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几个中学物理演示实验的改进

来源:不详       更新时间:2013-1-28 9:26:27
 
    在提倡素质教育的大背景下,物理实验教学能使学生形成直接的物理感性认识。但是有些实验对于条件欠缺的学校来说是难以实现的,为此,我对下面几个演示实验进行了改进,达到了满意的效果。
  
  一、楞次定律的实验
  
  用剪刀将铝质易拉罐剪成两个宽约1~2cm的铝圈,取一根长约15cm的饮料吸管,将两铝圈分别用胶带纸粘在吸管的两端,并将其中一铝圈剪断,将吸管搁在一个废灯泡上(图1),便能用强磁铁做楞次定律的演示实验了。
  

 

  图1
  

  二、分子力的实验
  
  用剪刀将质量较轻的塑料板剪成半径约8cm的圆板,用烧烫的细铁钉在板的中央灼穿一小孔,将橡皮筋的一端穿过小孔,并在穿过去的橡皮筋的另一端系一根轻小细棒,使之不会脱落。手提橡皮筋的另一端,观察此时橡皮筋的长度,再将图板放入事先准备好的一盆水中(图2),用手向上提橡皮筋,直到橡皮筋的长度伸长至原来的2~3倍时,圆板就能被提出水面。
  


  图2
  

  三、冲量实验
  
  找几根塑料吸管,取一根牙签(若两端均为尖端,则切去一个尖端),将牙签放入管中,用嘴对准管口吹气,牙签将从吸管的另一端飞出。该实验令人感兴趣的是吸管越长则牙签飞得越远。原因是吹气所用的力为一定时,管越长,则牙签的受力作用时间越长。由Ft=△p可知,牙签的动量变化越大,牙签飞出时的速度也越大,飞得也越远。事实上,这与长枪比短枪射程远的原因是相同的。该实验可在上动量定量这一课时演示。若吸管不够长,可将2~3根吸管接成较长的管子,接的方法是剪一段约2cm长的吸管,将其剖开包在接头处,再用胶带纸缠几圈便可。
  
  四、库仑定律实验
  
  如图3所示,M为带绝缘柄的金属球,丝线上的小球用很轻的泡沫小球做内芯,外面包上导电的铝箔。利用感应起电机使M和铝箔小球同时带上正(负)电。由于起电机的起电效果远远强于摩擦起电,因此铝箔小球产生了明显的偏离。加快起电机的摇动速度,M和铝箔小球的带电量增加,丝线的偏角θ也增大,说明它们之间的库仑力变大;减慢摇动速度,则带电量减少,偏角θ变小,库仑力也变小。由此得出结论:电量越多,库仑力越大。
  


  图3
  

  保持起电机的摇动速度一定(带电量不变),使M逐渐靠近丝线小球,M和小球之间的距离r越小,发现偏角θ增大,说明库仑力增加,使M逐渐远离丝线小球,r增大,θ减小,库仑力减弱。由此得出结论,距离越大,库仑力就越小。
  
  改进后的实验有以下优点:1.M和小球的带电量大大增加,丝线的偏角很大,现象十分明显。2.通过改变起电机的摇动速度,可以定性地控制M和小球的带电量的多少。3.利用较长的丝线,把比较θ转化为比较弧长,使观察和记录工作更容易。4.避免了移动悬点P1,P2,P3这一繁琐而毫无意义的工作,灵活地移动M,减小了操作难度。

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