通电弹簧实验创新设计
弹簧的弹性力实验设计

弹簧的弹性力实验设计弹簧是一种常见的机械元件,广泛应用于工程和日常生活中。
了解弹簧的弹性力是研究弹簧性能的重要一环。
本文将针对弹簧的弹性力进行实验设计,以帮助读者更好地理解和掌握弹簧的特性。
实验目的:通过实验测定弹簧的弹性力与弹簧长度、弹簧线径及弹簧材料的关系,探究影响弹簧弹性力的因素,加深对弹簧的理解。
实验材料和仪器:1. 弹簧:选择一根长度适中的弹簧,确保弹簧的线径均匀。
2. 弹簧测力计:用于测量弹簧的弹性力。
3. 尺子:用于测量弹簧的长度。
4. 卡尺:用于测量弹簧的线径。
5. 实验台:提供稳定的实验环境。
6. 重物:用于施加不同负载于弹簧上。
实验步骤:1. 测量弹簧的长度:利用尺子准确测量弹簧的长度,并记录下来。
2. 测量弹簧的线径:利用卡尺测量弹簧的线径,并记录下来。
3. 负载弹簧:将所选的重物悬挂在弹簧上,使其产生一定的变形。
根据实际需要,选择适当的负载重量。
4. 测量弹性力:利用弹簧测力计测量弹簧受力的大小,并记录下来。
5. 重复步骤3和步骤4,改变负载重量,分别记录多组数据。
6. 数据处理:根据实验数据,绘制弹簧的弹性力与弹簧长度、弹簧线径以及负载重量的关系曲线。
根据曲线的变化趋势,分析弹簧的弹性力变化规律。
实验注意事项:1. 实验过程中需要保持实验台的稳定,减少外界干扰。
2. 悬挂重物时,应确保重物的位置垂直于弹簧的轴线,避免产生横向力。
3. 弹簧线径的测量要精确,可以多次测量取平均值以提高准确性。
4. 测量弹性力时,应保持弹簧的稳定状态,避免手指直接接触弹簧,以防止实验误差。
实验结果与讨论:通过实验测量得到的数据,我们可以绘制弹簧的弹性力与弹簧长度、弹簧线径和负载重量的关系曲线。
根据曲线的变化趋势,我们可以得出以下结论:1. 弹簧的弹性力与弹簧长度成正比关系:当弹簧长度增加时,弹簧的弹性力也会增加;当弹簧长度减小时,弹簧的弹性力减小。
这是因为弹簧的弹性力和其拉长或缩短的弹簧长度成正比。
弹簧通电实验的创新设计
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技术方法教育与装备研究2018年第10期弹簧通电实验的创新设计徐忠岳摘㊀要:对一个通电弹簧发生振动现象的实验进行改进㊂采用石墨片代替原来的水银槽㊁用漆包线和一小段银丝来制作弹簧等方法,有效地解决了由于打火㊁氧化等现象引起实验失败的问题,使实验更加方便㊁安全㊂本实验可以用来演示同向电流之间的相互吸引,还可以用来演示电磁感应现象和 电磁波的产生与接收 ㊂关键词:通电弹簧;安培力;电磁感应徐忠岳,浙江省舟山中学,高级教师㊂㊀㊀人教版高中物理选修3-1中有一个课后练习题:如图1所示,把一根柔软的弹簧悬挂起来,使它的下端刚好跟槽中的水银接触㊂通电后,你预计会发生什么现象?因为通过弹簧中相邻导线之间的电流为同向平行电流,导线相互吸引导致弹簧收缩,此时弹簧下端脱离水银使电路中断,弹簧在重力作用下恢复到初始的状态使电路再次接通,从而使弹簧不停地做机械振动㊂这个实验要求学生根据所学的 安培力 这一知识点判断平行电流之间相互作用力的方向,有利于激发学生的学习兴趣㊁培养综合分析物理问题的能力㊂然而,实验室并没有现成的配套器材,实际教学中用水银做实验并不方便,也可能出于安全角度的考虑,这个实验很少有老师现场演示,大多数老师只是给学生看实验录像或模拟动画㊂本实验设计利用石墨片㊁漆包线和银丝等对原实验进行改进,取得了良好的效果㊂不仅可以演示同向电流之间的相互吸引现象,还可以用来演示电磁感应现象和 电磁波的产生与接收㊂图1㊀弹簧通电实验㊀㊀一㊁用铜板代替水银槽带来的问题用裸铜丝绕制较为柔软的弹簧,把它悬挂起来,用铜板代替图1中的水银槽进行实验㊂发现选择不同型号的电源,或更换不同粗细和匝数的弹簧,经反复调试效果都不理想㊂表现为弹簧不能长时间连续振动,弹簧下端由于发热和铜片粘在一起㊂另外,弹簧振动时磁通量的变化率也不大,在振动的弹簧上方放一个接有LED灯的200匝的线圈,需要插入铁芯才能082018年第10期教育与装备研究技术方法使LED灯发光㊂通过多次实验观察,发现以下导致实验失败的主要原因:①弹簧下端离开铜片的瞬间会出现打火现象㊂打火现象会引起铜板和铜丝的氧化,致使接触电阻增大,触点处产生的焦耳热使铜熔化,容易出现铜片和铜丝下端粘连的现象㊂②大电流导致弹簧受热变形㊂与使用水银相比,利用铜板做实验时弹簧下端与铜板的接触时间相对较短,这就要求提供比较大的电流,才能使弹簧在瞬间受到较大的安培力而收缩㊂如果弹簧通以比较大的电流,那么就容易发热,劲度系数变小,变得越来越软㊁越拉越长,从而导致实验失败㊂③对弹簧的要求近乎理想化㊂制作弹簧时既要考虑导线的材料和粗细,还要考虑匝数㊂比如匝数太少时安培力和磁感应强度不够大;匝数太多会造成弹簧的上部分严重变形,相邻两匝线圈之间就会因为距离太大而导致安培力减小,弹簧的上部分几乎没有作用,反而增加了悬挂的难度㊂本实验需要又软又轻㊁分布均匀㊁导电性极好,在强电流下不易发热变软的弹簧,但现实中这种弹簧不可能存在㊂④对铁架台等悬挂和调节装置提出了更高的要求㊂把弹簧悬挂在普通铁架台上难以调节,因为弹簧下端和铜片的接触力度过大或过小都会导致实验的失败,所以本实验需要一个能够精细㊁灵活地调节高度的装置来应对㊂㊀㊀二㊁实验改进方法(一)用漆包线代替裸铜丝来制作弹簧准备一些直径为1mm的漆包线和一根直径为6cm的水管㊂把漆包线在水管上密绕成一个50匝的弹簧,固定并放置一段时间㊂等弹簧定型后把它从水管上取下,把上端约20匝线圈用漆包线捆扎起来㊂被捆扎的那部分看似浪费,实则一举两得㊂其一,避免了弹簧过度 下垂 ,确保相邻两匝线圈的间距比较均匀;其二,被捆扎的漆包线不会短接,从而增加了弹簧的有效匝数,以利于用较小电流获得比较强的磁场㊂(二)利用银丝和石墨片解决触点粘连的问题如图2所示,把一小段直径为1 2mm的银丝焊接在弹簧下端,因为氧化银依然是电的良导体㊂用石墨片代替铜片,因为石墨发热氧化的产物为二氧化碳气体,不会在触点上产生氧化膜,从而消除了氧化和粘连现象对实验产生的不利影响㊂图2㊀弹簧通电实验的改进(三)在弹簧中插入硅钢棒取一根直径2cm㊁长20cm的硅钢棒插入弹簧㊂硅钢具有很高的导磁性能,能被强烈的磁化㊂在弹簧中通入较小的励磁电流,便可以产生很强的磁场㊂(四)制作 手摇升降式 铁架台如图3所示,手摇升降式铁架台可以精细调节弹簧悬挂的高度,大大降低了操作难度,提高了实验效率㊂手摇升降式铁架台具有即时锁止的功能,实现了在有负载情况下的精细化调节,操作时只需摇动手柄把实验对象提升到适合的高度,停止摇动即可定位,无须专门的锁止螺栓,可广泛应用于理工类实验[1]㊂㊀㊀三㊁用途和使用方法(一)演示同向电流之间的相互吸引把弹簧和石墨片固定在铁架台上,选择 6V4 5AH 的铅酸电池作为实验电源㊂事先18技术方法教育与装备研究2018年第10期手摇升降式铁架台的主要部件:4.直线轴承㊁5.丝杆㊁6.丝杆螺母㊁8和10.伞齿轮㊁11.摇柄㊁13和14.轴承图3㊀手摇升降式铁架台原理图用一根导线连接电源负极和石墨片,另一根导线的一端连接弹簧上端㊂摇动铁架台手柄使弹簧下端的银丝与石墨片接触并与之轻轻挤压,接通电源后发现弹簧在安培力的作用下不停地振动起来㊂在弹簧中插入硅钢棒,弹簧所受安培力增大,振动幅度明显加大㊂调节银丝与石墨片的接触力度,可以改变弹簧的振动幅度㊂在确保弹簧振动的前提下,接触力度越大弹簧的振动幅度也越大㊂请注意,由于本实验电流较大,所以不能使用实验室常用的铡刀开关和比较细的导线,建议选择截面积为1 5mm2或更粗的导线,开关可以选择额定电流为10A以上的空气开关,或者不用开关㊁直接用带夹子的粗导线控制电路㊂(二)演示电磁感应现象(1)演示感应电动势与线圈匝数的关系制作三个截面积比弹簧稍大的线圈,线径0 2mm,匝数分别为100匝㊁150匝和200匝,在线圈上反向并联两个红㊁绿色的LED灯㊂把三个线圈先后放在弹簧的上方,由于弹簧振动会㊀㊀㊀产生变化的磁场,使通过线圈的磁通量不断变化而产生感应电流㊂线圈匝数越多感应电动势越大,LED发光越明显,以此定性说明感应电动势与绕圈匝数的关系㊂(2)演示电磁感应与磁通量变化率的关系如图4所示,把线圈放在不同的位置,发现在弹簧振动频率不变的情况下通过线圈的磁通量越大LED灯越亮㊂在弹簧中插入硅钢棒,LED灯比原来更亮㊂当线圈平面与弹簧截面垂直时LED灯不发光㊂从而形象地验证了 电磁感应的产生条件 和 感应电动势大小与磁通量变化率 的定性关系㊂图4㊀演示电磁感应(三)演示电磁波的产生与接收把上述LED发光的实验过程拍摄下来,然后通过视频逐帧播放,发现两个LED灯是交替发光的,说明本实验中的交变磁场在线圈中产生了交变电场㊂根据麦克斯韦的电磁场理论,变化的电场会在空间引起变化的磁场,这个变化的电场和磁场又会在远处空间引起新的变化的电场和磁场,从而形成电磁波㊂可以用收音机来验证通电弹簧振动时在周围空间产生了电磁波㊂把收音机接收模式调至中波或短波段,将选台旋钮转至没有电台的位置,可以听到收音机发出的与弹簧振动相同节奏的 嘚㊁嘚 的响声[2]㊂参考文献:[1]胡含远.一种升降式铁架台[P].中国专利:ZL201620678386 6,2017-01-18.[2]陈朝义.关于电磁波的存在演示实验的一点改进[J].物理教学探讨,2005,23(2):54.28。
创意DIY体现科学精神:弹簧玩具教案

创意DIY体现科学精神:弹簧玩具教案一、教学目标:1. 让学生了解弹簧的性质和原理,理解弹簧在玩具制作中的应用。
2. 培养学生动手操作能力,提高创新意识和团队协作精神。
3. 引导学生运用科学知识解决实际问题,培养科学探究能力。
二、教学内容:1. 弹簧的性质和原理介绍2. 弹簧玩具的制作方法及技巧3. 创意弹簧玩具的设计与展示三、教学准备:1. 弹簧材料2. 制作工具(如剪刀、胶水、绳子等)3. 展示场地4. 摄像设备四、教学过程:1. 导入:通过展示各种弹簧玩具,激发学生兴趣,引导学生思考弹簧的原理和应用。
2. 讲解:介绍弹簧的性质和原理,讲解弹簧在玩具制作中的作用。
3. 实践:学生分组进行弹簧玩具的制作,教师巡回指导,解答学生疑问。
4. 创新:鼓励学生发挥创意,设计独特的弹簧玩具。
5. 展示:学生展示制作完成的弹簧玩具,分享制作过程中的心得体会。
6. 评价:评价学生制作的弹簧玩具,总结本次活动的收获。
五、教学反思:1. 学生对弹簧的性质和原理的理解程度。
2. 学生在制作过程中动手操作能力和创新意识的体现。
3. 学生团队协作精神和科学探究能力的培养。
4. 针对本次教学,提出改进措施,以提高教学效果。
六、教学评估:1. 学生制作弹簧玩具的过程观察,评估其动手能力和理解弹簧原理的程度。
2. 对学生创新设计的弹簧玩具进行评价,包括创意性、实用性及趣味性。
3. 通过学生展示和分享,评估其在团队协作和沟通表达方面的能力。
4. 通过学生的问题解决和探究过程,评估其科学精神和探究能力。
七、安全须知:1. 学生在使用剪刀、胶水等工具时,必须遵守安全操作规程,防止意外伤害。
2. 弹簧材料需确保无毒、无害,适合手工制作。
3. 制作过程中,学生应避免尖锐物品刺伤或划伤他人。
4. 教师应随时关注学生安全,确保教学活动顺利进行。
八、教学延伸:1. 邀请专业人士进行讲座,深入讲解弹簧的原理和在生活中的应用。
2. 组织学生参观弹簧生产厂家,实地了解弹簧的制作过程。
用弹簧形变演示通电螺线管
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用弹簧形变演示通电螺线管
用弹簧形变演示通电螺线管
【器材】
灵敏螺旋弹簧(自制),自制螺线管(450匝、直径5厘米、长8厘米),已磁化的钢锯条(长7厘米,一端带孔),示教安培计(量程0-1安),6伏蓄电池组(或低压电源),滑动变阻器(0-50Ω、1.5安),开关,软铁心(长约6厘米的棒),支架(其中放螺线管的水平木板中间有孔),硬纸板(10厘米×3厘米)作标尺用。
锯条可以用铁片代替。
软铁心可以用几根铁丝扎成一束或用几片铁片迭在一起扎紧而成。
【操作】
(1)将螺线管立在支架的水平板上。
使螺线管的管口对准水平板上的孔,以便从板下方向上插入铁心。
(2)将已磁化的钢锯条挂在螺旋弹簧下端,使它有一半插在线圈中,并将锯条无锯齿的一边与螺线管内壁轻轻接触,以增大阻尼。
(3)将螺线管OP(450匝)与示教安培计、直流电源、开关、滑动变阻器R组成串联电路。
改变R的值,使电路中电流变化,观察自制弹簧伸长(或缩短)的长度。
可以看到电流大时弹簧伸长(或缩短)得较长,说明磁铁受的力大,即螺线管中的磁场强。
(4)将通电螺线管OP(450匝)和OM(180匝)先后分别接入电。
16、弹簧里的学问 公开课一等奖创新教案_1.pptx
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师:是啊,真为我们的祖先感到骄傲,同时为身为一个中国人感到自豪。他们勤劳智慧,利用弹力进行发明创 造,为社会做出巨大贡献。我建议大家把掌声送给他们。
四、拓展活动 师:同学课后利用今天学的弹力知识,做一个弹力制品或玩具,我们下节课展示交流。 探究单 物品名称玩法变化感觉 拉力器 弹簧摆件 弹簧锤 探究单 物品名称玩法变化感觉 拉力器 弹簧摆件 弹簧锤
师:同学们先小组讨论一下,你们打算如何设计,需要哪些材料?然后小组长到材料超市来取,只能来取一次 哦。
学生取完材料后,回去坐好。 师:一会我们展示完成又快又好的两个小组的作品,下面开始你们的制作吧。 学生完成,拿作品到讲台验证是否成功,(验证的高度和老师刚才演示的高度一致)验证完成后说一说怎么想 的、怎么做的、利用了哪些物体的弹力。 三、我国古代对弹力的研究及应用 师:同学们利用弹力成功制作了鸡蛋防摔装置,真是学以致用的小能手。 师:你们知道吗?在古代,人们就对弹力进行了研究及利用。 课件出示资料: .科学家通过考古发现,在2700多年前曾侯乙墓中,发现了弹簧。 .《考弓记》、《天工开物》、《梦溪笔谈》等古籍中都有关于弹力的记载。 .东汉的科学家郑玄发现了弹性定律,这一发现比英国科学家胡克早1500多年。 当然,他们不仅会研究、而且会利用: 他们利用弹力做出了各种兵器(展示弓箭实物)、各种乐器。 师:看了这些例子,你想说点什么?
手。 生:我玩弹簧锤时,摇晃弹簧锤,弹簧变弯,停下后弹簧恢复原样。 再找另一小组的学生只说探究单进行汇报 师:同学们,你们是不是也观察到了相同现象? 生:是。 师:现在我们仔细观察探究单,(指物品栏)我们玩的弹簧制品一样吗? 生:不一样。 师:(指玩法栏)他们的玩法一样吗? 生:也不一样。 师:(指变化栏)他们有什么相同的地方? 生:弹簧最后都恢复原样。 师:(指感受栏)还有什么相同的地方? 生:都产生了一种力。 师:这个力想干什么?
《弹簧圈收缩时有无感应电流的实验验证》中学物理创意实验设计

实验一:将弹簧线圈与电流表组成闭合电路,把拉大的弹簧线圈放到磁场中,此时电流表没有示数。
实验二:松手后弹簧线圈收缩,此时电流表发生偏转。
(三)实验效果
电磁感应现象初学时学生的想法就是闭合电路切割磁感线就一定能产生感应电流,所以通过上述实验直观的就能摆脱这种错误观念建立正确的结果。在实验一中加入一个电流计就比课本中的实验更加直观更具有说服力。通过这几年的跟踪作业情况看,每级学生在这个题上出错都很多,今年在实验的演示下此题就没有出错的同学了。
《弹簧圈收缩时有无感应电流的实验验证》中学物理创意实验设计
作品全称
弹簧圈收缩时有无感应电流的实验验证ຫໍສະໝຸດ 学校名称联系电话姓名
性别
年龄
初、高中组
指导老师
性别
年龄
(一)设计原理(含原理图和实物图、主要解决的什么问题)
原理图:由于学生在本题中出错率较高,所以将这个实验改进通过电流表的示数得出结论,进一步理解产生感应电流的条件。
自治区评委会意见
(盖章)
年月日
注:表格空白不够可自行添加。
图1:原实验装置
图2改装后的实验装置
依据线圈收缩判断能否产生感应电流,学生不容易理解
实验器材:匀强磁场、弹簧线圈、电流表、导线
实验一:将弹簧线圈与电流表组成闭合电路,拉伸线圈放在匀强磁场中
实验二:松开手后弹簧线圈收缩,线卷中产生感应电流
主要解决的问题:利用实验使学生把易错的试题通过改装成演示实验,这样就更能理解产生感应电流的条件。
弹簧弹力教学创新设计
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弹簧弹力教学创新设计
弹簧弹力教学创新设计
写在前面:在以前学习过胡克定律之后,学生对胡克定律的适用条例以及公式中相关字母所示示的含义不清,在本学期对此内容进行了教学创新设计,结合初中学生对弹簧测力计的已知认识,充分利用弹簧测力计将学生可能存在的问题一扫而光。
胡克定律:在弹簧的弹性限度内,弹力F的大小与弹簧的形变量x成绩正比,F=kx。
F-x的图像是一条过原点的直线。
设计1:如图所示,某同学进行验证胡克定律的实验,得到的F-x的图像并不是过原点的直线,因此他认为胡克定律有问题。
你认为呢?
(从图像分析在形变量较小范围内图像明显满足胡克定律,但胡克定律的前提是在弹簧的弹性限度内,是图中后一部分图像不再满足正比关系,说明此时实验已经超出了弹簧的弹性限度)
设计2:投影一好的弹簧测力计,问:(1)为什么弹簧测力的刻度是均匀的?(2)如何便捷得该测力计中弹簧的劲度系数?
(因为弹力与形变量成正比关系。
用刻度尺测量某一刻度力到零刻度力间的距离,用该力除以距离即可。
)
设计3:如图所示,对于某一轻弹簧,研究其间任一小段,
其受两段的其它部分弹簧的弹力必然相等(二力平衡),以此类推可得:轻弹簧的上各处弹力大小都相等。
这样一来关于胡克定律表达式中F的含义应为:F表示弹簧端点弹力的大小,也表示弹簧上各处弹力的大小。
因此可顺便解决以下两类问题:
1、水平放置的弹簧测力计两端挂相同重的物体,弹簧测力计的示数为一个物体的重力还是两个物体重力之和。
(对任一物体受分析可得弹簧的弹力等于一个物体的重力,因此示数应为一个物体重力)
2、两个不同轻弹簧串联,两弹簧上的弹力还是处处相等。
大班科学活动设计方案-科技制作:弹簧玩具

大班科学活动设计方案-科技制作:弹簧玩具科技制作活动方案:制作弹簧玩具导言:弹簧玩具是一种广受儿童喜爱的玩具,不仅具有趣味性,还能锻炼儿童的动手能力和想象力。
本次活动旨在通过科技制作,让儿童亲手制作属于自己的弹簧玩具,并探索弹簧运动原理。
活动目标:1. 学习弹簧运动的基本原理。
2. 培养儿童的动手能力和创造力。
3. 提高儿童的科学观察和实验能力。
活动准备:1. 弹簧:准备多种不同形状和长度的弹簧。
2. 材料:提供各种适宜的材料供儿童制作弹簧玩具,如塑料杯、彩纸、彩笔、木棒等。
3. 工具:提供适宜的工具供儿童使用,如剪刀、胶水、细线等。
4. 实验器材:备好测量弹簧的长度、弹力等的器材。
活动步骤:1. 引导儿童了解弹簧的基本特性和运动原理,并观察不同形状和长度的弹簧。
2. 分发材料和工具,让儿童根据自己的想象和创意自由制作弹簧玩具。
鼓励他们在材料和形状上做出创新。
3. 儿童制作完成后,引导他们观察和测量自己制作的弹簧玩具的长度、弹力等特性,并与其他同学的作品进行比较和讨论。
4. 鼓励儿童主动发现和体验弹簧玩具的特性。
比如,他们可以尝试用不同力度压缩弹簧,观察弹簧的反弹力度和绷紧程度。
5. 引导儿童思考和探索弹簧的应用。
他们可以尝试制作其他基于弹簧原理的玩具,如弹力车或弹簧摆钟等。
6. 最后,让儿童进行简单的展示,分享自己的制作心得和体会。
活动注意事项:1. 活动前要确保材料和工具的安全性,以防止儿童受伤。
2. 在活动过程中,要引导儿童积极互动和交流,激发他们的思维和创造力。
3. 鼓励儿童观察和记录实验结果,并通过简单的图表展示出来,提高他们的科学观察和实验能力。
4. 在活动结束后,要及时清理活动场地,并妥善保管好实验器材和材料。
活动延伸:1. 可以组织儿童参观科技馆或者机械展览,让他们进一步了解弹簧的应用。
2. 可以邀请相关专业人员来校园,进行弹簧运动原理的讲解和示范,让儿童更深入地了解弹簧的科学原理和应用领域。
自制实验:制作小型弹簧的简易教案

自制实验:制作小型弹簧的简易教案弹簧是一种能够存储和释放能量的机械元件,广泛应用于工业、交通、军事、医疗、玩具、家居等领域。
如果你想了解弹簧的原理和作过程,那么这个自制实验教案就是为你而设计的。
在这里,你将学习如何用简单的材料制作小型弹簧,体验工程师的创造力和实验家的快乐。
实验材料:-铜线或弹簧线(直径约为1mm)-钳子-钢笔或细直尺-切割器或剪刀-砂纸或磨刀石实验步骤:第一步:准备材料从商店或网上购买铜线或弹簧线,直径约为1mm,长度根据需要自行决定。
将铜线或弹簧线量取一段,用切割器或剪刀剪断,用砂纸或磨刀石将两端打磨光滑。
第二步:制作模具用钳子将铜线或弹簧线缠绕在钢笔或细直尺上,形成一个卷曲的模具。
建议将线头固定在模具上,以免在制作过程中滑动或松动。
模具的大小取决于要制作的弹簧直径和弹性系数,需要适当调整。
第三步:开始制作将另一段铜线或弹簧线固定在模具的起点处,用钳子将线缠绕在模具上,均匀地分布。
制作过程中需要轻柔地处理线材,不要过度拉扯或卡住。
接着将线材向外拨开,形成一个螺旋形的弹簧。
制作时需要特别注意如下几点:-弹簧的圈数和直径需要在模具的控制范围内;-弹簧的线径和精度需要符合要求;-弹簧的弹性系数和质量需要经过测试和调整;-弹簧的两端需要保持平直和一致。
第四步:修整整形将弹簧从模具上取下,用钳子和手指将弹簧两端拉直。
然后用砂纸或磨刀石将两端修整光滑。
如果需要进一步改善弹簧的质量和弹性,可以进行热处理或表面处理。
检查弹簧的大小、直径、弹性和质量,如果不符合要求,需要重新制作或进行调整。
实验效果:通过这个自制实验,你能体验到如下几个方面:-创造性:自己动手制作一种机械元件,培养自己的发明创造能力;-学科知识:了解弹簧的原理和应用,认识材料性能和特性;-实验技能:掌握制作弹簧的方法和技巧,提高手工制作能力和操作技巧;-团队合作:与同学或家人一起完成实验,增进合作和沟通能力。
这个自制实验不仅是一种创新的学习方式,也是一种有趣的玩具和礼物。
力学实验与创新(“弹簧”“橡皮条”“碰撞”类实验)

(1)图乙中, F' 是F1和F2的实际合力。 (2)保持O点的位置和OB绳的方向不变,当θ从60°逐 渐增大到120°的过程中,OC绳的拉力的变化情况
4.(2019·浙江选考)小明做“探究碰撞中的不变
量”实验的装置如图1所示,悬挂在O点的单摆 由长为l的细线和直径为d的小球A组成,小球A与 放置在光滑支撑杆上的直径相同的小球B发生对 心碰撞,碰后小球A继续摆动,小球B做平抛运 动.
(1)小明用游标卡尺测小球A直径如图2所示,则
d= 14.40
可能是 D 。
A.匀加速运动 B.匀减速运动 C.加速度增大的加速运动 D.加速度减小的加速运动
(4)实验中测得小车质量为1.0 kg,某次实验得到的 纸带及测量数据如图所示,测得小车获得的动能
为 2.0 J(保留两位有效数字)。实验用交流电
源频ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ为50 Hz。
是 先减小后增大。 (3)为了减小实验误差,下列措施中可行的是 ABC。
A.拉橡皮条的细绳应该细一些且适当长一些 B.拉橡皮条时弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近 木板且与木板平面平行
C.橡皮条弹性要好,在选择O点位置时,应让拉力适 当大些
D.拉力F1和F2的夹角越大越好
考向三 验证动量守恒定律
3.(2019陕西榆林模拟)验证动量守恒定律实验设
确(填的“连A接”方或式“是B”)。A
(2)实验中,甲、乙两同学用两种不同的方法来改变 橡皮筋对小车所做的功。
甲同学:改变相同橡皮筋的条数,小车每次拉到同一 位置释放; 乙同学:保持橡皮筋的条数不变,小车每次拉到不同
关于弹簧的实验报告

一、实验目的1. 了解弹簧的基本特性,包括弹性模量、劲度系数等。
2. 通过实验验证胡克定律,即弹簧的弹力与伸长量成正比。
3. 探究弹簧在不同加载条件下的力学行为。
二、实验原理弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件,其基本特性包括弹性模量、劲度系数、伸长量等。
根据胡克定律,弹簧的弹力F与伸长量x成正比,即F=kx,其中k为弹簧的劲度系数。
三、实验器材1. 弹簧若干2. 力学天平3. 测量尺4. 电脑5. 数据采集软件四、实验步骤1. 对弹簧进行编号,记录弹簧的原长、弹性模量、劲度系数等参数。
2. 使用力学天平测量弹簧在不同加载条件下的质量。
3. 使用测量尺测量弹簧在不同加载条件下的伸长量。
4. 将实验数据输入电脑,使用数据采集软件进行数据分析。
五、实验数据及结果1. 弹簧编号:1、2、3弹簧原长(m):0.1、0.2、0.3弹性模量(Pa):2×10^5、3×10^5、4×10^5劲度系数(N/m):200、300、4002. 实验数据如下:| 弹簧编号 | 加载质量(kg) | 伸长量(m) ||----------|----------------|--------------|| 1 | 0.1 | 0.0005 || 1 | 0.2 | 0.0010 || 1 | 0.3 | 0.0015 || 2 | 0.1 | 0.0006 || 2 | 0.2 | 0.0012 || 2 | 0.3 | 0.0018 || 3 | 0.1 | 0.0007 || 3 | 0.2 | 0.0014 || 3 | 0.3 | 0.0021 |3. 根据实验数据,绘制弹簧伸长量与加载质量的关系图。
六、实验分析1. 通过实验验证了胡克定律,即弹簧的弹力与伸长量成正比。
2. 弹簧的弹性模量与劲度系数呈线性关系,符合胡克定律。
3. 弹簧在不同加载条件下的伸长量与加载质量呈线性关系,符合胡克定律。
创意DIY体现科学精神:弹簧玩具教案

创意DIY体现科学精神:弹簧玩具教案弹簧玩具教案在现代社会中,科学精神的重要性越来越受到人们的重视。
科学精神不仅可以激发人们的创造力,还可以培养人们的实验能力和解决问题的能力。
而在现实生活中,许多人通过DIY(自己动手做)的方式来锻炼自己的创造力和实验能力。
在这篇文章中,我们将重点介绍一种创意DIY体现科学精神的方式——弹簧玩具教案。
弹簧玩具是一种有趣的创意玩具,它既可以作为玩具使用,又可以作为科学实验用具,是许多爱好科学的人们所喜欢的玩具。
那么,我们该如何利用弹簧制作出有趣的弹簧玩具呢?下面,就让我们来看看弹簧玩具教案的具体步骤。
步骤一:准备材料制作弹簧玩具的材料并不难找,大家可以在家中或者周边的材料市场上购买到各种各样的材料。
材料的种类包括弹簧、橡皮筋、木棒或者其他可用的材料。
步骤二:设计弹簧玩具在制作弹簧玩具之前,我们必须先设计好弹簧玩具的样式和结构。
更好的弹簧玩具需要在设计时考虑它应该如何操作和使用。
我们可以设计一些酷炫的弹簧车、弹簧魔方等等,只要我们花点心思想一下。
步骤三:制作弹簧玩具制作弹簧玩具并不难,只需要按照步骤一步一步地来操作就可以了。
我们可以根据设计好的弹簧玩具的样式和结构,在弹簧和其他材料上打好刻度,保证它们的尺寸合适。
我们可以开始裁剪、钻孔、锯齿等等。
将弹簧和其他材料组装成我们想要的弹簧玩具。
步骤四:欣赏手工弹簧玩具做好了弹簧玩具,我们可以欣赏一下它们的外观和内部构造。
我们可以体会一下自己动手制作这些玩具所带来的乐趣。
步骤五:对弹簧玩具进行改良如果我们不满意自己制作的弹簧玩具的外观或者功能,可以对它们进行改良。
我们可以尝试加入其他的构造和器材,进一步提升弹簧玩具的游戏性和观赏性。
总结通过制作弹簧玩具的过程,我们不仅可以锻炼自己的实验能力和创造力,而且还可以体现科学精神。
科学精神是以实验为基础、以创新为主导的精神,它鼓励人们在科学领域内探索前进。
在制作弹簧玩具的过程中,我们不断尝试、不断创新,更好地体现了科学精神。
22版:实验二 探究弹簧弹力与形变量的关系(创新设计)

实验二探究弹簧弹力与形变量的关系1.实验原理弹簧受到拉力作用会伸长,平衡时弹簧的弹力和外力大小相等;弹簧的伸长量越大,弹力也就越大。
2.实验器材铁架台、弹簧、钩码、刻度尺、坐标纸。
3.实验步骤(1)安装实验器材(如图1所示)。
图1(2)测量弹簧的伸长量(或总长)及所受的拉力(或所挂钩码的质量),列表作出记录,要尽可能多测几组数据。
(3)根据所测数据在坐标纸上描点,以力为纵坐标,以弹簧的伸长量为横坐标。
(4)按照在图中所绘点的分布与走向,尝试作出一条平滑的曲线(包括直线),所画的点不一定正好在这条曲线上,但要注意使曲线两侧的点数大致相同。
(5)以弹簧的伸长量为自变量,写出曲线所代表的函数,首先尝试一次函数,如果不行再考虑二次函数。
1.数据处理(1)列表法将测得的F、x填入设计好的表格中,可以发现弹力F与弹簧伸长量x的比值在误差允许范围内是相等的。
(2)图像法以弹簧伸长量x为横坐标,弹力F为纵坐标,描出F、x各组数据相应的点,作出的拟合曲线是一条过坐标原点的直线。
(3)函数法弹力F与弹簧伸长量x满足F=kx的关系。
2.注意事项(1)不要超过弹性限度:实验中弹簧下端挂的钩码不要太多,以免弹簧被过度拉伸,超过弹簧的弹性限度。
(2)尽量多测几组数据:要使用轻质弹簧,且要尽量多测几组数据。
(3)观察所描点的走向:本实验是探究性实验,实验前并不知道其规律,所以描点以后所作的曲线是试探性的,只是在分析了点的分布和走向以后才决定用直线来连接这些点。
(4)统一单位:记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位。
3.误差分析(1)钩码标值不准确、弹簧长度测量不准确带来误差。
(2)画图时描点及连线不准确也会带来误差。
命题点一教材原型实验1.列表分析法:分析列表中弹簧弹力F与对应弹簧的形变量Δx的关系,可以先考虑F和Δx的乘积,再考虑F和Δx的比值,也可以考虑F和(Δx)2的关系或F和Δx的关系等,结论:FΔx为常数。
探究加速度与力,质量关系的创新实验

探究加速度与力,质量关系的创新实验引言:加速度与力、质量关系是牛顿力学的基本概念之一,正确认识与研究这一关系对于深入理解力学规律有重要意义。
本实验基于弹簧力学原理,通过设计创新的实验装置,探究加速度与力、质量之间的关系。
实验通过数据测量与分析,揭示了质量与加速度之间的直接关系,并对实验结果进行了科学解释,为加速度与力、质量关系的认识提供了实证依据。
实验装置:1.弹簧:采用弹性较好的金属弹簧,长度为L,弹性常数为k;2.尖头测力计:用于测量弹簧受到的力;3.滑块:用于施加力于弹簧;4.光栅尺:用于测量滑块产生的位移;5.实验台:用于固定实验装置,保证实验的稳定性。
实验步骤:1.将弹簧固定在实验台上,并与尖头测力计连接。
2.放置一个滑块在弹簧上,通过施加力使其尽可能产生均匀变形,并用光栅尺测量滑块的位移。
3.对滑块施加不同的力,并记录下相应的位移以及测力计标定值。
4.重复步骤3多次,以获得较为准确的数据。
5.通过测力计标定值和位移的数据,计算出实际受力和实际位移。
6.分析实验数据,绘制受力与位移之间的关系图,并进行数据拟合。
7.根据实验数据的分析结果,推导出加速度与力、质量之间的关系式,并与经典物理理论进行对比。
实验结果与解释:通过实验得到的数据可以得出弹簧所受到的力与滑块施加的力成正比,而与滑块的质量无关。
根据胡克定律,弹簧力与其形变(或位移)成正比,而与弹簧质量无关。
由于弹簧的劲度系数k可以分别用实验数据和理论公式计算得到,且实验数据与理论结果非常接近,因此可继续推导出加速度与力、质量之间的关系式:根据牛顿第二定律:F = ma由于F与弹簧力成正比,可以得到:F = kx结合以上两个公式,可以得到:a = x(m/k)即,加速度与位移成正比,与质量和弹簧劲度系数成反比。
通过实验数据的验证,得到了加速度与力、质量之间的关系式,进一步验证了牛顿第二定律在实验条件下的有效性。
结论:本实验通过设计创新的实验装置,基于弹簧力学原理,探究了加速度与力、质量之间的关系。
自制实验:制作小型弹簧的简易教案

自制实验:制作小型弹簧的简易教案第一章:引言1.1 教学目标:了解弹簧的基本概念和性质。
激发学生对自制实验的兴趣。
1.2 教学内容:弹簧的定义和作用。
弹簧的种类和特点。
自制实验的意义和目的。
1.3 教学方法:讲授法:介绍弹簧的基本概念和性质。
提问法:引导学生思考弹簧的用途和特点。
第二章:材料与工具2.1 教学目标:了解并识别制作小型弹簧所需的材料和工具。
2.2 教学内容:制作小型弹簧所需的材料:铁丝、剪刀、尺子等。
制作小型弹簧所需的工具:剪刀、尺子、钳子、螺丝刀等。
2.3 教学方法:展示法:展示所需材料和工具,并进行简要介绍。
实践操作法:学生分组进行实践操作,熟悉材料和工具的使用。
第三章:制作过程3.1 教学目标:学会制作小型弹簧的方法和步骤。
3.2 教学内容:制作小型弹簧的方法和步骤:剪裁铁丝、弯曲铁丝、固定弹簧等。
3.3 教学方法:演示法:教师进行制作过程的演示。
实践操作法:学生分组进行实践操作,制作属于自己的小型弹簧。
第四章:实验注意事项4.1 教学目标:了解并掌握实验过程中的注意事项。
4.2 教学内容:实验过程中的安全注意事项:使用工具时的安全操作、避免铁丝刺伤等。
实验过程中的操作注意事项:正确使用剪刀、钳子等工具,保持工作区域的整洁等。
4.3 教学方法:讲授法:讲解实验过程中的注意事项。
提问法:引导学生思考并回答注意事项相关问题。
第五章:实验总结与评价5.1 教学目标:总结制作小型弹簧的实验过程和结果。
评价学生对实验的理解和操作能力。
5.2 教学内容:学生展示自己制作的小型弹簧,并分享实验过程中的经验和感受。
教师对学生的实验操作和成果进行评价和指导。
5.3 教学方法:展示法:学生展示自己制作的小型弹簧。
评价法:教师对学生的实验操作和成果进行评价和指导。
第六章:弹簧的弹性特性6.1 教学目标:理解弹簧的弹性特性,包括弹性模量、弹性系数和弹性极限。
学会通过实验测量弹簧的弹性特性。
6.2 教学内容:弹性模量的定义和计算方法。
4弹簧测力计(公开课一等奖创新教学设计).pptx

预设:提环:方便提拉重物、固定。 指针:指示力的大小,向下拉指针会下移对应一个数值 刻度板:标明力的刻度 挂钩:挂被测物体 弹簧:显示力的大小,像橡皮筋一样向下拉会伸长 3,对比简易测量计,可将重物挂上去,思考:弹簧测力计能指示力的大小是什么原理? 预设:(重力)拉力越大,弹簧伸长越长,示数也越大。 能读出两个重物的重力大小吗?观察刻度,每一小格代表多大的力,每一大格又代表多大的力,最大能测多大 的力? 预设:每一小格代表0.1,每一大格代表0.5,最大能测5. (此时学生不能用牛顿表示力的单位) .弹簧测力计上还有一个字母符号,它是什么呢? 【设计意图:1.让学生通过类比方式认识弹簧测力计的构造符合学生思维发展进程,也为学生后续规范使用弹 簧测力计测量提供依据。2.观察刻度的分布帮助建立刻度是均匀的,为后续拓展制作测力计提 供方法依据】
重力大小(牛) 实验记录单(二) 弹簧测力计一一测量物体所受重力大小 记录人: 物体名称 估计所受重力的大小(牛) 实测所受重力的大小(牛) 估计和实测差值(牛)
3、观察指针变化,如果指针已经达到最大数值还没提起重物,停止测量或改用测量范围更大的测力计。 4.再次分组测量钩码重力,汇报数据,建立标准。(补充实验记录单一) 【设计意图:让学生通过尝试测量和规范测量建立弹簧测力计的使用要求有助于学生思维发展,更容易接受, 也为学生后续规范使用弹簧测力计提供参考。:] (四)多次测量,建立“牛”的概念 .通过测量我们发现50克的钩码重力为0.5牛,2个钩码重力是1牛,掂一掂,感受重力大小。
四、教学目标
科学概念目标
1.力有大小和方向,力的大小是可以测量的。
2.弹簧测力计是利用弹簧“受力大,伸长长”的特征制作的,弹簧的伸长特征与橡
皮筋相似。
3.力的单位是牛顿。 科学探究目标 1.认识弹簧测力计的基本结构。 2.使用弹簧测力计测量力的大小。 科学态度目标 1.发展进一步研究力的兴趣。 2.树立细致、有步骤工作的态度。 科学、技术、社会与环境目标 1.体会到不同测量工具可以解决不同的现实问题。 2.用弹簧测力计可以测量物体的重力。 五、教学重难点 1.教学重点:能正确使用弹簧测力计来测量力的大小。 2.教学难点:能通过正确使用弹簧测力计来测量力的大小并建立“牛”概念的感性认识。 六、教学准备
《弹簧里的学问作业设计方案-2023-2024学年科学青岛版2001》

《弹簧里的学问》作业设计方案一、作业目标:本次作业旨在帮助学生深入了解弹簧的结构、性能与应用,培养学生的动手实践能力和创新思维,同时提高学生的团队协作能力和表达能力。
二、作业内容:1. 学生将被分为若干小组,每个小组卖力设计和制作一种类型的弹簧,如拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧等。
2. 学生需要在实验室中应用各种材料和工具,按照给定的要求和标准制作弹簧原型,并进行测试和比较。
3. 学生需要在设计报告中详细描述弹簧的结构、材料、制作工艺、性能指标及应用领域,并比照不同类型弹簧的优缺点。
4. 学生需要展示他们的弹簧原型,并进行实际测试和演示,向全班同砚和老师介绍他们的设计理念和创新的地方。
5. 学生需要撰写实验报告,总结实验过程中遇到的问题和解决方法,以及对未来改进和优化的建议。
三、作业要求:1. 学生需要认真进修相关知识和技能,保证弹簧的设计和制作质量。
2. 学生需要积极参与小组讨论和合作,发挥团队的力量,共同完成作业任务。
3. 学生需要按时完成实验报告和展示准备工作,保证作业的顺利进行。
4. 学生需要尊重他人的意见和建议,保持良好的进修态度和团队合作精神。
四、作业评判:1. 作业将根据弹簧的设计创新性、制作质量、性能测试结果和实验报告的完备性进行评判。
2. 作业将根据学生的团队合作能力、表达能力和创新思维进行评判。
3. 作业将根据学生的实验过程记录和问题解决能力进行评判。
4. 作业将根据学生的展示效果和口头表达能力进行评判。
五、作业安排:1. 第一周:介绍弹簧的基本知识和应用领域,分组确定作业任务和分工。
2. 第二周至第四周:学生进行实验设计和制作,撰写实验报告。
3. 第五周:学生进行弹簧原型展示和测试,进行口头介绍。
4. 第六周:学生提交最终实验报告,老师进行评判和总结。
六、作业效果:通过本次作业设计,学生将深入了解弹簧的结构与性能,提高动手实践能力和创新思维,培养团队协作和表达能力,为将来的进修和工作打下坚实基础。
STEM教育:应用科学知识设计弹簧游戏教案
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STEM教育:应用科学知识设计弹簧游戏教案第一章:引言1.1 课程背景1.2 课程目标1.3 教学资源1.4 安全注意事项第二章:弹簧的基础知识2.1 弹簧的定义2.2 弹簧的类型2.3 弹簧的弹性系数2.4 弹簧的测量与标识第三章:弹簧游戏的设计原理3.1 弹簧游戏的设计目标3.2 弹簧游戏的设计原则3.3 弹簧游戏的设计步骤3.4 创新思维与团队合作第四章:弹簧游戏的设计与制作4.1 设计弹簧游戏的概念图4.2 选择合适的材料与工具4.3 制作弹簧游戏的具体步骤4.4 测试与优化弹簧游戏第五章:弹簧游戏的展示与评价5.2 学生互评与自我评价5.3 教师评价与反馈5.4 优秀作品展示与分享第六章:弹簧游戏的拓展与延伸6.1 弹簧游戏的设计升级6.2 弹簧游戏与其它学科的融合6.3 弹簧游戏在实际生活中的应用6.4 创新弹簧游戏的设计思路第七章:科学原理在游戏中的应用7.1 重力原理在弹簧游戏中的应用7.2 能量转换原理在弹簧游戏中的应用7.3 力学原理在弹簧游戏中的应用7.4 声学原理在弹簧游戏中的应用第八章:弹簧游戏的设计案例分析8.1 案例一:弹簧跳跃游戏8.2 案例二:弹簧滑梯游戏8.3 案例三:弹簧投掷游戏8.4 案例四:弹簧平衡游戏第九章:弹簧游戏的商业化与市场推广9.1 弹簧游戏的市场定位9.2 弹簧游戏的商业模式9.4 弹簧游戏的可持续发展第十章:总结与展望10.1 课程回顾与总结10.2 学生作品展示与评价10.3 教学反思与改进方向10.4 未来弹簧游戏设计与创新趋势第十一章:弹簧游戏的安全与维护11.1 弹簧游戏使用过程中的安全注意事项11.2 弹簧游戏的设计安全标准11.3 弹簧游戏的日常维护与保养11.4 弹簧游戏的安全故障排查与修复第十二章:学生创新能力培养12.1 创新思维的培养方法12.2 创新实践能力的提升策略12.3 创新项目的选择与实施12.4 创新成果的展示与交流第十三章:跨学科合作的意义与实践13.1 跨学科合作的基本概念13.2 弹簧游戏设计中的跨学科应用13.3 跨学科合作的组织与协调13.4 跨学科合作的成果评价与反馈第十四章:弹簧游戏设计的教学评估14.1 教学评估的目的与意义14.2 弹簧游戏设计教学评估指标体系14.3 教学评估的方法与步骤14.4 教学评估结果的分析与运用第十五章:课程资源与教学支持15.1 课程资源的整合与利用15.2 教学支持工具与平台的选择15.3 教师专业发展与学习社区建设15.4 课程的持续更新与优化策略重点和难点解析本文主要介绍了STEM教育中的一个重要组成部分——应用科学知识设计弹簧游戏教案。
STEM教育:应用科学知识设计弹簧游戏教案

STEM 教育是近年来越来越受到重视的一种教育模式。
它强调让学生通过应用科学、技术、工程、数学等知识领域来解决实际问题,培养学生的探究精神、创新能力和合作意识等综合能力。
本文将探讨如何应用 STEM 教育理念,设计一套有趣、具有实际意义的弹簧游戏教案。
一、了解弹簧游戏的背景和基本原理弹簧游戏是一种流行的力学游戏,它既具有趣味性,又能在一定程度上展示物理规律。
游戏的玩法是将一个小金属球从起点处撞向目标区域,玩家需要通过调整弹簧的位置和长度,控制小球的弹射方向和速度,将小球准确地击中目标区域。
整个游戏过程中,涉及到力的平衡、弹簧的伸长、弹性势能转化为动能等物理原理,非常适合用来进行科学教育。
二、确定教学目标和教学内容在设计弹簧游戏教案前,首先需要确定教学目标和教内容。
教学目标应该包括以下几个方面:1、了解弹簧游戏的基本原理和设计方法,掌握相关的物理知识和术语;2、培养学生的观察能力、动手能力和创新精神,在实践中体验科学探究的乐趣;3、通过团队合作,培养学生的沟通协作能力和解决问题的能力。
教学内容应该包括以下几个方面:1、介绍力学中的基本概念和原理,包括力、加速度、弹性势能等;2、讲解弹簧游戏的基本原理,包括弹簧的伸长、弹性势能的转化、小球的弹射等;3、引导学生学习如何设计弹簧游戏,包括弹簧的位置和长度如何调整、目标区域的选取和放置等。
三、设计教学活动和评估方式在确定了教学目标和教学内容后,接下来需要设计具体的教学活动和评估方式。
教学活动可以包括以下环节:1、引入环节:通过展示一些弹簧游戏的视频和图片,让学生对游戏背景和基本原理有一个初步了解。
2、知识讲解:教师可以结合实例对力学的基本概念和原理进行讲解,让学生对物理概念有一个系统的了解。
3、实践互动:为了让学生更好地理解弹簧游戏的原理和设计方法,可以安排小组活动,让学生自己动手设计弹簧游戏。
4、总结评价:教师可以让学生展示自己设计的弹簧游戏,并且进行评价和总结,让学生能够更好地领悟物理原理和实践中的乐趣。
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(3)改装大功率电源。实验中由于要使弹簧收缩需要一定的电流,同时弹簧下端银导线与石墨板之间有一定的接触电阻,需要12 V左右的电源电压;弹簧跳动过程中峰值电流比较大,因此实验室常规的电源难以完成这个实验。在本实验中选择了学校报废的服务器电源,并加以改装。
通电弹簧实验创新设计
作者:梁振华
来源:《物理教学探讨》2020年第01期
摘;要:在通电弹簧实验中采用了升降平台、石墨板电极与银导线、大功率12 V电源等创新改进,使本实验更加安全、可靠,实验效果更加明显。
关键词:通电弹簧;物理实验;创新设计
中图分类号:G633.7文献标识码:A ; ;文章编号:1003-6148(2020)1-0046-1
(栏目编辑; ;王柏庐)
物理课本选修3-1(人教版)94页第4题:如图1所示,把一根柔软的弹簧竖直地悬挂起来,使它的下端刚刚跟槽中的水银接触。通电后,你预计会发生什么现象?该实验题中用水银作为导电液体。因为水银有毒,在本创新实验中使用了其他更安全的方法替代水银(图2)。
实验装置:ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
装置特点:
(1)将水银改成石墨板和银导线,保证实验的安全性。使用银导线是由于本实验中铜导线接触放电时容易氧化使导电性能下降,而银氧化后还是具有良好的导电性能。石墨板可减少放电火花。
实验过程:
(1)将弹簧安装在支架上,调节升降平台高度,使弹簧下端银导线与石墨板电极刚好接触。
(2)将电源与装置上两个接线柱连接。
(3)接通电源,弹簧通电时,由于同向电流相互吸引,弹簧收缩而断开电流,即可观察到弹簧上下跳动。
实验创新与优点:
在本实验中采用了升降平台、石墨板电极与银导线、大功率12 V电源等创新改进,使本实验更加安全、可靠,实验效果更加明显。