初中物理 数字化实验案例 定稿
数字化实验在初中物理实验教学中的应用-2019年精选文档
数字化实验在初中物理实验教学中的应用数字化实验（DIS）是信息技术与物理教学整合的重要基础。
数字化实验室的设备主要由传感器、数据采集器、计算机、配套系统软件及配套教具等构成。
它以真实实验为基础，通过各种传感器替代传统的仪表，通过数据采集器将采集到的实验数据送往计算机进行数据处理、图线分析，借助计算机平台更直观地显示物理现象，更深刻地揭示物理规律。
传感器是数字化实验室的重要组成部分。
传感器包括力传感器、位移传感器、声波传感器、电压传感器、电流传感器、温度传感器、压强传感器、磁感应强度传感器等。
它能够快速、高精度地适时采集物理实验中力热声光电等各种变化着的物理量数据。
基于传感器的计算机实时数据采集和基于计算机数据处理软件的计算机建模和图像分析等技术是开展物理探究教学的两大技术支撑。
下面列举两个笔者在初中物理教学中利用DIS数字化系统的实验创新教学实例。
案例1探究电流与电压的关系传统教学中，学生进行分组实验时利用滑动变阻器多次改变定值电阻两端的电压，分别用电压表和电流表测出电压值和对应的电流值，再在坐标系中描点作图，通过数据和图像得出结论。
但一节课的时间里，学生既要设计实验方案，包括设计实验电路和实验表格，又要完成定值电阻的电压、电流值的多次测量，需要较长的时间。
而且，如果电压值取得太接近或者不是倍数关系，测出的数据不容易得出结论。
因此，在实验前，很多教师往往会提醒学生使电压成整数倍变化，这样做的结果是学生确实容易发现规律、总结出结论，但是“探究”的意味就淡了许多，原本生动有趣的实验也变得枯燥乏味了。
若非如此，学生就需要更多时间来进行更多次的实验，一节课的内容又很难完成。
应用DIS数字化系统就很轻松地解决了这个矛盾。
实验过程和数据分析：1.按电路图连接电路，为使结论具有普遍性，将一个5Ω和一个10Ω的定值电阻串联进电路进行实验，用电压传感器和电流传感器代替电压表和电流表分别测定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流。
初中物理DIS数字化实验教学的实践与思考
初中物理DIS数字化实验教学的实践与思考初中物理是一门以实验为基础的科学，需要初步建立物质结构、力与能量等观点.按照;“;从生活到物理，从物理到社会;”;的新课程理念，初中物理应注重培养学生的应用和思考能力，让学生可以在熟悉、亲切和愉悦的环境下学习.初中物理DIS数字化实验教学则是建立在由传感器、数据采集器、计算机及相关数据处理软件和与之配套的相应的实验仪器、实验技术、实验方法基础上的数字化实验开展初中物理教学.我校于2021年暑期配备了初中物理标准数字化实验室，为初中物理数字化实验教学的系统研究提供了技术平台保障.笔者结合《初中物理课程标准（2021）》及苏科版初中物理八、九年级教材，经过一线的实践进行了初步的研究与思考.1DIS数字化实验对初中物理教学的促进作用1.1利用DIS数字化实验化解实验操作难点传统实验培养学生的动手能力，对实验仪器使用的规范，关注学生处理实验数据的能力和观察能力等，但学生在;“;观察水的沸腾;”;、;“;探究冰熔化和凝固;”;、;“;探究不同物质的吸热升温现象;”;等实验时，需要要求学生把铁架台、石棉网、酒精灯、烧杯、温度计等器材按要求装配起来，还要在加热的同时进行搅拌，定时读出温度计示数，然后根据数据描点作图，通过图像分析得出结论，整个实验过程太复杂，对初中生而言难度太大，而且偶然因素多，实验误差大，得不到正确的图像，在一节课的有限时间里可操作性不强，往往会冲淡教学重点，达不到应有的教学目标.由于DIS数字化实验室采用了;“;传感器+数据采集器+计算机;”;的体系结构，使得其具备了;“;实时实验;”;的功能，即可以对实验的过程进行实时的跟踪与数据的采集，同时还完成了数据处理.这就将教师与学生从以前那种数据读取、记录、运算以及图线描绘等繁琐的劳动中解放出来，为学生的自主探究、小组协作与充分的体验提供了足够的时间和空间.案例1DIS探究不同物质的吸热升温现象利用温度传感器代替温度计进行测量，可以达到的效果：（1）实时直观的图像展示了水和沙子温度随时间变化的情况，通过投影屏幕展示，可视性强;（2）因为这节课的重点并不在于培养学生读数和描点作图的能力，使用传感器后可以大大省去学生读数的环节和描点作图的环节，缩短实验的时间，也能避免由于读数错误或描点错误造成的实验失误.实验器材：温度传感器和数据采集器、数字化信息系统软件、200 g的水和煤油、电炉.收集数据展示：利用TriE iLab V8.0数字化信息系统软件可以展示水和沙子的温度的实时数据，也能同步绘出水和煤油温度随时间变化的图像，如图1所示.1.2利用DIS数字化实验增强实验可视性使用DIS数字化实验室，计算机在采集、计算、分析实验数据后会按照实验者要求自动绘制函数图像，使得实验结果以图像方式直观地呈现出来，可以极大地扩展实验的可视性和可重复性.例如，利用声音传感器可以采集声音振动图像，从视觉上可以直观地比较振动频率和振幅;利用磁场传感器可以直接探测磁体周围磁场的强弱;利用力传感器可以描绘力随时间变化的图像，在比较一对相互作用力大小时，学生看到完全对称的两个力的图形时是多么激动，印象深刻.案例2DIS探究影响滑动摩擦力的因素（图2）用传统实验探究影响滑动摩擦力的因素时，学生在水平面上拉动木块时很难保证木块作匀速直线运动，而且在弹簧测力计运动过程中读数也很困难，可视性很差，当研究滑动摩擦力与物体运动速度是否有关时，需要用不同的速度匀速拉动木块，更给实验增加了难度，也难以得到正确的实验结论.而采用教师演示的方式，除了实验者能看到，其他学生的可视性也很差.而借助DIS数字化实验可以很好地解决这个问题：（1）用力传感器代替弹簧测力计，利用配套软件把力的大小变化实时在计算机中以图像的形式表现出来（图3）;（2）利用电动机代替人工拉动物体做匀速直线运动，使得实验过程更加严谨，避免人为造成的错误;（3）从图像中不仅可以分析出影响滑动摩擦力大小的因素，而且还可以反映出静摩擦力的大小变化，对学生深入理解摩擦力的知识起到了很好的辅助作用.1.3利用DIS数字化实验拓展思维，激发探索热情数字化实验室凭借传感器技术弥补了传统实验中的多个空白，解决了物理实验中精确采集数据的难题，同时系统辅以相对完善的软件系统，可以进行很多利用传统实验装置想做而又做不到的实验.例如，利用两个声音传感器可以在实验室里测出声速;利用位移传感器、光电门可以完美地展现出电动机拉动下的小车匀速直线运动的位移-时间图线和速度-时间图线;利用压强传感器可以研究一定质量的气体压强与体积的关系等;利用电流传感器和电压传感器可以展示定制电阻和小灯泡的伏安特性图线.这些课本上涉及到的，但传统实验器材无能为力的实验，数字化实验室的先进科技手段为学生打开了一扇窗，使他们看到了更加有趣、更加新奇、更加需要去探索的物理世界，同时也感受到科技进步所带来的震撼.案例3DIS测量声波在空气中的传播速度（图4）2DIS数字化实验教学的现状思考DIS数字化实验是教育技术发展的最新成果，从根本上改变了以前几十年不变的实验教学模式，为教学改革的创新提供了舞台，促进常规教学的创新、传统的实验改进和科学探究的深入，也是时代发展的需要.但是，初中阶段的DIS数字化实验教学的开展还存在不少困难和局限.2.1初中学生的认知层次和动手操作能力的局限性数字化实验室采用了;“;传感器+数据采集器+计算机;”;的体系结构，在数字化实验室的软件系统中提供了曲线拟合功能.计算机在采集、计算、分析实验数据后会按照实验者的要求自动绘制函数图像，使得实验结果以图像方式直观地呈现出来.初中学生是初二刚接触物理学习，观察图像、分析图像及根据图像得出结论的认知水平还不具备，只有在;“;观察水的沸腾;”;等实验时才对图像初步接触，然后随着学习知识的加深对图像的认知才逐步深入，所以数字化实验教学的开展是不能一蹴而就的，必须根据学生的认知水平发展进行展开.同时，数字化实验室应配备相应的实验器材，有些实验器材的安装比较复杂，比如探究小车运动、探究滑动摩擦力的大小等，超出了初中生课堂动手能力的要求.2.2受数字化实验室的软件系统的局限性数字化实验室都有相配套的软件系统，开发公司会根据教学需要事先做成一部分常用实验模版供师生使用.但在实际教学中这些现成的实验模版往往不能满足教学需求，这就需要教师自己进行创建，而创建新模版要求教师具有较高的计算机操作能力、公式编辑能力、函数处理能力以及对配套软件的使用经验，这也给数字化实验教学的开展带来不便.2.3受数字化实验室教学开发现状的局限目前，基础教育中的高中阶段数字化实验的开发已经历多年且成果显著，但初中的数字化实验教学才刚刚起步.因此，大部分的教学软件及实验器材还是基于高中的教学要求和高中生的学习能力进行配套，大多数不适合初中教学，造成很大的资源浪费，真正能用到初中一线课堂的少之又少.开发公司的技术人员基本没有初中一线的教学经历，开发的实验不足，经常不能满足初中的教学要求，初中教师也为不能把数字化实验充分运用到课堂为学生服务感到苦恼.所以，要能在初中把数字化实验教学进行到底，就需要我们进行认真的实践与思索，积极参与初中数字化教学的研究.。
初中物理数字化教学创新实践案例范文
随着技术越来越好，我们教授物理学的方式正在发生变化。
我们看到
许多使用数字材料在中学教授物理的酷新思想。
这个案例研究是研究
数字工具如何能够帮助物理教学更好。
我们认为使用数字工具可以让
教学物理更加容易，让学生更加有趣。
这个研究将给我们一个很好的
视角，数字材料如何能对我们的教学方式和学生的学习水平产生很大
的影响。
让我们用数码化妆来爵士乐来教授物理学！图片如下：学生潜入虚拟实验和模拟中，将复杂的物理理论带入生命。
凭借多媒体的力量，他
们可以观看视瓶和动画，让学习物理学成为爆炸。
这些数字工具不仅
仅是用来展示的，它们让学生们能够成为科学的调查员，进行实验，
并自行分析数据。
跟无聊的教科书说再见，跟一个激动人心，互动的
学习经历打声招呼，把物理课变成最终的冒险！
数字化物理教学的夜舞与上线评台和教育应用的拥抱相互交织。
这些
充满魅力的评台和应用程序展现出许多奇妙的功能，提供即时反馈，
设计个性化的学习道路，并解开合作学习机会。
在这里，教师是术士，伤害任务和评估，进行成形评估，并给予其弟子有针对性的支持。
上
线评台是一个结合和互动的领域，学生们编织了协作和互动学习的挂毯，就像宇宙芭蕾舞中的天体。
通过利用这些数字资源，教师将自己的教学策略推广到最大程度，从而激发出一种使学生学习的光辉感。
数字化物理实验与案例
数字化物理实验与案例数字化学物理实验是指利用计算机和相关软件技术，通过模拟和仿真等方法进行的一种虚拟实验。
它可以在计算机上模拟各种实验环境和条件，进行物理实验过程的模拟和数据分析，以及对实验结果的预测和解释。
实验名称一：弹簧振子的周期与质量关系实验实验目的：验证弹簧振子的周期与质量之间的关系，并探究其物理规律。
实验步骤：1.在计算机上打开相应的数字化化学物理实验软件，进入弹簧振子实验界面。
2.准备弹簧、质量块和计时器等实验装置，并将其安装在模拟实验界面中。
3.调整质量块的质量和弹簧的劲度系数，设置实验参数。
4.点击开始按钮，启动实验过程的模拟。
5.记录实验过程中弹簧振子的周期，并将数据保存到计算机中。
6.根据实验数据，绘制周期与质量之间的关系曲线。
7.分析实验结果，验证周期与质量之间的关系，并解释其物理规律。
该案例通过数字化实验软件模拟了弹簧振子的实验过程，可以根据不同的质量和劲度系数设置实验参数，并记录实验数据。
通过分析实验数据，可以得出周期与质量之间的关系曲线，并验证其物理规律。
数字化化学物理实验的优势：1.可以在虚拟环境中进行实验，避免了实际实验过程中的安全隐患。
2.节省实验材料和设备成本，方便实验教学资源的共享和传播。
3.可以进行多次重复实验，提高实验结果的可靠性和准确性。
4.可以对实验参数进行灵活调整，探究不同条件下的实验现象和规律。
5.提供了直观的实验界面和数据分析工具，方便实验数据的记录和处理。
总之，数字化化学物理实验为学生提供了一个便捷、安全和高效的实验学习平台，能够加深对物理规律的理解和掌握。
实验名称二：光的折射与反射实验实验目的：通过模拟实验验证光的折射定律和反射定律，并探究其物理规律。
实验步骤：1.打开数字化物理实验软件，在光的折射与反射实验界面中设置实验参数。
2.准备一束光源、玻璃板、三棱镜等实验装置，并将其安装在模拟实验界面中。
3.调整光源的位置和角度，设置入射光线的方向和强度。
初中物理教育教学数字化转型优秀案例
想象一下进入一个虚拟现实世界，在那里你可以进行振奋人心的物理实验，而不担心安全护目镜或混乱的实验室外套！在初中物理课中，学生现在可以装配VR耳机并潜入3D实验室，在那里他们可以在全新的维度中玩弄科学概念。
这种革命技术不仅帮助学生掌握棘手的理论思想，也让他们通过将物理原理应用到现实生活中来磨练自己的实际技能。
有了VR，物理教育就再也没有比这更令人振奋和互动的了——这就像一个滑翔机穿越科学的世界！
像，除了VR技术，教师们正在完全使用酷的东西，如视瓶，交互式模拟，和上线资源在初中教授物理。
不只是那些无聊的老教科书！学生可以观看视瓶，玩模拟游戏，并在全球信息站查看一些东西，帮助他们以更有趣和互动的方式学习。
他们可以按照自己的速度，随时审查事情。
这种学习方式不仅使物理学更容易获得，而且有助于学生更好地为自己思考。
就像他们负责自己的学习旅程你知道吗？
利用数字评估工具是初中物理教育领域数字革命的关键动力。
上线考试、互动任务和自动分级系统的使用大大提高了学生评估的效率和全面性。
这些数字工具向教育工作者和学生提供实时反馈，从而能够迅速确定需要进一步注意的领域，并促进有针对性的干预战略。
利用数字评估所产生的数据分析使教育工作者能够对学生的学习进展有宝贵的见解，从而能够定制教学方法，更好地满足学生个人的需要。
总体而言，数字评估工具的整合预示着在物理教育范围内评估过程的范式转变，传授效力、个性化和数据驱动方法。
【教育数字化应用案例】初中物理教育数字化应用案例
1.科学性原则：在数字化实验中，确保实验设计和数据处理的科学性，避免因技术问题导致的误解和错误。
2.学生主体性原则：在教学过程中，强调学生的主体地位，让学生在实验探究和学习中发挥主导作用。
3.适用性原则：根据学生的认知特点和学习需求，选择适宜的数字化教学手段和资源，确保教学内容和方法的有效性。
四、实施成效
1.提升教学效率：数字化实验手段的应用显著提高了实验数据的采集效率和准确性，使实验过程更加直观，有利于学生对物理概念和原理的理解。
2.增强学生参与度：通过互动教学和虚拟技术的应用，提高了学生的参与度和学习兴趣，使学生在实验操作中获得了更多的体验和认识。
3.促进学生核心素养的发展：数字化教学手段的应用不仅提高了学生的物理学科素养，还培养了学生的信息技术能力和创新思维。
承训单位
意见
负责同志签字（.提高教学现代化水平：数字化教学手段的应用有助于提高教学的现代化水平，为学生提供更加丰富和多样化的学习资源和工具。
2.促进教育公平：通过数字化教学资源的共享，有助于缩小不同地区和学校之间的教育资源差距，促进教育公平。
3.培养未来社会需要的人才：数字化教学手段的应用有助于培养学生的信息素养和创新能力，为未来社会培养具备高科技素养的人才。
4.布置在线作业和测试，系统自动批改并生成学习报告，帮助教师和学生了解学习进度和薄弱环节。
三、创新举措
1.跨学科融合：将物理实验与数学等其他学科知识结合，通过跨学科的方式扩大实验教学的效能。
2.虚拟技术的应用：利用VR等虚拟技术模拟物理现象，如海市蜃楼等现象，让学生在虚拟环境中体验和学习物理知识。
3.数字化平台的利用：通过数字化平台进行一对多、多对多的课堂互动，使更多学生的思维活动得以可视化和分享。
数字化物理实验教学实践(3篇)
第1篇摘要：随着科技的飞速发展，数字化技术在各个领域得到了广泛应用。
在教育领域，数字化物理实验教学作为一种新兴的教学模式，以其独特的优势逐渐受到广泛关注。
本文从数字化物理实验教学的定义、特点、实施方法以及在我国的应用现状等方面进行探讨，以期为我国物理实验教学改革提供有益的参考。
一、引言物理实验教学是物理学教学的重要组成部分，通过实验，学生可以直观地认识物理现象，掌握物理规律，提高实验技能。
然而，传统的物理实验教学存在诸多弊端，如实验设备落后、实验内容单一、实验操作不规范等。
为了解决这些问题，数字化物理实验教学应运而生。
数字化物理实验教学以计算机技术、网络技术、多媒体技术等为基础，通过虚拟实验、远程实验等方式，为学生提供更加丰富、高效、个性化的实验学习体验。
二、数字化物理实验教学的定义与特点1. 定义数字化物理实验教学是指利用计算机技术、网络技术、多媒体技术等手段，对传统物理实验进行改造、创新，形成一种新的教学模式。
在这种模式下，学生可以通过虚拟实验、远程实验等方式，完成实验操作，获取实验数据，分析实验结果。
2. 特点（1）虚拟化：数字化物理实验教学可以通过虚拟实验技术，将传统实验设备、实验环境进行数字化模拟，使学生能够在虚拟环境中完成实验操作。
（2）个性化：数字化物理实验教学可以根据学生的实际需求，提供个性化的实验内容，满足不同学生的学习需求。
（3）实时性：数字化物理实验教学可以实现实验数据的实时采集、处理、分析，提高实验效率。
（4）共享性：数字化物理实验教学可以将实验资源进行共享，方便学生随时随地开展实验学习。
三、数字化物理实验教学的实施方法1. 虚拟实验虚拟实验是数字化物理实验教学的核心内容。
通过虚拟实验，学生可以在计算机上完成实验操作，获取实验数据。
虚拟实验的实施方法主要包括以下几种：（1）基于计算机的虚拟实验：利用计算机软件模拟实验过程，实现实验操作。
（2）基于虚拟现实技术的虚拟实验：利用虚拟现实技术，为学生提供沉浸式实验体验。
教育数字化应用案例《教育数字化在初中物理“探究串并联电流规律”课堂中的应
பைடு நூலகம்1.课前准备
（1）教师在在线教学平台上发布预习任务，包括观看串并联电路的微视频讲解、阅读相关科普文章等，让学生对即将学习的内容有初步认识。
（2）准备数字化实验设备，如电流传感器、数据采集器、电脑软件等，确保设备正常运行。
2.课堂导入
利用多媒体课件展示生活中常见的串并联电路实例，如家庭照明电路、节日彩灯等，引发学生思考串并联电路中电流的特点，激发学生的探究欲望。
3.实验探究
（1）传统实验
学生分组进行传统的电流表测量串并联电路中各点电流的实验，记录数据并初步分析。
（2）数字化实验
学生使用电流传感器连接电路，通过数据采集器将电流数据实时传输到电脑软件上，软件以图表形式动态显示电流变化。学生可以直观地观察到串并联电路中电流的变化情况，更准确地得出规律。
4.数据分析与总结
三、创新举措
1.数字化实验设备的应用
传统的电流表测量存在一定的误差和局限性，而电流传感器和数据采集器能够更准确地测量电流，并且实时显示数据变化，让学生更直观地观察到电流规律。
2.在线教学资源的整合
利用在线视频、文章等资源进行预习，丰富了学生的学习渠道。同时，在线模拟实验平台为学生提供了更多的实验机会，拓展了课堂教学的空间。
3.促进教育信息化发展
该案例的推广可以促进教育信息化在初中教学中的应用和发展，推动学校教育教学的改革和创新。
承训单位
意见
负责同志签字（盖章）：
年 月 日
3.培养学生的科学素养
学生在实验过程中学会了观察、分析、归纳总结等科学方法，培养了科学探究精神和创新思维能力。
五、典型经验
1.充分利用数字化资源
教师要善于挖掘和整合各种数字化教学资源，如在线视频、模拟实验平台、教学软件等，为课堂教学服务。
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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?实验三红光外侧的热效应实验目的探测红光外侧的热效应并分析其规律。
实验原理红外线具有热效应的特点。
实验器材计算机,数据采集器,快速温度传感器,数据线,红光外侧的热效应实验器,带灯座板射灯。
实验装置图图3-1 实验装置图实验步骤1、按实验装置图搭建实验平台,调节好三棱镜角度以及光屏位置,使色散后的彩色光斑明显;2、将快速温度传感器的探头插入光屏中间缝隙中并固定好,使之恰好位于红外线一侧;3、打开实验系统软件,选择,点击进入实验平台,点击快速实验自动建立“温度--时间”的坐标关系,设置采集时间“5min”,采集间隔“100ms”;4、点击开始采集数据,打开光源,观察温度变化曲线;5、采集完成后点击结束实验,进行分析。
实验结果图3-2 温度与时间变化曲线注意事项1、通电实验前,应将灯头调节水平。
通电实验过程中,不可用手碰触灯头,以免烫伤;2、改变三棱镜、光屏位置,调整色斑为最清晰后,再将温度传感器探头插入光屏后进行测量。
实验四凸透镜的会聚作用实验目的观察凸透镜的会聚现象以及分析其规律和作用。
实验原理平行于凸透镜主光轴的光线通过凸透镜后,将向凸透镜光轴上的焦点会聚。
实验器材计算机,数据采集器,数据线,温度传感器,凸透镜的会聚作用实验器,带灯座板射灯等。
实验装置图图4-1 实验装置图实验步骤1、按实验装置图搭建实验平台,将温度传感器插入光屏上的探头插孔,并旋紧蝶形螺母,调节凸透镜和温度传感器探头在同一水平面上;2、打开实验系统软件,选择,点击进入实验平台,点击快速实验自动建立“温度--时间”的坐标关系,设置采集时间“10min”,采集间隔“100ms”;3、点击开始采集数据;4、采集完成后点击停止按钮结束实验,进行分析。
实验结果图4-2 温度与时间变化曲线从图4-2可以看出,通过凸透镜的会聚作用,温度传感器测得会聚光斑处的温度持续升高。
注意事项1、通电实验前,应将灯头调节水平。
通电实验过程中,不可用手碰触灯头,以免烫伤;2、改变光屏位置,调整光斑为最小后,再将温度传感器探头插入光屏后进行测量。
实验五气泡的运动规律实验目的观察分析水泡在管中的运动规律。
实验原理水泡在管中受力而向上运动。
实验器材计算机,数据采集器,数据线,位移传感器,气泡的运动规律实验器,铁架台,清水,注射器配胶管等。
实验装置图图5-1 实验装置图实验步骤1、按实验装置图搭建实验平台,将20ml注射器活塞向外拉至15ml左右;2、用50ml的注射器往透明管中加水直到水位上升至透明管上边缘3cm处停止注水;3、打开实验系统软件,选择,点击新建实验进入实验平台,点击快速实验在单坐标系上建立“位移--时间”的坐标关系,设置采集时间“1min”,采集间隔“50ms”;4、将滑动板先竖直向上拉起约5cm静止,点击开始按钮,再轻轻推动20ml注射器活塞直到产生一个完整的大气泡,待气泡运动到滑动板底端时拉动滑动板让气泡和滑动板保持一致运动到顶端,点击停止按钮保存并分析实验结果。
实验结果图5-2 实验结果图从实验结果图可看出,气泡运动为匀速上升。
注意事项1、注射器接入透明管装水后,不漏水;2、拉动滑动板时一定要竖直向,滑动板和气泡运动要保持一致。
实验六探测物体的运动速度实验目的利用光栅板和光电门探测物体的运动速度。
实验原理图6-1 图6-2栅栏板黑条纹间的距离为d,如图6-1所示。
如果t=t1时刻挡光开始,对应图中的第1个上升沿,在t=t2、t=t3时刻,分别对应第2、第3个上升沿。
1212t tT+=时刻,速度:121dvt t=-;2322t tT+=时刻,速度: 232dvt t=-,以此类推得出其他的速度。
实验器材计算机,数据采集器,数据线,光电门传感器,探测物体的运动速度实验器,铁架台等。
实验装置图图6-3 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、打开实验系统软件,选择,点击进入实验平台,点击新建活页夹选择模板;3、光电门设置:点击弹出光电门设置对话框;选择实验类型为“直线运动”选择被测量物理量为“速度”;最后点击“完成”即可;4、点击左上角显示数据,点击增加线建立“速度--时间”坐标关系,选择合适实验时间和采集间隔;5、将光栅板放置在支架上,点击开始,同时用手拉细线,使光栅板通过光电门;6、得到实验数据后点击停止按钮结束实验。
实验结果图6-4 实验结果图试一试试着改变光栅板支架的角度或拉力的大小等方式来探究物体运动的速度。
实验七探测物体的质量实验目的测量物体的质量。
实验原理用拉式和压式两种方式测量物体的质量,当用压式方式测量时,将物体放上电子称托盘上,当用拉式方式测量时,将物体挂在电子称上。
实验器材计算机,数据采集器,数据线,铁架台,细线,砝码,拉压式电子称。
实验装置图图7-1 拉式电子秤实验装置图图7-2 压式电子秤实验装置图实验步骤(一)作为拉式电子秤使用时1、按照实验装置图7-1搭建好实验装置,打开实验系统软件,选择,点击进入实验平台,点击在单坐标系上建立“质量--时间”的坐标关系,选择合适的实验之间与采集间隔;2、传感器的校准:①将拉压式电子称不挂重物竖直放置,点击弹出校准对话框,选择对应通道;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;3、将物体挂在挂钩上,点击开始按钮,采集数据,直到采集结束点击停止按钮。