初中物理 数字化实验案例 定稿

苏威尔数字化实验系统实验案

例 1 目录

初中物理 (2)

实验一声音的三要素 (3)

实验二水凝固与冰熔化 (8)

实验三红光外侧的热效应 (10)

实验四凸透镜的会聚作用 (12)

实验五气泡的运动规律 (14)

实验六探测物体的运动速度 (16)

实验七探测物体的质量 (18)

实验八研究固体分子间的引力 (21)

实验九空气分子间的作用力 (23)

实验十研究弹簧测力计 (25)

实验十一摩擦力 (27)

实验十二物体与物体之间的作用力 (29)

实验十三钉板实验 (31)

实验十四马德堡半球实验 (33)

实验十五浮力定律 (35)

实验十六二力平衡的条件 (37)

实验十七杠杆的平衡条件 (39)

实验十八滑轮及滑轮组的研究 (41) 实验十九物体吸热的研究 (43)

实验二十传热快慢的探究 (45)

实验二十一热辐射研究 (47)

实验二十二摩擦做功实验 (50)

实验二十三电阻的串并联电路 (52) 实验二十四原电池实验 (54)

实验二十五人体发电 (56)

实验二十六电阻定律 (58)

实验二十七玻璃导电 (62)

实验二十八欧姆定律 (64)

实验二十九伏安法测电阻 (66)

实验三十焦耳定律 (69)

实验三十一电磁铁实验 (72)

实验三十二匀强磁场研究 (74)

实验三十三电磁感应现象 (76)

实验三十四磁场对通电导线的作用 (78) 实验三十五单匝线圈实验 (80)

实验三十六太阳能电池 (82)

初中物理

实验一声音的三要素

实验目的

观察研究琴弦振动发声的特点和规律。

实验原理

响度、音调和音色组成声音的三要素。声音的响度强弱与振源的振幅有关,声音的音调高低与振源的频率有关,声音的音色与振源的材料结构有关。

实验器材

计算机,数据采集器,数据线,声音传感器,力传感器,声音的三要素实验器等。

实验装置图

图1-1 实验装置图

实验步骤

1、按照实验装置图搭建好实验装置;

2、调整好琴弦松紧度,打开实验系统软件,选择,点击(声音软

件)进入实验平台,选择采集时间为5秒,声音传感器量程为30-90dB;

3、以其中一根弦为实验对象,将弦枕分别放置在离右端约20、15、10cm处点击

,各拨弦一次,待采集结束后观察比较三次拨弦所得图像的频率,然后点击保存实验图像,点击;

4、以三根不同材料的弦为实验对象,选择采集时间为5秒,将弦枕放至离右端约15cm

处点击分别拨动三根弦,分析三种不同材料的弦振动所得图像的波纹系

数,然后点击保存实验图像,点击;

5、再以其中一根弦为实验对象选择采集时间为5秒,将弦枕放置在离右端

15cm处点击

(单通道)分别以三种不同的力道拨弦,采集结束后观察并分析以不同力道拨弦所得图像的振幅,然后点击保存实验图像,点击;

6、以细弦为实验对象将力传感器再与采集器相连,重新打开实验系统软件,选择

,点击进入实验对力传感器进行校准;

7、传感器的校准:

①将力传感器水平置于桌面;

②点击(校准)按钮弹出对话框,待左下角数值稳定后在“真实值”一栏中输入

“0”,点击“校准”“确定”;

③最后再次点击“确定”即可。

8、点击新建活页夹选择模板,点击增加线增加“声强--力”坐标关系,

选择实验时间1分钟,实验间隔100毫秒,调整旋钮每改变一次张紧力拨弦一次同时点击“手动采集”,采集到5个点后点击停止按钮结束实验;

9、保存并分析实验图像。

实验结果

图1-2 距离不同的弦振动频率图像图1-3 材料不同的弦振动频率图像

图1-4 长度不同的细弦振动频率图像图1-5 不同力度下弦的振动图象

图1-6 长度相同材料不同的弦振动图像

图1-7 材料相同的情况下声强随张紧力的变化图像

注意事项

1、调节琴弦时,应一边慢慢紧,一边轻轻拨,弦线不可太紧;

2、实验时,应用食指轻拨琴弦,不可硬拉琴弦,以免损坏琴弦。

实验二水凝固与冰熔化

实验目的

观察水凝固、冰熔化的现象以及分析其规律。

实验原理

水温持续下降后,水会发生凝固现象,冰周围温度持续升高后,冰会发生熔化现象。

实验器材

计算机,数据采集器,数据线,温度传感器,水凝固与冰熔化实验器,水槽,冰块,清水,注射器配胶管。

实验装置图

图2-1 实验装置图

实验步骤

1、按实验装置图搭建实验平台,在水槽内放入冰块和冷水,通电实验前,利用

注射器

通过面板上的小孔可向水槽中注水,使水面距离水槽口约5mm至10mm;

2、向小瓶子中注入水,装入小瓶子内的水不要超过小瓶容积的一半,将温度传感器的

探头穿过橡皮塞插入到水中;

3、打开实验系统软件,选择,点击进入实验平台,点击快速

实验在单坐标系上建立“温度--时间”的坐标关系,设置采集时间“1小时”,采集间隔“500ms”;

4、点击开始采集数据,将实验器接通电源,制冰器开始制冰,观察小瓶子中水

的物

态变化,待小瓶子中的水完全凝固成冰后,切断实验器电源,使其自然升温,观察此过程中水的物态变化和软件上温度数据的变化,待冰完全熔化成水,水的温度回

复到初始温度之后,点击停止采集;

5、采集完成后结束实验,进行分析。

实验结果

图2-2 温度--时间变化曲线

从图2-2可以看出,在制冷器的作用下,小瓶子中的水在凝固成冰的过程中,温度持续降低,当温度低于4℃,温度降低的速度变慢。在小瓶子里的冰自然升温过程中,温度先快速升高,达到0℃时,温度变化速度变慢,当温度为4℃左右时,小瓶子呈现冰水混合状态,待吸热一段时间后,冰完全熔化成水,温度慢慢的回复至室温。通过本实验可以知道:冰是晶体;现实生活中,冰水混合物的温度不一定是0℃。

试一试

如果在水槽中加入冰块,对实验效果又会产生怎样的影响?