固体渗硼综合实验方案设计

一、前言

渗硼是一种材料表面强化的化学热处理技术，通过扩散的硼和基体材料在相应温度下可形成由一个或多个金属间化合物相组成的硼化物层，显著地提高基体的表面硬度和耐磨性，从而极大地延长其使用寿命。渗硼一般应用于各种耐磨、耐蚀件的表面处理，不仅适合于钢铁材料，例如，碳素结构钢、合金结构钢、不锈钢等，也适合于铝合金，甚至钛合金。作为改善材料耐磨性的一种非常有效手段，渗硼技术研究与应用获得了国内外的广泛关注。到目前为止，已经出现了固体法、熔盐浸渍法、膏剂法、熔盐电解法。其中，目前固体渗硼获得国内外普遍认可。这是因为固体渗硼与其他渗硼工艺相比具有许多优点。特别是粉末渗硼工艺的操作简单，具有不需要特殊设备，采用普通电、气、煤加热炉均可，渗后工件不需清洗、渗剂重复使用性好、成本较低和渗层厚度与组织易控制等优点。

以45 钢为基材对其表面进行固体粉末渗硼，探讨渗层生长行为及渗硼时间与渗层组织及性能的关系。结果表明，渗硼层由硼化物Fe2B 构成，硼化物以长短不齐的方式垂直楔入基体形成连续针齿状层，与基体牢固结合。随渗硼时间延长，渗层厚度先快速增大后缓慢增加。渗层生长动力学符合抛物线规律。渗层显微硬度随渗层深度增加，先开始有所增加，后出现明显降低，最后缓慢降低。延长渗硼时间，渗硼深度增加，且显微硬度和耐磨性均能增加。

基于此，我们这次实验以45钢为基材，对其表面进行固体渗硼，探讨渗层生长行为及渗硼时间与渗层组织及性能的关系。

二、实验目的

1.通过金相观察和显微维氏硬度的方法研究相同温度温度（本实验选择850摄

氏度）不同保温时间对45钢渗硼层组织的影响（主要包括渗层的厚度与渗层的硬度）。

2.初步掌握渗硼工艺过程及主要工艺参数的制定。

3.初步掌握化学热处理质量检测与控制方法。

三、实验原理

由铁硼二元相图（图1）可知，硼在钢中的溶解度极低，在不同温度下可与钢形成δ、γ和α固溶体,其最大溶解度不超过0.02%；在渗硼层中，硼原子和铁原

B化合物层，子可形成两种类型的化合物，当渗层的硼含量达到9%时，形成Fe

当渗层的硼含量达到9%～16%时，就形成Fe

B和FeB两种化合物的混合层。其中，

B是正方面心晶系，硬度为1290～1680 HV，脆性较小。FeB为斜方晶系，硬Fe

B相的渗度为1890～2340HV，脆性较大。从实际使用出发，希望获得单一的Fe

硼层。

要实现渗硼，一般来说，有三个基本过程所组成，即化学介质 (渗剂) 的分解，产生活性[B]原子；活性[B]原子被金属表面所吸收；以及渗入元素向金属内部的扩散，这三个过程是既分开，又是相互联系、相互制约的过程。

碳化硼、氟硼酸钾渗剂的反应：2KBF

4+B

C+O

O+4BF

↑+2[B]+CO↑，式中的

2为不稳定气体，经分解析出硼原子而形成稳定的BF

气体:3BF

=[B]+2BF

。第三个过程减少表面硼含量使之增加硼渗层之深度，如果分解和吸收进行的

很强烈，除了有足够数量的硼原子供给向内层扩散外，还余下很多硼原子使之增

加表面浓度，这样就很容易使表层硼浓度超过9%而形成Fe

B和FeB两相化合物

层。所以形成Fe

B单相组织的条件是：当表层硼浓度接近9%时，要使吸收硼原子的数量和向深处扩散的硼原子数量接近相等，当然这种理想状态是难于实现的，但可以适当控制渗硼剂的活性，使表层硼浓度的递增速度趋于缓和，这样在不太长的渗硼时间下，就可避免两相脆性层的出现。

渗硼温度：一般在850℃到1000℃之间，随着渗硼温度提高，可以使渗硼速度加快、渗层增厚并缩短渗硼时间，但不能超过1000℃，因为温度过高会引起晶粒粗大并使渗层疏松。

渗硼时间：一般为3到5个小时，最长不超过6个小时。最有实用价值的渗硼层厚度为70~150μm，因此保温时间不宜过长。保温时间过长在渗层厚度增厚不明显的情况下使基体晶粒长大，渗层脆性增加，渗层与基体结合力弱。

从Fe-B系状态图可以看出，渗硼的渗层组织从表至里依次为FeB-Fe

B-过渡层-心部基体组织。即由化合物层、过渡层和基体组织三部分组成。

钢铁渗硼后，由于表层形成FeB、Fe

2B或FeB+Fe

B层组织和硼固溶扩散的方

式以及碳及合金元素富集而重新分布的扩散层组织，使渗硼后具有如下的特点：1.高的硬度：碳钢渗硼后表面硬度可维氏硬度HV1400～2300，因而耐磨性极高，

是一般化学热处理难以达到的。

2.高的红硬性：由于渗硼层稳定性好，在800℃以下能保持高的硬度。

3.良好的抗蚀性能：硼化物层在600℃以下抗氧化性好；对盐酸、硫酸、磷酸及碱具有良好的抗蚀性，但不耐硝酸腐蚀。

四、实验材料与设备

1.供硼剂B

4C、催渗剂KBF

4、

填充剂SiC，少量防止渗剂结块的Mn-Fe合金粉末

2.显微维氏硬度计

3.刚玉坩埚、耐火粘土

4.箱式电阻炉

5.45钢圆饼试样7个

五、实验方法

1.实验材料采用45钢圆饼试样，预先对其进行调质处理，去除氧化皮后制成

D=10mm L=5mm的试样。实验采用渗硼剂成分为：供硼剂B

4C、催渗剂KBF

、填

充剂SiC，以及少量防止渗剂结块的Mn-Fe合金粉末。

2.将试样表面抛光后，与渗剂一起装入刚玉坩埚并用耐火粘土封好，试样间保持一定间隔，然后放入箱式电阻炉进行实验。

3.渗硼实验工艺：在850℃下分别保温2h、4h、6h，冷却方式是随炉冷。每组

实验试样数量为2。

试样冷却后，将每组其中一个试样镶嵌、打磨、抛光之后经侵蚀剂腐蚀制备成金相试样。使用金相显微镜对渗层进行观察、测量、拍照，使用显微维氏硬度计测量试样硬度。(渗硼层侵蚀剂配方：1%苦味酸酒精溶液10份+2%硝酸酒精1份。使用时只需用棉球蘸一下配好的溶液,在试样上反复轻轻地擦拭数秒左右,便可得到渗层组织的全貌。这种腐蚀剂使用操作简单,易于掌握,适用于一般渗硼层组织的金相检验。)

六、实验数据

图二以上分别为保温2、4、6小时及原始的显微组织

七、实验数据分析

1、在相同的渗硼温度（850℃）下,渗硼时间越长渗硼层越厚。基本满足菲克

第二定律。

2、在相同的渗硼温度（850℃）下,渗硼时间越长，渗硼层硬度越高。分析发

现：最外层的硼化物较疏松，故其硬度低于次外层比较致密的Fe2B单相组织层。其工件在使用过程中虽然刚开始耐磨性稍微差一点。但当磨损到次外层是其性能显著提高。另外，由于渗硼剂的硼含量为5%，渗层基本上不会出现Fe2B和FeB两相化合物层，故其硬度在随时间的变化中开始变缓。

八、结论

本次试验我们小组基本完成了关于该实验目的的探究，得出结论：在相同的渗硼温度下，随着时间的延长，渗层的厚度基本按照扩散定律增加。而且渗层的硬度也随着时间的增加而增加。存在的不足有：实验的对比组较少不能教合理的展现这个规律。还需进一步研究探索。

初中物理创新实验设计方案1

初中物理创新实验设计方案一、实验课题名称：惯性定律演示仪二、实验设计思路：运用惯性定律（牛顿第一定律）：物体在不受任何外力作用的时候总保持静止或匀速直线运动（物体总保持原有在运动状态直到有外力迫使它改变为止）三、实验或实验器材在教材中所处的地位与作用：该实验是八年级物理第八章第二节内容，在已经学习了牛顿第一定律的基础上，研究所有物体都具有惯性，对于学生理解、学习、运用牛顿第一定律以及惯性的知识具有相当重要的作用。可以说，这个实验是探究物体惯性的核心演示实验，一旦学生通过观察本实验仪的演示，必定会十分深刻在理解和掌握惯性在相关知识。四、实验器材：长木板、小车、弹簧、直塑料细管、漏斗、橡皮筋、细线、弹珠、铁钉五、实验原型及不足之处: 传统的实验方法是使用控制变量法，使两种物质的质量相等，吸收的热量相同，通过观察温度计上示数的变化，得出结论：温度计示数上升较快的物质，升高1℃所需的热量较少，吸收热量的能力较小（即比热容较小）。它的不足之处： ⑴水和食用油吸收相同的热量用这套实验装置有较大的误差，容易受到外界环境的影响（如风向、石棉网的初温、两个酒精等的火焰有大小等）不便于控制； ⑵通过实验得出的结论是：吸热能力的大小与温度的变化成反比，学生要多转动一下思维才能理解，结论没有改进后的直接； ⑶所需要的实验器材也比较多，不利于实验的准备与操作。 ⑷所用烧杯体积过大，与空气的接触面积过大，所以散热过多，造成实验测量误差过大。（如图）六、实验创新与改进之处： ⑴将两套装置合二为一，减少了小组实验时对器材的需要；

⑵便于控制相同时间内吸收的热量相同这个变量，误差更小； ⑶两试管与空气的接触面更小，散热较少，误差较小； ⑷将烧杯较大的吸热面改为试管底部较小的吸热点（两试管型号相同、质量相等），就保证了相同时间内吸收的热量相同 ⑸实验中，将原实验观察温度计示数变化改为观察并记录两物质升高相同温度时的时间，这样做的好处是使实验结论更直接；（如图）七、实验原理：通过控制两物质质量相等、吸收热量相同、升高相同的温度等因素，来观察手中的秒表。升高相同温度时，所用时间较长的物质吸收的热量自然多一些，单位质量吸收热量的能力更强（即比热容更大一些）。说明：完成实验时需控制的几个量 ⑴两试管型号相同、质量相等； ⑵试管中的水和食用油质量相等； ⑶试管中的水和食用油初温相同（可将两试管放入装有冷水的同一烧杯中1～2分钟）； ⑷相同时间内两试管吸收的热量相等； ⑸两试管中的液体升高相同的温度；改变的量： ⑴升高相同温度时所需要加热的时间不同； ⑵升高相同温度时所吸收的热量不同。八、实验操作步骤： ⑴将装有质量相等的水和食用油的试管插入事先准备好的同一烧杯的冷水中1～2分钟，保证两试管中液体的初温相同； ⑵将初温相同的两试管从冷水中拿出来同时放入正在加热的石棉网上，并放入温度计（同时按下秒表开始计时），观察通过热传递获得热量的两试管中温度计的变化； ⑶在温度计达到70℃时分别记下所用的时间； ⑷比较升高相同温度时所用时间的不同； ⑸得出结论：升高相同温度时，所用时间较长的物质吸收的热量较多，吸收热量的能力较强（比热容较大）。

物理实验设计的基本方法

物理实验设计的基本方法导读：本文是关于物理实验设计的基本方法，希望能帮助到您！物理学是一门实验科学，而我们目前的物理教学，基本上是停留在关于物理学的知识系统的归纳和理论体系的阐述上，就连物理实验本身的教学，也是按教材的分析按部就班地进行纯理论的讲解．其弊端是显而易见的，如果考查的实验不是教材所限的实验呢？一、实验设计教学的必要性１９９６年上海高考第四（５）题要求测定陶瓷管上均匀电阻膜的厚度，就属于设计型实验．但由于题目给出了全部实验器材和所有相关量，使实验定位在电阻或电阻率的测定上，又大大降低了实验难度，只属于局部设计型实验．无论命题者出于何种考虑，设计型实验毕竟半遮半掩地出现了，这多少给教学工作者提了个醒．１．从小处着眼，加强实验设计教学上海作为高考改革的试点城市，其成功的改革将为全国高考提供可能的改革方向，甚至一些新颖的题型和情境，都可能为全国高考所借鉴．如１９９６年全国高考第２１题就是从１９９５年上海高考第一（５）题脱胎而来的．无疑上海高考关于实验设计的考查是又一个成功的改革举措，极有在全国推广的价值．而物理《考试说明》中要求“会用在这些实验中学过的实验方法”，也为实验设计的考查在全国的推广提供了可能．

２．从大处着眼，加强实验设计教学著名核物理学家钱三强先生在为郭奕玲、沈慧君编著的《物理学史》所作的序中，曾严厉指出：“今天我们科学界有一个弱点，这就是思想不很活泼，这也许跟大家过去受的教育有一定关系……”我们常常教育学生“应该……”“必须……”；我们的考试题目常常不惜笔墨描述背景、附加条件，最后只有一个小小的空格“是……”．这样培养选拔出来的人才在学校是好学生，步入社会是好职员，大脑中只是机械地跳动着两个问题：“你要我做什么？你要我怎么做？”工作常常：“完成”的相当漂亮，但思想僵化，毫无创见．这正是我们的悲哀！长期以来的这种教育选拔模式，致使我们现在仍只能在很羞涩地提到几个美籍华人时才有一种借来的荣光与自豪！思想不活跃，是因为我们给了学生太多的“必须”的限制；思想僵化，是因为我们留给学生太少的“可能”的余地．实验设计的教学，正是活跃思想，培养能力的一种好方法，授以实验的基本方法，让学生自己去考虑有哪些可能的做法，自己会怎么做．二、实验设计的基本方法１．明确目的，广泛联系题目或课题要求测定什么物理量，或要求验证、探索什么规律，这是实验的目的，是实验设计的出发点．实验目的明确后，应用所学知识，广泛联系，看看该物理量或物理规律在哪些内容中出现过，与哪些物理现象有关，与哪些物理量有直接的联系．对于测量型实验，被测量通过什么规律需用哪些物理量来定量地表示；对于验证型实验，在相应的物理现象中，怎样的定量关系成立，才能达到验证规律的目的；对于探索型实验，在相应的物理现象中，涉及哪

综合试验训练设计方案

综合实验训练设计方案实验一：4-碘代苯甲醚的合成实验目的： 1.了解一种简便的活泼芳烃碘代物制备方法 2.熟悉点板检测反应、柱层析分离物质等一系列基本操作步骤。实验原理：活泼的芳烃能够在催化剂的作用下与卤素发生亲电取代反应，主要发生邻对位的取代反应。根据亲电试剂的性质不同也对于取代位有所影响。由于碘的体积较大，故考虑空间效应，与苯甲醚反应主要发生在对位，取得4-碘代苯甲醚。同时，活泼芳烃的取代基不同也会影响到反应的产率，根据文献资料，苯甲醚与碘的取代反应收率高达90%而与苯叔丁基醚反应的收率达87% 苯甲醚物理性质：熔点—37.5 C,沸点155 C,相对密度0.9961 (20 /4 C) 4-碘代苯甲醚物理性质：熔点：46-51 C 二氯甲烷物理性质：沸点：39.8 C 实验仪器和药品：仪器：注射器两支；反应器；磁力搅拌器；分析天平；分液漏斗；旋蒸仪；层析柱等。药品：单质碘；五水合硝酸铋；氯化铋；乙腈；苯甲醚；二氯甲烷；无水硫酸镁；硫代硫酸钠(约0.5mol/L );硅胶；海砂；石油醚(已除去水分) 实验步骤：室温下，在反应器中放入一粒表面干燥洁净的磁力搅拌子,用称量纸称取126.9mg单质碘(0.5mmol)加入，直接称取12.1mg五水合硝酸铋(0.025mmol)和7.9mg氯化铋(0.025mmol)力卩入，再用注射器注入1m乙腈，最后用注射器采用减量法滴加入110.7mg苯甲醚 (1mmol)，盖上瓶盖圭寸住，用黑纸包裹后于磁力搅拌器上搅拌反应6小时。用点板法测苯甲醚是否反应完全，如未反应完全可适当延长反应时间至反应完全。反应停止后，将反应混合物转移至分液漏斗中，用二氯甲烷多次淋洗以避免损失，加入二氯实验现象:

初中物理创新实验设计方案

初中物理创新实验设计方案 ---------教学实践案例与评析一、实验课题名称：探究比较不同物质的吸热能力二、实验设计思路：运用控制变量法使水和食用油的质量相等、初温相同、相同时间内吸收的热量相同，观察水和食用油在升高相同的温度时所用时间的多少。在升高相同温度时用时较长的自然吸收热量就较多，表示吸收热量的能力就较强，即比热容较大；反之则然。（吸收热量的能力与时间成正比）三、实验或实验器材在教材中所处的地位与作用：该实验是九年级物理第一章第三节内容，在已知不同物体吸收热量的多少除了与它的质量、温度变化有关外，研究探究不同物质吸收热量的多少还与它的吸热能力有关，对于学生理解、学习、运用比热容的知识具有相当重要的作用。可以说，这个实验是探究不同物质比热容实验的核心实验，一旦学生学会了控制变量，设计对照实验，对后面的知识探究就奠定了良好的基础。四、实验器材：铁架台、试管2支（型号相同、质量相等）、试管夹、温度计、细绳、石棉网、冷水、食用油、酒精灯、火柴、秒表等

五、实验原型及不足之处: 传统的实验方法是使用控制变量法，使两种物质的质量相等，吸收的热量相同，通过观察温度计上示数的变化，得出结论：温度计示数上升较快的物质，升高1℃所需的热量较少，吸收热量的能力较小（即比热容较小）。它的不足之处： ⑴水和食用油吸收相同的热量用这套实验装置有较大的误差，容易受到外界环境的影响（如风向、石棉网的初温、两个酒精等的火焰有大小等）不便于控制； ⑵通过实验得出的结论是：吸热能力的大小与温度的变化成反比，学生要多转动一下思维才能理解，结论没有改进后的直接； ⑶所需要的实验器材也比较多，不利于实验的准备与操作。 ⑷所用烧杯体积过大，与空气的接触面积过大，所以散热过多，造成实验测量误差过大。六、实验创新与改进之处： ⑴将两套装置合二为一，减少了小组实验时对器材的需要； ⑵便于控制相同时间内吸收的热量相同这个变量，误差更小； ⑶两试管与空气的接触面更小，散热较少，误差较小； ⑷将烧杯较大的吸热面改为试管底部较小的吸热点（两试管型号相同、质量相等），就保证了相同时间内吸收的热量相同

实验设计方案

实验设计方案导读：本文是关于实验设计方案的文章，如果觉得很不错，欢迎点评和分享！【范文：教育实验设计方案】一、研究问题：任务驱动教学法在中学信息技术课程教学中的应用对学生综合能力提高的作用二、实验处理：对比性实验：普通班与实验班的对比等组实验：普通班与实验班的对比三、实验变量 1、实验自变量 X=中学信息技术课程中任务驱动教学法的使用 2、实验因变量 Y1=获取信息的能力 Y2=合作学习的能力 Y3=对信息评价的能力 Y4=反省认知的能力 Y5=自我评价的能力 3、干扰变量及其控制干扰变量：（1）学生信息技术素养和技术水平的不同

（2）任务驱动教学过程中任务的设计、使用的合理性与正确性。（3）学生与他能力的变化发展对这五种能力的影响。干扰变量的控制：（1）为了确保信息技术课程教学效果的提高是由于任务驱动教学方法的使用的作用而不是其它因素的作用，本实验研究过程中采用等组对比实验。（2）为避免由于任务驱动教学中任务的设计不合理而对实验效果产生影响，在进行实验前应由教学设计专家、学科带头教师和学生对设计的任务的合理性进行论证，布尔什确保任务的合理性。（3）为降低其它因素对教学效果的影响，先对学生的确基本学习能力、信息素养和计算机技术水平等因素进行调查分析，并对其它教学方法在教学中的应用所产生的效果作预测分析，最终对教学效果进行分析时加以考虑并予以排除。四、试验程序设计 1、实验假设（1）任务驱动教学法对学生获取信息的能力的提高有显著的作用（2）任务驱动教学法对学生合作学习的能力的提高有显著的作用（3）任务驱动教学法对对信息评价的能力的提高有显著的作用（4）任务驱动教学法对反省认知的能力的提高有显著的作用（5）任务驱动教学法对自我评价的能力的提高有显著的作用

物理实验教学设计案例

物理实验教学设计案例篇一：物理小实验 1、想不到的结果找一个像手掌一样长，像手指一样宽的纸条，向图中那样，剪两个小口或撕两个小口。然后去考考你的同学：如果拿住纸条两头向两侧拉一下，纸条会断成几条呢？一般会认为断成三截。这时候你让同学试一下，试的结果一定会感到迷惑不解：纸条只断成两截。这个小实验可以使你了解在“材料力学”中的一个重要问题。此主题相关图片如下： 2、水面浮针你能把一跟缝衣针放在水面上，让它像麦杆似的浮着吗？很多人认为，这是不可能的，因为铁的密度比水的大，水的浮力不能托起铁针。如果你也使这“很多人”中的一个，那么下面的实验可以改变你的看法。取一碗水，拿一根细一点的缝衣针，稍微抹上一层猪油。在水面上放一小张能吸水的纸，再在水面上轻轻的平放一枚缝衣针。等这张纸完全湿透后，轻轻按下纸的四个角，使纸慢慢沉入水中。这时候钢针却漂浮在水面上。放吸水纸的目

的是为了减少针对水面的冲击。 3、“透明的”手掌用一只手遮住眼睛，眼睛就什么也看不见了。下面就教你一个办法，使你的眼睛能“透”过手掌看见远处的东西。左手拿一个纸卷的圆筒，把它对着左眼，两只眼睛同时向远处看去。然后，举起你的右手，掌心向里，放在右眼的正前方（距右眼大约15cm-30cm处）。这时候，你会觉得手掌上有一个圆洞，你的眼睛可以通过圆洞看到远处的景物。 4、“弹指神功”如图1b所示，参与者每人8枚硬币，将其中七枚叠在一起，剩下的1枚做子弹，看谁能在最短的时间内把这7枚硬币从下到上逐一射出来，最快的那一位获胜。这也是个原理很简单的游戏，却能让学生在宽松的气氛中认识惯性的简单应用，这比老师的课堂说教收到的效果要好得多。 5、空杯运球桌子上放着一些乒乓球，不能用手拿，只提供一只一次性塑料杯，要求将乒乓球移到另一个桌面上而不能落地，在规定的时间内搬球多者获胜。当然，这个游戏就需要一定的技巧，但学生还是能想到用塑料杯倒扣住乒乓球，然后旋转杯子，让乒乓球在杯内作圆周运动，达到一定速度后，球便不会从瓶内掉下来，便可把球迅速地搬到另一个桌面上。

化学实验方案设计的基本要求

【同步教育信息】一. 本周教学内容：化学实验方案设计的基本要求二. 重点、难点： 1. 了解化学实验方案设计的基本要求。 2. 培养学生分析、概括、总结、综合和归纳的能力，提高学生的思维能力。三. 具体内容：所谓实验设计，是用多种装置和仪器按某种目的进行串联组合完成某项实验，其类型较多，考查形式多样。解答这类题目，要求学生对所学过的物质的性质、制备和净化，常用仪器和装置的作用及使用时应注意的问题等知识融会贯通，要善于吸收新信息并且能加以灵活运用。化学实验方案设计题具有较强的综合性，但一个化学实验，必须依据一定的实验原理，使用一定的仪器组装成一套实验装置，按一定顺序进行实验操作，才能顺利完成。据此，一道综合实验方案设计题，可以把它化解成几个相互独立又相互关联的小实验、小操作来解答。

由各个小实验确定各步操作方法，又由各个小实验之间的关联确定操作的先后顺序。（一）化学实验设计的类型根据不同的标准，可以将中学化学教学中的实验设计划分成不同的类型。（1）根据实验在化学教学认识过程中的作用来划分。 ①启发性（或探索性）实验设计。由于这类实验是在课堂教学中配合其他化学知识的教授进行的，采取的又多是边讲边做实验或演示实验的形式，因此，在设计这类实验时，要注意效果明显、易操作、时间短、安全可靠。 ②验证性实验设计。由于这类实验的目的主要是验证化学假说和理论，又多采取学生实验课或边讲边做实验的形式，因此，在设计这类实验时，除了上述要求外，还要注意说服力要强。 ③运用性实验设计。这类实验的目的是综合运用所学的化学知识和技能，解决一些化学实验习题或实验问题。因此，在引导学生进行实验设计时，要注意灵活性和综合性，尽可能设计多种方案，并加以比较，进而进行优选。从课内、课外的角度来分，运用性实验设计又包括课内的实验习题设计和课外的生产、生活小实验设

物理实验设计原则方法

物理实验设计原则所谓设计实验，是在明确实验目的的基础上，根据实验原理和要求，自己选择适当的器材，或从题目中选择合理的器材，制定实验方案，求出实验结果。这种实验对学生的能力要求较高，学生必须熟练掌握实验的全部原理、器材、操作与技巧，并能触类旁通地灵活运用。客观地讲，设计性实验对学生综合运用所学知识、对学生创造能力要求比较高，但是它所用的器材、原理、方法都渗透在学生实验、演示实验或课本知识之中。在设计、操作实验时，只是要求学生将它们创造性地组合。因此，在试验教学中，应通过演示实验有目的地培养学生敏锐的观察能力和思维能力；同过实验操作有意识地让学生了解所学仪器、器材的性能和使用方法；通过分析学生实验，让学生熟悉实验方法、弄清实验原理。只有这样，才能使学生在实验思路上触类旁通，全面提高学生实验能力，从而有效地提高较高的实验能力。一．设计型实验的设计原则科学性：设计的方案应有科学的依据及正确的方式（1）方案中所依据的原理应遵循物理规律，且要求选用的规律简明、正确。（2）方案中所安排的步骤应有合力的顺序，其操作实验规则要求。（3）方案中进行数据处理及误差分析应依据科学的研究方法。 1.安全性：按设计方案实施时，应安全可靠，不会对器材造成损坏。（1）选用器材时，应考虑器材性能及参量（如：仪表量

程、电器的额定值、测力计的弹性限度等）的要求。 2.精确性：实验误差应控制在误差允许的范围之内，尽可能选择误差较小的方案。（1）在安装器材时或使用仪器之前，应按实验要求对器材、仪表精心调整。如：欧姆表用前要进行调零。（2）选用合适的测量工具（直尺、仪表）及合适的量值范围，使之与被测量数值相匹配。如：使用万用表测量电阻时，应选用合适的档位，使测量时电表指针指在中央刻度值附近。（3）针对实验中可能出现的偶然误差，往往多次重复实验，获取多组实验数据、结果，以选取有效信息、数据。（4）设计合理的数据处理方式。如：求取算术平均值、用坐标纸作图像等。 3.简便性、直观性，设计实验应便于操作、读数、进行数据处理，便于实验者直观、明显的观察。二．设计型实验的设计思路解决设计型实验问题的关键在于选择实验原理，它是进行实验设计的根本依据和起点。它决定应当测量哪些物理量、如何安排实验步骤等项目。实验原理的确定：一是根据问题的要求，二是根据问题的条件。如果问题中没有给定（或给足）实验器材，实验设计的基本思路是：1.根据问题的条件和要求，构思相关的物理情景；2.确定实验原理；3.确定测量的物理量；4.安排实验方案。有时，对同一个问题，可以构想出不同的物理情景，导出物理量的不同表达形式，以这些表达式作为实验设计的依据，会有不

实验室装修建设设计方案

实验室装修建设设计方案建设标准化实验室，要由专业技术人员专业设计，要全面综合考虑，遵循以人为本的原则，建成正规化、标准化的实验室达到最佳的使用效果。一、实验室装修建设 1、实验室的装修与一般装修有所不同，设计上不但要美观舒适，还要做到防火、防潮、防腐等性能，增加通风、净化、消毒、无菌等功能，达到环保安全可靠经久耐用。 2、装修材料选择主要考虑环保、防腐性能。 3、采用厚度12MM-19M全玻璃隔断，是当前实验室建设普遍推广的设计方案。宽敞明亮，科学现代。 4、对实验产生的有毒有害气体液体要做到二次处理排放，达到排放标准。二、合理设计实验室水路 1、上水管采用DG15P材料、PVC材料、开泰管等，水压不小于2.5 兆帕，下水采用管DG50 PP材料、PVC陶瓷，最小坡度不小于5 -------- I- —I 度,下水设U形反水弯，上下水管路材料不宜采用金属。铺设到室外管道另议。 2、实验产生的有毒有害液体，要设计二次蓄水装置，待消毒净化达到排放标准后，再排放。

3、实验室下水管路应设计独立回路，不宜与卫生间等其它下水道连通。三、合理设计实验室电路 1、中国电压标准，交流三相五线制电源380V, 50HZ （红色A、绿色 B、黄色C黑色0、双色保护地）。交流单相三线制电源220V, 50HZ （红色火、黑色0、双色保护地）。 2、合理设计实验室电气，布置线路电线采用铜芯BVR BV,电线直径、开关大小按照用电容量计算。 3、较大负荷用电器单独设回路，并设计相应自动保护开关。 4、贵重仪器、精密仪器电源，设计交流稳压装置或设隔离电源，以确保仪器安全可靠运行。 5、全部插座，用电器外壳都要良好接地，确保人身安全。 6、合理设计空调、照明。合理设计电加热装置，达到安全可靠使用目的。四、合理设计实验室气路 1、为确保安全，实验用各种气体，有条件应远离工作点设计具有防爆性能的房间作为气体室存放，否则需设置带有全自动报警功能的气瓶安全柜存放。丁 2、实验产生有毒有害气体应设计负压排气系统，确保有毒有害气体不在室内泄露。 3、按照房间大小比例设计相应数量带逆风阀的换气扇，使空气流通顺畅，保持清洁。

物理探究式教学分组实验设计浅析

物理探究式教学分组实验设计浅析物理探究式教学分组实验设计浅析凡事预则立，不预则废。教学设计主要是指教师在备课过程中，用系统方法把各种教学资源有机地组织起来，对教学过程中相互联系的各个部分的安排作出整体计划，建立一个分析和研究的方法，制定解决问题的步骤，对预期结果做出估价。实际上，所谓教学设计，也就是为了达到教学目标，对教什么和怎样教实行的规划。我们能够将教学设计的全过程划分为三个阶段：教学分析阶段、教学策略的选择与设计阶段和教学设计结果评价阶段。在实行探究性实验教学过程中，时间安排和教师对学生引导水准的把握是较经常令教师为难的问题，所以在本文的教学设计中针对以上问题设计了学案并做了较为详细的阐述。一、教学分析阶段老师必须对新教材作深入的纵向了解，与旧教材在内容深度安排、内容顺序编排、实验和作业等方面作横向比较，以期达到最佳的教学效果。二、教学策略的选择与设计阶段1、教学策略的选择、设计及实施过程的一些注意事项探究性实验的设计应该从教学实际和学生的实际出发。根据学生的学习水平制定相对应的探究学案。学案应遵循由易到难的原则，逐步增大探究力度。另一方面，实验的内容应该能激发学生的兴趣，联系生产与生活实际，才能更好激发学生的探究热情，开拓学生的思维。根据探究水准不同要求，可让学生在课堂按预习的内容做实验，以得出一些简单的规律或解决学案上的问题（重点不在于一定要得到准确的答案），或让学生预先在家里做简单的实验，仔细观察并按学案作记录；或在课堂上利用简单的仪器模拟一些实际生活中的用品或现象；又或让学生到户外实行实验。根据学校情况利用好实验仪器，尽可能通过简单的实验去得出概念，发现规律。在这里要求教师了解大量的物理小实验，具备有较强的动手水平。同时要确保实验仪器的正常使用和备用。让学生在上课前明确仪器的管理规定。在学生实验过程中，教师应在教室里四处走动，与各小组实行交流。倾听学生的问题和想法，不时评价他们的探究进程并确定适合学生学习的下一步计划。必要时，教师可让学生暂停实验，通过演讲、示范或讨论等形式提供其它信息。注意把握好时间的安排。因为这是一种新的教学方式，学生不一定能够完全适合，故学生预习与否、纪律情况、仪器质量问题等方面都能够影响到实验的实行情况。上探究性实验课最好是两个课时。注重实验结果的评估。能够引导学生通过已有知识和经验或根据生产和实际生活的常识对实验结果实行评估。如在速度的变化的户外实验中，有个别组的学生在测量小球从斜坡滚下过程的速度时，数据显示为减速运动，老师稍作引导，学生基本上能够迅速反应出该组数据是错误的，并说出了造成出错的几种可能性。要求学生做好数据记录和课后的实验报告，规范报告形式。这对于学生养成良好的实验习惯有积极的作用。制定评价标准，做好各名学生实验情况的登记。评价标准是影响学生探究热情的因素。教师在合理安排探究实验的同时要设法让学生从探究实验中更多地得到教师的鼓励。从活动的过程中去评价一个学生，不以成败论优劣。最好在学期的成绩评定中，兼顾传统考试和平时学习过程的情况，以增强学生对平时的学习、

大学物理综合设计性实验(完整)

综合设计性物理实验指导书黑龙江大学普通物理实验室

目录绪论实验1 几何光学设计性实验实验2 LED特性测量实验3 超声多普勒效应的研究和应用实验4 热辐射与红外扫描成像实验实验5 多方案测量食盐密度实验6 多种方法测量液体表面张力系数实验7 用Multisim软件仿真电路实验8 霍尔效应实验误差来源的分析与消除实验9 自组惠斯通电桥单检流计条件下自身内阻测定实验10 用迈克尔逊干涉仪测透明介质折射率实验11 光电效应和普朗克常数的测定液体电导率测量实验12 光电池输出特性研究实验实验13 非接触法测量液体电导率

绪论一．综合设计性实验的学习过程完成一个综合设计性实验要经过以下三个过程： 1．选题及拟定实验方案实验题目一般是由实验室提供，学生也可以自带题目，学生可根据自己的兴趣爱好自由选择题目。选定实验题目之后，学生首先要了解实验目的、任务及要求，查阅有关文献资料（资料来源主要有教材、学术期刊等），查阅途径有：到图书馆借阅、网络查询等。学生根据相关的文献资料，写出该题目的研究综述，拟定实验方案。在这个阶段，学生应在实验原理、测量方法、测量手段等方面要有所创新；检查实验方案中物理思想是否正确、方案是否合理、是否可行、同时要考虑实验室能否提供实验所需的仪器用具、同时还要考虑实验的安全性等，并与指导教师反复讨论，使其完善。实验方案应包括：实验原理、实验示意图、实验所用的仪器材料、实验操作步骤等。 2．实施实验方案、完成实验学生根据拟定的实验方案，选择测量仪器、确定测量步骤、选择最佳的测量条件，并在实验过程中不断地完善。在这个阶段，学生要认真分析实验过程中出现的问题，积极解决困难，要于教师、同学进行交流与讨论。在这种学习的过程中，学生要学习用实验解决问题的方法，并且学会合作与交流，对实验或科研的一般过程有一个新的认识；其次要充分调动主动学习的积极性，善于思考问题，培养勤于创新的学习习惯，提高综合运用知识的能力。 3．分析实验结果、总结实验报告实验结束需要分析总结的内容有：（1）对实验结果进行讨论，进行误差分析；（2）讨论总结实验过程中遇到的问题及解决的办法；（3）写出完整的实验报告（4）总结实验成功与失败的原因，经验教训、心得体会。实验结束后的总结非常重要，是对整个实验的一个重新认识过程，在这个过程中可以锻炼学生分析问题、归纳和总结问题的能力，同时也提高了文字表达能力。在完成综合性、设计性实验的整个过程中处处渗透着学生是学习的主体，学生是积极主动地探究问题，这是一种利于提高学生解决问题的能力，提高学生的综合素质的教学过程。在综合设计性实验教学过程中学生与教师是在平等的基础上进行探讨、讨论问题，不要产生对教师的依赖。有些问题对教师是已知的，但对学生是未知的，这时教师应积极诱导学生找到解决问题的方法、鼓励学生克服困难，并在引导的过程中帮助学生建立科学的思维方式和研究问题的方法。有些问题对教师也是一个未知的问题，这时教师应与学生共同思考共同解决问题。二．实验报告书写要求实验报告应包括：1实验目的；2实验仪器及用具；3实验原理；4实验步骤；5测量原始数据；6数据处理过程及实验结果；7分析、总结实验结果，讨论总结实验过程中遇到的问题及解决的办法，总结实验成功与失败的原因，经验教训、心得体会。三．实验成绩评定办法教师根据学生查阅文献、实验方案设计、实际操作、实验记录、实验报告总结等方面综合评定学生的成绩。（1）查询资料、拟定实验方案：占成绩的20%。在这方面主要考察学生独立查找资料，并根据实验原理设计一个合理、可行的实验方案。（2）实施实验方案、完成实验内容：占成绩的30%。考察学生独立动手能力，综合运用知识解决实际问题的能力。（3）分析结果、总结报告：占成绩的20%。主要考察学生对数据处理方面的知识运用情况，分析问题的能力，语言表达能力。（4）科学探究、创新意识方面：占成绩的20%。考察学生是否具有创新意识，善于发现问题并能解决问题。（5）实验态度、合作精神：占成绩的10%。考察学生是否积极主动地做实验，是否具有科学、

物理学科实验室建设方案(参考)备课讲稿

物理学科实验室建设方案（参考） 1．基础物理及近代物理实验室 1．1实验项目列表（参考）（1）基础物理及近代物理实验（分五个层次安排教学）第一层次（基本实验、必做）安排力热学6个、电磁学6个、光学4个，这类实验难度不高，适合全校理工科各专业学生学习和基本训练，此阶段主要目的是让学生学习和掌握基本实验程序、基本操作技能、基本实验方法、常用仪器使用、以及掌握数据处理的一般方法及对实验结果的评价等。第二层次物理实验分两轮进行：第一轮（必做），安排12—16个物理规律的研究实验，这类实验适合物理专业的学生学习和训练，理工科学生可选修。此段物理实验课程，要求学生学习如何做好实验，学习研究物理规律和分析实验现象的思想和方法，学习分析和评价实验结果。第二轮（选做）安排涉及学科内容较广的提高性实验和限制性设计实验6—8个，学生通过此阶段的训练，可激发学生强烈的学习热情，变被动学习为主动学习，从而培养和提高学生的综合思维和创造能力。第三层次（综合、设计性、研究性实验、选做）此阶段实验室对学生实行开放。为学生提供发展个性和施展才能的机会，学生通过做开放实验，从成功和失败中得到训练，得到整体素质的提高，为今后近

代物理实验和研究创新型实验奠定一定的基础。第四层次近代物理实验（必做、）第五层次近代物理实验（选修）近代物理实验教学不仅是对物理教育本科学生开设，许多与物理有关或相关专业的学生亦应加入近代物理实验的学习。（2）演示实验 a．在教学楼内应设有专门的演示实验教室，其附近应配有相应的设备保管室。配合大学物理理论进行教学，演示实验教室同时应具有多媒体教室的功能。 b．开放式演示实验室：应具有下列特点： ①经典性。能将某些经典的物理实验（尤其是获诺贝尔奖的物理实验演示出来）。 ②现代性。采用现代声光视频技术。 ③知识性：将重要的物理实验、物理现象，现代物理学进展知识介绍或展示出来。 ④同时具有多媒体教室的功能，配合基础物理实验室，近代物理实验室进行实验背景教学和科技动态教学。 ⑤亦可作为有兴趣的学生自己动手做一些小实验、小制作。（3）仿真实验建立仿真实验室，为学生在计算机上模拟、设计实验提供条件。以上各实验室应有网络端口，都应可以进行虚拟物理实验，各室均可调阅

化学实验方案设计与综合实验

化学实验方案设计与综合实验一、化学实验方案设计的基本要求所谓实验设计，是用多种装置和仪器按某种目的进行串联组合完成某项实验，其类型较多，考查形式多样。解答这类题目，要求学生对所学过的物质的性质、制备和净化，常用仪器和装置的作用及使用时应注意的问题等知识融会贯通，要善于吸收新信息并且能加以灵活运用。化学实验方案设计题具有较强的综合性，但一个化学实验，必须依据一定的实验原理，使用一定的仪器组装成一套实验装置，按一定顺序进行实验操作，才能顺利完成。据此，一道综合实验方案设计题，可以把它化解成几个相互独立又相互关联的小实验、小操作来解答。由各个小实验确定各步操作方法，又由各个小实验之间的关联确定操作的先后顺序。（一）化学实验设计的类型根据不同的标准，可以将中学化学教学中的实验设计划分成不同的类型。（1）根据实验在化学教学认识过程中的作用来划分。 ①启发性（或探索性）实验设计。由于这类实验是在课堂教学中配合其他化学知识的教授进行的，采取的又多是边讲边做实验或演示实验的形式，因此，在设计这类实验时，要注意效果明显、易操作、时间短、安全可靠。 ②验证性实验设计。由于这类实验的目的主要是验证化学假说和理论，又多采取学生实验课或边讲边做实验的形式，因此，在设计这类实验时，除了上述要求外，还要注意说服力要强。 ③运用性实验设计。这类实验的目的是综合运用所学的化学知识和技能，解决一些化学实验习题或实验问题。因此，在引导学生进行实验设计时，要注意灵活性和综合性，尽可能设计多种方案，并加以比较，进而进行优选。从课内、课外的角度来分，运用性实验设计又包括课内的实验习题设计和课外的生产、生活小实验设计。（2）根据化学实验的工具来划分。 ①化学实验仪器、装置和药品的改进或替代。 ②化学实验方法的改进。这主要是由于中学化学课本中的一些实验因装置过于繁杂、操作不太简便、方法不太合适、可见度较低而影响化学教学效果，因此需要改进方案，重新设计。另一方面，由于中学受到种种条件的限制，常会发生缺少某些仪器、药品的情况，因而需要自制一些仪器和代用品，或采用微型实验，所以也需要对实验重新进行设计。（3）根据化学实验内容来划分。 ①物质的组成、结构和性质实验设计。 ②物质的制备实验设计。 ③物质的分离、提纯、鉴别实验设计。（二）化学实验设计的内容一个相对完整的化学实验方案一般包括下述内容：（1）实验目的。（2）实验原理。（3）实验用品（药品、仪器、装置、设备）及规格。（4）实验装置图、实验步骤和操作方法。（5）注意事项。（6）实验现象及结论记录表。（三）化学实验设计的要求 1. 科学性科学性是化学实验方案设计的首要原则。所谓科学性是指实验原理、实验操作程序和方

大学物理实验设计性实验方案.123333333doc

大学物理实验设计性实验方案实验题目：音叉声波的干涉班级：物理学2011级（2）班学号：2011433196 姓名：赵得芳指导教师：粟琼凯里学院物理与电子工程学院 2013 年5月

前言用橡胶锤敲击音叉，声波将向空间的各个方向传播形成声场。由于音叉产生的声波在空间中将会发生干涉现象，因此在音叉的周围将会出现声音强弱的分布区域，并且将会呈现出一定的规律。音叉分为两股它的两股以同样的频率做开合运动。每一股都将带动它的内外两侧气体形成疏密波，因而音叉振动时可以认为每股两侧各有一个声源而且这两个声源是反相的。按照声学的分析方法，应该区分近场区和远场区，对近场区音叉的每一股的内外两个侧面可以近似视为活塞式声源组成的声柱; 而对远场区，任何声源都可以近似视为球源由于近场区声源性质十分复杂本文以下将只讨论远场区。一、实验目的 1.了解音叉声场的产生原理。 2.探究音叉声场的规律。二、实验原理音叉的叉股只能抽象为通常的面波源或特殊的平面波源和点波源，因此纵波干涉的规律是不可能直接应用于音叉干涉情况的! 那么音叉周围存在的声波干涉，也就应该能够通过这些波源振动发出声波的叠加来加以解释。 1.只考虑内侧面s 1,s 2 振动时声波的叠加情况。

图 1 当内侧面s1、s2振动发声时，远场区的综合波完全可以等效为一个由特殊点波源振动发出的波，如图1所示，其波动方程为： x s=A s(r,θ)cos[ω(t-r/v)+φ] 其中，A s(r,0)，A s(r,π) 最小，A S（r, π/2）、A S(r,3π/2)最大。 2.只考虑外侧面S/1,S/2振动发声时声波的叠加情况。

实验设计方案怎么写

实验设计方案怎么写首先要知道实验目的，然后找到适合的实验方法，再根据实验方法设计实验步骤（如果是现成的方法更好），根据步骤归纳总结所需要的仪器试剂等，最后按照实验目的，实验原理，实验方法，仪器试剂，实验步骤，数据处理这几部分进行总结即可。开放实验室管理系统设计方案怎么写在学校实验室的管理中，发现了一些问题，其中如：在统筹安排各班级上实验课的时间需要人工实现，而且经常会出现同时有多个班级要使用实验室的冲突，并且调课后没有及时通知老师和班级同学。为了方便实验室的管理，我们提出利用网络来管理实验室的上机情况。以学校的网络实验室为背景，开发一个开放实验室管理系统设计方案......... 六.实验室管理信息系统功能描述：实验室的使用情况、查看实验信息、增加实验项目、增加实验材料。实验室的管理员通过本系统可以清楚的掌握实验室当时的使用情况；同时管理员还可以通过系统的操作界面清楚地了解其中任何一个实验室的试验信息（例如：实验项目的个数、预约的实验时间、实验项目的名字、所需要的实验器材、实验人数等）；当外界人员需要申请在某一实验室做项目时，管理员可以通过查看实验室的使用情况而合理的给申请者安排做实验的时间；为了方便增加实验项目输入实验信息，在系统中备份一些实验常用的实验器材，但是每个实验对器材的要求是不一样的，在系统中我们可以任意的加进实验所需器材，为了提高管理效率系统将器材分为大型中型和小型三类学校下周让交一份自己设计的实验方案！基本要求 a、实验题目。（如测量某一物理量） b、写出实验的理论依据及实验公式的推导过程。 c、根据实验要求合理选择所需仪器。 d、实验步骤、注意事项。 e、对结果进行分析，得出结论。当然不是自己做的也差不多，推荐些网址也行。实验目的：验证上端开口盛水容器底部小孔出水速度v与小孔离液面高度h之间的关系实验器材：底部侧面钻有小孔的大容器、米尺、软木塞、铅直器。实验步骤： 1．用软木塞封闭小孔； 2．将容器置于一定高度H处，并向其中加深度为h的水， 3．拔开软木塞让水流流动一小段时间后再封闭小孔； 4．测量水流最远着地点距小孔正下方的距离L； 5．多次重复1—4步； 6．整理实验器材。数据处理：由平抛运动可求水流在空中流动时间，由水平方向可得水流出口速度．初中物理创新实验设计方案（测量纸片下落的速度）作者：朱文军文章来源：初中物理点击数：309 更新时间：2008-10-10 一、实验名称：测量纸片下落的速度二、实验设计思路：实验“测量纸片下落的速度”所提供的实验器材有卷尺、秒表、纸片，但是采用这些实验器材

实验方案设计(第一组)

教育实验方案的设计教育实验方案的设计是教育研究课题中最重要的一环，是实验顺利进行的蓝图和指针。教改实验是一项极其复杂的研究工作，当课题确立后，研究变量的规定、实验过程的实施、资料的处理、实验的评价等一系列的工作，都需要有条理地进行。这就需要有一个事先的安排。任何方面或环节的失误都会影响教改实验的顺利进行。没有事先的，边干边计划，要走很多的弯路；没有事行的设计，还可能导致课题研究夭折。因此，周密的方案是使教改实验工作有计划、有步骤进行的保障，也是提高效率的保障。一般说方案设计好了，课题就完全了一半，剩下的只是实施了。教改实验方案的内容包括：实验课题的名称　课题的名称即课题研究的主题。课题名称的表达要求简明扼要，使人一目了然，如“小学数学创新学习的实验与研究”，课题名称就明了地告诉你其实验对象是小学生，研究的内容是数学创新学习的客观规律。问题的提出　如果说课题的名称是实验方案的标题，那么从问题的提出开始，就是实验方案的正文内容了。问题的提出，通俗地讲就是你为什么提出并进行这一项内容的实验，在这里，你必须具体地提出该课题的理由，从理论到实践，特别是从小学生教育教学的实际说明进行该课题研究的必要性、急迫性、历史意义和现实意义等。理论假设　理论假设，通俗地说就是对要研究的问题所预先赋予的答案，也可以说该课题实验要实现的目的或要达到是目标，即通过怎么样的实验步骤、具体工作、有效方法等能够达到什么样的目的或出现什么样的结果，突出自变量与因变量之间的因果关系。数学教育实验的假设就是对数学教育对象或数学教育的事实与经验所作的推测性假定。理论假设必须做到：一要假设用语的明确性，不含糊其辞，不模棱两可；二要具有可验证性，即提出的假设应有一定质和量的规定性，以便能通过实验验证。三是充分性，设想的

初中物理创新实验设计方案(测量纸片下落的速度)

初中物理创新实验设计方案（测量纸片下落的速度）一、实验名称：测量纸片下落的速度二、实验设计思路：实验“测量纸片下落的速度”所提供的实验器材有卷尺、秒表、纸片，但是采用这些实验器材总是发现纸片在下落的过程中忽左忽右的飘，下落的路线不是直的，容易碰到课桌或其它的物体而改变路线。我就想找一种东西来代替它，起初想用气球，但发现更难控制路线，而且气球太大，放在实验桌上会引起学生的无意注意。后来想这种东西应该还是用纸来做，因为如果采用铁球等密度较大的东西做实验的话，由于下落的时间太短无法测量下落时间，或者是测量出来的时间误差太大。最后和同学们一起讨论想到用小时候玩过的三个纸条组成的“纸锥”来替代原来的纸片。而且下落的时间可以通过秒表测出（由于实验室没有足够多的卷尺，可以利用人的身高这个已知条件，此时下落的时间大约是1．2秒）。三、实验目的：学会测量运动物体的速度。四、实验所涉及的科学道理：测量纸片（改成“纸锥”）下落的速度这个实验利用的实验原理是速度公式。把纸片改成“纸锥”，主要考虑它在下落时由于下部的形状不同，空气的流速也不相同，根据“在流体中，流速越大的地方压强越小”（伯努利原理），会产生压力差，导致“纸锥”下落时会顺时针或者逆时针旋转（具体旋转的方向是由安装时的顺序决定的）。五、实验操作步骤：（1）实验前要测量出同学的身高，作为“纸锥”下落的高度s，记录在实验表格。

(2）一位同学把30～50厘米长的刻度尺平放在自己的头顶，另一个同学按照这样的高度自由释放“纸锥”，同时开始记时，记下“纸锥”落地时所用的时间t，记录在实验表格。（3）重复上述步骤两次。（4）根据速度公式计算出“纸锥”三次下落的速度，并计算出平均值。六、实验装置或照片：学生可以自制“纸锥”（剪三个完全相同的左右的纸条，把每个纸条对折一次，然后连环套在一起，如图1所示，把三个“脚”向外抽紧，如图2所示）七、实验所用器材： “纸锥”一个，30～50厘米长的刻度尺一把，秒表一只。八、实验效果以及其他需要说明的问题：

初中物理研究学习探究活动设计方案

初中物理研究学习探究活动设计方案袁东哲组织课外探究活动教学时，深感课外探究的话题难找，究其原因，课外探究不同与课内探究，既不是课内探究的重温，又没有前人的经验借鉴，必须有教师的创造性思考。其实，教师只要做有心人，切入课外活动并不难。下面例子简要说明我校的物理学科课外探究学习的设计方案。地点：物理实验室时间：每月两次学生课外活动参加人员：部分物理教师及参加课外活动的学生四、程序：第一阶段通过操作、观察书中试验，分析试验失败原因。第二阶段讨论并设计改进方案，动手实验观察现象、收集资料第三阶段做好总结第四阶段成果展示、推广实施案例：（一）物理的实验很多，往往因实验前疏于考虑，试验中重视不足，导致实验的失败率很高，不妨将“实验失败的原因”作为课外探究的话题. “水的沸腾”实验简单易做,然而实验课上,接近下课时都不能达到水的沸点,有的小组水的温度超出沸点,仍不出现沸腾现象；以探究实验失败为话题: (1)成功的小组、失败的小组之间交流、讨论，探究实验失败的可能原因，“构成猜想于假设” （2）选择实验、查阅、询问中某种途径，收集证据，验证“猜想于假设”的正确性。探究实验失败的原因，引导学生对实验的方法、过程、操作、结果的分析、评估，优化实验方案，在探究中学到物理知识，增进探究能力，培养实践意识，达到全面和谐的发展。（二）家庭生活为切入口 “从生活走向物理，从物理走向社会”是物理教学的基本理念，生活中含有很多的物理知识，物理是生活的一部分，以家庭生活实践为探究学习的切口，不仅消除学生对物理的神秘感，且能帮助学生运用物理知识解决实际生活中的困难问题。在“水的沸腾实验失败现象中”，又提出新的问题，水的沸点与气压有生么关系？以“高压锅”为话题提出课外探究的任务：“水的沸点变化与高压锅” （1）实际使用“高压锅”，煮饭或烧菜一次。（2）观察高压锅，阅读说明书，弄清各个部件的功能，以及使用注意点。成果：阶段总结报告