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

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

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

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
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
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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。