相关概念原理:磁通量 法拉第电磁感应定律 互感 问题与思考:两个螺线管怎样放置时,感应回路中效果最明显?
是否存在干涉条纹?
偏振光演示仪
偏振片只允许沿某一特定方向的光通过,这个方向叫做偏 振化方向。偏振片通常是一种人工膜片,其中有大量按一定规 则排列的分子或晶粒等材料,对不同方向的光振动能够进行选 择性吸收,吸收某一方向的光振动分量,垂直于该方向的光振 动分量通过,而获得线偏振光,利用这个特性可以制成偏振片。 聚乙烯醇薄膜在碘溶液中浸泡后,在高温下拉伸、烘干,然后 粘在两个玻璃片之间就形成了偏振片。它有一个特定的方向, 只让平行于该方向的光振动通过,这一方向称为透振方向。
辉光球
辉光球内部充有稀薄气体,辉光球中间是黑色球形电极 产生高频高强电场,内部稀薄气体原子在电场作用下发生电 离、激发、碰撞、复合等物理过程,同时发光。当手靠近或 接触球体时,会引起电场强度和电势发生变化,从而使发光 强弱分布改变。打开电源开关,辉光球发光。用手指尖触及 辉光球,立刻可见中间球形电极与指尖连接的辉光弧线变得 更加亮,并随着手指尖的移动而移动。 注意事项:严格禁止敲击辉光球体,以免打破玻璃。 相关概念原理: 辉光放电 问题与思考:辉光球内外空气压强是否相同?为什么手指处辉光放电强?
验完毕,中和掉维氏起电机放电叉杆上 剩余的电荷。维氏起电机不要转动太快。 相关概念原理: 静电平衡时导体表面电荷分布 问题与思考: 滚筒为什么会转动?
尖端放电
静电跳球
两圆形极板中间放有金属球。当两极板分别带正、 负电荷时,金属球与所在的极板带有同号电荷。同号电 荷相斥,异号电荷相吸,小球受下极板的排斥和上极板 的吸引,跃向上极板,与之接触后,小球所带的电荷被 中和反而带上与上极板相同的电荷,于是又被排向下 极板。如此周而复始,可观察到球在容器内上下跳动。 注意事项:实验完毕,中和掉维氏起电机放电叉杆