《高中物理演示实验改进的研究》与《物理演示实验的仪器选择与呈.docx
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《高中物理演示实验改进的研究》与《物理演示实验的仪器选择与呈
高中物理演示实验改进的研究(提纲一、问题的提出
⒈有些实验的方法缺乏科学性
⒉有些实验操作烦琐、不易成功
⒊还有一些装置看似简单的实验,
实际操作很难达到预期的效果
⒋教材中一些学生感到抽象、容易混淆、接受困难的地方,却缺少一些直观的演示⒌一些实验内容陈旧落后,缺乏趣味性二、解决方法
(一演示实验改进的方法
⒈比较研究法
⒉需求点列举法
⒊缺点列举法
(二演示实验的改进原则
⒈简单方便原则
⒉现象清晰的原则
⒊提高演示实验的生动性原则
⒋增强演示实验的科学性原则
⒌重视演示实验的安全性原则
(三实验改进的有效途径
⒈弃旧迎新,用玩具替代常规的演示仪器
⒉改变实验思路,用等效替代法来呈现
元件的用途和功能
⒊老房子重装修,改进原有实验仪器,
增进演示效果
⒋改变实验观念,重视创设问题情境,
激发学生探奇心理
三、具体的实验改进
(一增添小实验,看似信手拈来
⒈物体下落的快慢与物体所受重力无关
⒉绳子的长短与施力的大小没有关系
物理演示实验的仪器选择与呈现方式(提纲
绪言
一、选择有效的演示仪器⒈新手粘来,从手边的小物件中选择演示仪器
实验1实验2
实验3
⒉弃旧迎新,用玩具替代常规的演示仪器
实验1实验2
实验3
⒊老房子重装修,改进原有实验仪器,
二、设计有效的演示的呈现方式
⒈改变实验思路,用等效替代的方式来呈现
⒉改变实验观念,以设疑的方式来呈现
⒊调动人体感官,从人体体验出发来呈现
⒋引用艺术形式,以魔术杂技的方式呈现
结论
⒊静止的物体受到的摩擦不一定是静摩擦
也可以是滑动摩擦
⒋运动与相对运动的区别
⒌重力与正压力间的关系
⒍用茶杯做水流星实验
⒎用塑料袋和水演示曲线运动的条件,
抛体运动的轨迹
⒏用扫把显示摩擦力的方向
⒐用啤酒瓶和百元纸币演示物体的惯性或动量定理⒑用遥控玩具车来演示作用力和反作用力
⒒用玩具手枪和子弹引入动量概念
⒓用气球演示反冲运动
⒔用溜溜球演示动能与重力势能的转化
⒕演示相同的动量变化量所需的时间越短受力越大⒖用玩具弹性小球演示动能与势能的转化
⒗用欧姆表测量白炽灯泡的电阻
⒘会动的铝箔“天桥”
⒙用演示小实验,构建习题的物理情景
(二改进现有效果不理想的演示实验
⒈有关牛顿管的改进
⒉“超重和失重”演示实验的两个改进方案
⒊电容器充放电实验的改进
⒋电容器放电实验的改进
⒌对平行板电容器演示实验的改进
⒍旋转式楞次定律演示器的改进
⒎薄膜干涉实验的改进
⒏“安培力"演示实验的改进
⒐振动图象描绘演示装置改进
六、小结或演示实验改进的启示与存在问题(五总结演示实验改进的普遍规律
(四把方法和经验整理成论文以便推广
五、存在的问题
**********************
高中物理演示实验改进的研究
台州市实验中学课题组*
摘要:
本课题旨在针对高中物理演示实验存在的一些问题,如:
实验的方法缺乏科学性;有些实验操作烦琐、不易成功;一些装置看似简单的实验,实际操作很难达到预期的效果等,采用比较研究法,需求点列举法,缺点列举法等方法,对一些易错的练习,或容易造成误解的生活表象,用手边的小物件或学生熟知的玩具来增添一些演示小实验,以帮助学生构建物理情景,达到正确理解物理现象或物理规律之功效;对现有效果不理想的演示实验进行改进,把方法和经验整理成论文以便推广,并从中总结演示实验改进的四个基本途径:
⒈寻求替代,用新器材玩具代替旧的实验仪器,提高演示效果;⒉改进实验思想,改变演示实验的呈现方式,增加实验的趣味性;⒊根据需求增设新实验,突破教学难点;⒋罗列旧实验旧仪器的缺点,寻求改进的方案,呈现最佳演示方案。
关键词:
高中物理演示实验改进
一、问题的提出
物理学是一门抽象的,逻辑性很强的学科,严谨的表述、严密的体系、严格的推理验证,无一不显示这一点。
加之中学生涉世不深,生活经验不足,实践经验匮乏,因此对抽象的物理概念、规律的理解与掌握,往往存在着或多或少、程度不等的困难,这就必须借助教师在课堂上做好演示实验去补偿。
通过演示实验,将抽象的东西形象地展示出来、描绘出来,让学生身临其境、耳闻目睹、亲自获得具体的直接的经验,得到清晰的感性认识,从而在教师的启发引导下经过分析和推理、归纳和概括、上升到理性认识,形成物理概念,导出物理规律。
所以在物理教学过程中,演示实验是学生认识物理规律的感性基础,是学生加深对物理概念理解的重要环节,更是培养学生的观察能力、思维能力、探索精神以及良好的学习方法的重要途径。
我们在梳理现行高中物理教科书[人教社物理室:
全日制普通高中教科书《物理》第1-3册,人民教育出版社2003年]过程中,发现其中的演示实验尚存有以下几方面的问题:
⒈有些实验的方法缺乏科学性。
如我们熟悉的牛顿管,它主要用来演示引出自由落体的定义,并用来说明“不同物体的自由落体运动,它们的运动情况是相同的”。
但由于物体下落是通过把玻璃筒翻转过来而实现的,因此不可避免的会出现以下的缺点:
⑴将玻璃管倒立的过程中,筒内重物具有了初速度;⑵由于重物的初速度具有水平分量,所以如果没有器壁阻挡,它的运动轨迹将是一条抛物线,而不会是垂直下落;⑶重物在运动过程中除了受重力以外,还受到器壁的作用力,这三点都与自由落体运动的定义不吻合,而且学生的视觉和思维还跟不上。
本课题为2005年台州市教育科学规划研究课题,2007年11月结题。
课题负责人:
沈必芳;课题组成员:
吴六满李宽宏吴兰韩静波张娇王红辉王杰荣廖炳君。
本报告由沈必芳执笔。
⒉有些实验操作烦琐、不易成功。
如显示微小电流方法的改进,在演示电磁感应现象中的右手定则、楞次定律等教学内容时,目前较普遍的方法是将切割磁感线的导线和用若干匝粗铜线绕成的螺线管接微电流放大器的输入端,所产生的感应电流经放大后通过输出端接演示电流表显示出电流的大小和方向。
这种方法的缺点是:
⑴需要在产生感应电动势的导体两端接微电流放大器,使装置复杂;⑵需要电池作为放大器的电源,使学生对演示电流表中电流的来源产生怀疑。
⒊还有一些装置看似简单的实验,实际操作很难达到预期的效果。
如研究电感对交变电流阻碍作用的实验电路,是利用双刀双掷开关S可以分别把这个电路接到直流电源或交流电源上。
教材要求在实验过程中取直流电压跟交流电压的有效值相等。
当开关S接通直流电源时,灯泡亮些;接通交流电源时,灯泡变暗,就表明电感对交变电流有阻碍作用。
该实验的设计存在以下两点不足:
⑴实验中要求直流电压跟交流电压的有效值相等,需要一个非常复杂的电路来调节电压值,实行起来很不方便;⑵当开关S从直流电源扳到交流电源时,让学生观察同一只灯泡在不同时间里的亮度变化并对其进行比较,学生对实验结果的比较和判断有困难。
⒋教材中一些学生感到抽象、容易混淆、接受困难的地方,却缺少一些直观的演示,如光的本性,分子间作用力,原子物理方面的内容等。
⒌一些实验内容陈旧落后,缺乏趣味性。
二、解决方法
因此,在物理教学中,对一些演示实验做一些必要的改进或补充,以提高演示教学效果,是非常重要的。
很多一线教师对一些演示实验提出了自己的改进方法和措施,他们的成功经验零散地见著于各报刊杂志,本课题研究目的就在于:
通过搜集大量的资料与事实,并进行比较分析、归纳整合,以呈现演示实验改进的最优措施,提高演示效果,并从中总结出一些改进实验的方法和原则。
(一演示实验改进的方法
⒈比较研究法。
在搜集整理大量高中物理实验改进个案的基础上,从彼此的相互联系和差异的比较中观察与认识,从而探索其中的改进规律。
⒉需求点列举法。
需求,就是需要和求索。
所谓需要就是人们对某种目标的渴求和欲望。
所谓求索就是人们为了达到某种欲望而进行的追求和探索。
本法就是我们在教学过程中,把自己的感受和对实验教学的期望加以比较,发现两者的差异,产生一种需求,从而设计出一种改进的方法。
这种方法适用新实验的开发,针对一些易错的练习,易曲解的知识点,利用手边的小物件或学生熟知的玩具来做演示,看似信手拈来,却能很好地帮助学生构建物理情景,达到“千言万语道不清,一看实验便分明”的效果。
⒊缺点列举法。
通过发掘现有演示实验的缺陷,且一一列举,然后提出改进的或革新的一种方法。
列举缺点,就是发现问题,只有发现了问题,才有可能找到解决问题的方法,从而达到解决问题的目的。
每发现一个缺点,提出一个问题,就等于找了一个解决问题的突破口。
这种方法
通常用在对已有实验的改进上,运用这种方法,笔者对牛顿管的改进的历程,以及有关自由落体的三种演示的比较做了比较归纳,存放在附件3——《有关自由落体的三种演示的比较》中。
(二演示实验的改进原则
⒈简单方便原则。
演示实验要做到三个简单,即仪器结构简单,操作简单,演示现象得出的结论简单。
凡是能用简单的方法演示的实验,就不必把它的实验装置复杂化,那种片面追求“高”“精”“尖”的演示仪器,贪大求洋的做法并不足取。
⒉现象清晰的原则。
演示实验成功与否在很大程度上决定于实验现象是否清晰,增强现象的清晰度常有以下几种方法:
①尺度够大,位置够高;②图象要竖直,运动方向要娶横向;③背景衬托;④采用对比表演手法
⒊提高演示实验的生动性原则。
设计和选择演示实验,要尽量做到生动、有趣、这样的演示实验能够最大限度的调动学生的积极性,充分发挥学生的非智力因素的潜能,留给学生的印象也是终身难忘的。
⒋增强演示实验的科学性原则。
演示实验的科学性是指实验原理和操作都符合客观实际,没有科学性的错误,组织安排符合学生的认识规律,能使学生认识所观察到的现象,获得正确的概念,学会分析推理的方法。
科学性是实验教学的最基本要求,只有做到这一点,演示才能真实、科学地再现的物理现象,学生才能借助这些现象正确地理解物理概念,掌握物理规律。
⒌重视演示实验的安全性原则。
所谓安全性原则,就是在实验中必须确保安全,实验的设计和操作要科学、规范,避免一切对身体有害和有危险的实验,以免造成人员伤害事故;器件或装置选择要恰当,避免使仪器发生损坏等不良后果。
这一原则是演示实验成功的大前提,非常的重要。
(三实验改进的有效途径
⒈弃旧迎新,用玩具替代常规的演示仪器:
如:
反冲实验,用气球代替水漏斗反冲演示仪,有一种叫“火箭”的气球,气球长长的,容量大,吹气口小,就是用来吹好气后,自由放飞的,在空气的反冲下,气球就象火箭一样射出去,实验简单,只要一只气球就好,效果却很明显;还有一种气球,冲气后放开它就会象陀螺一样在空中不停地转动,效果也很好。
用最简单的仪器演示出最好的效果,用玩具代替演示仪器——这无疑是演示实验最理想的方案。
⒉改变实验思路,用等效替代法来呈现元件的用途和功能,如日光灯的工作原理,通常的授课方式是:
先介绍日光灯电路的构成元件,再介绍各元件的功能,最后连接一下电路,电灯亮了,课就完成了,从来没有想过要用演示来证实这些元件的功能,但是本课题组的李宽宏老师就想到了这一点,并投入了实践,取得了很大的成功,学生惊奇,赞叹,下课时,兴奋与喜悦挂在每个学生的脸上。
此后李老师又把这节课的写成教学案例参加市论文评比,获得市一等奖。
这一案例即附件2:
《日光灯工作原理》探究式教学案例;
⒊老房子重装修,改进原有实验仪器,增进演示效果,如有关自由落体运动的演示,不断改
进牛顿管,从翻转实现自由下落到移开磁铁下落,再到用电磁铁切断电源下落,使实验的科学性和可控性不断增强,从白色的羽毛和灰色的铁片到染色的羽毛和涂上油漆的铁片,使玻璃管的反光影响削弱,同时又增强了对比度,增强了实验的可见度,具体比较分析见附件1:
《有关自由落体运动三种演示的比较》
⒋改变实验观念,重视创设问题情境,激发学生探奇心理,增强演示效果,如变压器这节课,通常的授课方式是:
先实物展示,告诉学生这就是变压器,再介绍其结构和工作原理,最后验证其确能起到变压的作用,便大功告成了,于是老师泛泛地讲着,学生淡淡地听着,一堂课如平静的西湖面,难见跌宕起伏,学生兴致不高,效果自然也不会很好。
笔者有幸听到台州中学的陈敏建老师在洪家中学开的特级老师示范课,内容就是变压器,让我收益非浅,他这节课完全不是常规的上法,而是先拿出两个线圈,其中之一通上电,另一则与电灯相连,问电灯能发光吗?
再说自己有办法使灯泡不与电源连接也能发光,接着在线圈上插上铁芯组成变压器,当其中一线圈接上低于小灯泡正常的工作电压时,另一个与之断开的线圈上的小灯泡却正常发光了,引学生的极大好奇,接着陈老师让他们来说说心中的疑问,再带领学生逐一探究这些疑问,多好的演示呈现方式啊。
笔者把陈老师的课件放在附件5——变压器中。
三、具体的实验改进
(一增添小实验,看似信手拈来
⒈物体下落的快慢与物体所受重力无关
首先让一串钥匙和一张纸片同时从同一高度由静止释放,钥匙急速下落,纸片飘忽下落,钥匙的速度明显比纸片要快,与日常所见的“重物比轻物下落得要快”这一现象相一致;然后把纸片捏成团,再让它与钥匙一起同时从同一高度从静止释放,纸片和钥匙几乎同时落地。
⒉绳子的长短与施力的大小没有关系
在学习了力的图示,或力的分解和合成后,总有部分学生会误以为绳子越长力越大。
对于前者,可以设计一个带有一根长绳和一根短绳的细绳套。
用弹簧秤称量同一重物,弹簧秤与重物之间用细绳套相连,先用长绳相连来称量重物,再用短绳相连来称量,虽然绳子的长短不同,但弹簧秤的示数却相同。
这一实验可以让学生明白,绳子的长短与施力的大小没有关系;对于后者,可以用两个弹簧秤通过一长一短两细绳套共同作用提起一重物,变换两绳间的角度和弹簧秤的施力方向,让学生清晰地观察到有时连接绳长的弹簧秤读数大,有时连接绳短的弹簧秤的读数大,可见施力的大小与绳子的长短无关,哪怕是一长一短两绳共同作用在同一物体上。
⒊静止的物体受到的摩擦不一定是静摩擦也可以是滑动摩擦
一边用黑板擦擦黑板,一边让学生观察,黑板与黑板擦之间的摩擦是滑动摩擦还是静摩擦,再让学生进一步确定黑板与黑板擦受到的摩擦都是滑动摩擦,而黑板是静止的(相对地面,黑板擦是运动的(相对地面,所以静止的物体受到的摩擦也可以是滑动摩擦,只要它们间有相对运动(相互接触的两物体间的相对位置有了变动
⒋运动与相对运动的区别
很多学生都不能真正理解相对运动,相对静止的概念,常把相对运动等同于运动,把相对静止等同于静止,为此,可增加演示:
把一本书放在三角板上,移动三角板,并使书和三角板保持相对静止,让学生注意书的位置变动,可得书相对于地面的位置发生了变动,所以我们说书是运动的(参照物是地面,再让学生仔细观察书相对于三角板位置有没有变动,可得:
没有变动,所以我们说书是相对静止的(参照物是与它接触的另一物体——三角板;用黑板擦擦黑板,让学生观察,黑板的位置没有变动,所以它是静止的(参照物是地面,同时相对于黑板擦,它的位置又发生了变动,所以它又是相对运动的(参照物是与它接触的另一物体——黑板擦,所以运动和静止是以地面为参照物进行判断的,相对运动和相对静止是以与它接触的另一个物体为参照物来判断的。
⒌重力与正压力间的关系
①重力是压力产生的直接原因:
大小相等,方向相同:
取一本大字典平放在水平的桌面上,桌面所受字典的压力与字典所受的重力大小相等,方向相反,字典的重力是桌面所受压力的直接原因②没有任何关系,把字典平压在黑板上保持静止,字典对黑板的压力与重力无任何关系③有一定的关系,但不相等:
如②中在字典上再放一本物理书,则桌面所受字典的压力大于字典所受的重力;若把字典放在一斜面上,则斜面所受字典的压力只是字典所受的一个分力,小于字典的重力,边讲解边演示。
如图所示:
⒍用茶杯做水流星实验
用手提起一盛水的茶杯,以肩为圆心、手臂为半径,使茶杯在竖直平面内做圆周运动,转到最高点时时杯口朝下,水不往下掉,做完后再自然地喝口水,视觉效果好,学生兴致高,用此实验来分析向心力的来源,效果非常好。
⒎用塑料袋和水演示曲线运动的条件,抛体运动的轨迹
用一透明的塑料袋装上适量的染上鲜艳颜色的水,封好口,再用圆规在袋上扎个小空,用力挤压塑料袋,水柱喷射而出,调整方向,可看到当水柱向上或向下竖直喷出时,水柱的初速度方向与所受重力方向共线,水柱做直线运动,当水柱斜向或水平方向喷出时,水柱的初速度方向与所受重力方向不共线,水柱做曲线运动,水柱的形状就是平抛和斜抛物体运动的轨迹。
⒏用扫把显示摩擦力的方向
为了帮助学生正确认识静摩擦力的方向,可用扫把来显示静摩擦力的方向。
用扫把在黑板上扫,观察刷毛弯曲的方向和受力方向之间的关系,可以得出结论:
静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势方向相反。
⒐用啤酒瓶和百元纸币演示物体的惯性或动量定理
取两只酒瓶和一张崭新的一百元纸币,把两只酒瓶口对口竖直放置,并把钱放在瓶口之间,提出问题:
如何把钱取出而不碰倒瓶?
学生们跃跃欲试,但学生在做的过程中发现按要求把瓶和钱放好已属不易,安全取出钱谈何容易!
此时教师是轻轻拉直纸币,用一手指快速击打它,纸币顺利取出,酒瓶纹丝不动。
全体学生惊叹!
这个实验比上一个实验可见度高,演示过程精彩,吸引人。
这个实验无论用来解释惯性现象还是用来解释动量定理效果都很好
⒑用遥控玩具车来演示作用力和反作用力
如右图:
在木板下放两支同一型号的试管,木板上放上玩具小车,
当玩具车向左运动时,车下面的平板向右运动,实验效果非常明显。
由于采用了遥控技术,排除了实验中的其它干挠,说服力强。
再加上
玩具车造型美观,学生的感观受到强烈刺激,印象特别深刻。
⒒用玩具手枪和子弹引入动量概念
取几颗子弹分发给学生看。
将一颗子弹装入玩具手枪,一手持枪,一手持纸靶,沿平行于黑板的方向击发,结果是子弹穿透纸靶。
接着,佯装再次装入子弹,迅速举枪指向某一区域的学生。
没等到枪响,手枪所指区域的同学就已经作出抵挡或躲避的防御反应。
⒓用气球演示反冲运动
先将气球充气,用夹子封住开口。
打开夹子,气球里的空气快速喷出,气球朝反向快速运动。
见附件:
视屏
⒔用溜溜球演示动能与重力势能的转化
市场上有一种叫溜溜球的玩具,构造与麦克斯韦滚摆类似,可用来演示动能与重力势能的转化。
不少学生玩过溜溜球,对此非常熟悉。
因此,用溜溜球代替麦克斯韦滚摆来演示,学生会感到非常亲切。
⒕演示相同的动量变化量所需的时间越短受力越大
先用一根细线一端连大钩码,另一端连橡皮条,手提着橡皮条的一端让大钩码从某一高度自由下落,细线不断。
再改用两根细线一端连大钩码,手提着另一端让大钩码从同一高度自由下落,细线断开,大钩码掉在地上。
⒖用玩具弹性小球演示动能与势能的转化
市场上有一种玩具塑料小球,弹性非常好,在与地面的碰撞过程中,机械能损失很少,可用来演示动能与势能的转化过程。
⒗用欧姆表测量白炽灯泡的电阻
取一只白炽灯泡(230V,40W,用PUR2
=来计算灯泡的电阻,结果是1323Ω。
用欧姆表
测量灯泡的电阻,结果是101Ω。
由此可以说明,灯泡在工作状态下的电阻大于在常温下的电阻,
温度越高,电阻率越大。
⒘会动的铝箔“天桥”
在《物理(选修3-1》中,有一则迷你实验,会动的
铝箔“天桥”。
用铝箔纸折叠成“天桥”形状,上面放置一
个U形磁铁(如图4所示。
用干电池给铝箔“天桥”供电,
发现铝箔“天桥”向某个方向动了起来。
分别改变电流的方
向和磁场的方向,发现铝箔“天桥”动的方向也发生了变化。
由此可以很自然的进入到对安培力规律的探究之中。
⒙用演示小实验,构建习题的物理情景
(2004年全国理综试题如图4所示,ad、bd、cd是
竖直面内三根固定的光滑细杆,a、b、c、d位于同一圆周上,a点为圆周的最高点,d点为最低点。
每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出,三个滑环a、b、c分别从高处释放(初速为0,用t1、t2、t3依次表示滑环到达d所用的时间,则
A、t1B、t1>t2>t3
C、t3>t1>t2
D、t1=t2=t3
学生往往认为cd细杆最短,错选A。
正确答案是D,我们据此制作了实物仪器让三个金属小球从最高点同时落下,穿过光滑细杆,结果三个球同时到达圆周边(如图5所示,并同时发出清脆的响声。
然后再把钢圆圈快速翻转竖起,三小球又同时到达最低点。
效果非常好!
(二改进现有效果不理想的演示实验
⒈有关牛顿管的改进
把牛顿管内装的铁片涂上绿的油漆,羽毛染成鲜艳的红色并粘上微小铁屑;玻璃管的顶端按上可以自由取放磁铁装置,在玻璃管下端装有抽气嘴。
这样改进后,铁片和和羽毛就可以被磁铁吸在玻璃管的顶部,演示时只要移开顶部的磁铁,不必翻转玻璃管就可实现铁片和羽毛同时自由下落,克服了用老式牛顿管演示时所产生的缺点,并可以控制开始下落的时间,老师演示起来轻松,学生观察起来也从容。
而且色彩艳丽的铁片和羽毛可以克服由于玻璃管反光带来的影响,增强了实验的科学性、可控性、可见度,通过对比演示,学生可以清晰地观察到,当玻璃管内有空气时,铁片比羽毛下落的要快,抽掉空气后,羽毛和铁片同时下落,演示效果直观清晰。
⒉“超重和失重”演示实验的两个改进方案
采用简易趣味的特殊教具来演示“超重和失重”,形象独特美妙,其实验效果远非教材上介绍的几则演示实验可比。
abc
d
方案1
找一根钢锯条(或折一根富有弹性的竹条,鲜
桑条、柳条均可在其一端系挂一重物(如砝码、摆
球、螺母等。
演示时,如图1所示手握锯条另一
端,向上或者向下加速平动锯条,则见锯条与静
止时弯曲度的对比变
化明显,“超重和失
重”现象显见。
方案2
如图2所示,找一个金属罐,在其底部固定一个钩(或打一个孔,
将两根橡皮筋的一端固定在这个钩上(或穿过孔打一个结,橡皮筋的另
一端各挂一个较重的物体,如摆球、大铁螺母等,将其搁在金属罐口
的外边缘上,使之可以被橡皮筋拉入罐内,金属罐口上系绳子,可使
金属罐加速上升或自由下落。
演示时,使金属罐自由下落,由于重物失重,它将在橡皮筋拉力的作用下,被拉入金属罐中,并可听到重物撞击金属罐的响声。
若将两重物拉下一些,参阅图2,使橡皮筋在金属罐外的长度增加一些,再使金属罐加速上升(或通过定滑轮拖动,由于重物超重,橡皮筋将被拉长,重物相对于金属罐要下降一些,超重显见。
⒊电容器充放电实验的改进
用万用表和一只规格为1000Fμ的电解电容器,做电容器的充放电实验.充电过程:
万用表选择欧姆档100⨯,红、黑表笔分别接电解电容器的负极、正极,可观察到指针先右偏后回复,表明存在瞬时充电电流。
放电过程:
万用表选择直流档1mA,红、黑表笔分别接电解电容器的正极、负极,可观察到指针先右偏后回复,表明存在瞬时放电电流。
此实验在用万用表来代替电源和电流表,效果明显,操作简单。
⒋电容器放电实验的改进
取一只规格为V500F50μ的电容器,连上插头,将插头在V220AC的电源插座上插一下,则电容器充电。
用绝缘金属棒碰一下插头上的两极,则电容器放电,出现电火花,并发出“啪”的一声。
这个实验用金属棒碰触电容器两极来代替两极用导线短接,更便于操作控制,效果好,非常刺激,但在做实验时要注意用电安全。
⒌对平行板电容器演示实验的改进
在实验演示与平行板电容器电容有关的因素时,由于空气潮湿和尖端放电而引起漏电,导致指针的偏角无法保持稳定,实验效果很不理想。
针对上述问题,如作如下改进,指针的最大偏角
可达40°左右(见图1,而且还可一保持较长时间,效果颇佳。
⑴用戳刀将静电计指针的针端和固定金属杆的末端戳成圆弧形,防止尖端放电
⑵连接线的改进。
本实验中用了两根导线,将其中一导线的—头栅一只小型的书报夹(如图1中的最左边夹子用焊锡焊接起来,另一头也用焊锡将许多的细铜丝焊成一块,然后再连接到静电计的接线柱上,要求焊点要光滑。
另一导线可以仍用原来的鳄鱼夹导线。
实物连接(见图1