中学物理教学法实验指导书
二、粉的厚度
实验中痱子粉的作用是界定油膜大小的边界,痱子粉过厚,油膜不易扩散,使水面的痱子粉开裂,痱子粉太少,油膜边界不清。教材中要求学生将痱子粉均匀地撒在水面上,如何“撒”.这是关键,为了让学生撒好痱子粉,可先将痱子粉装入小布袋中,然后拿一细木棒在水面上方轻敲布袋,即可得到均匀的、很薄的一层痱子粉。具体撒
多薄的痱子粉,教师要事先试验.心中有数,并指导学生操作。
三、点的滴法
实验时,把配好的浓度为1?的油酸溶液约(3ml一5ml)分到5ml量筒中,发给各小组,让学生用液管抽取溶液,一滴一滴地滴入小量筒,训练准确、均匀地滴点。在练习之前,教师应示范滴管的拿取姿势,用左手食指、中指挟住滴管的中部.右手拇指和食指摄住滴管的胶头,两手掌靠拢。形成一个稳定的姿势,再把两肘支在桌上,这样可保证滴出每滴溶液时所用的力始终不变,数出的滴数误差就会减小。学生按上述方法操作,记下小量筒内增加一定体积(例如lml)时的滴数。接下来把一滴油酸溶液滴入撒好痱子粉的水面中央,这滴油酸溶液立刻伸展为一个80cm2,140cm2左右的以痱子粉为边界的近圆形油膜,边缘是锯齿形,当油膜中的无水乙醇挥发、溶解后.油膜便自动收缩为60cm2-120cm2的近圆形油膜。浅盘上盖好玻璃,用彩笔描出油膜边界,用坐标纸量出油膜面积。
注意了以上三个问题后,这个实验就不难成功了,实验过程中,另外注意浅盘选深度为5cm左右的圆盘,口径选40cm以上,底色用
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棕、黑等深色,痱子粉应保证干燥,浅盘中的水应提前放置(静置)10小时以上,滴管往浅盘水面上滴油酸溶液时,滴管口距下面的高度应在1cm 之内,当重做实验时,应用大量清水把钱盘及量筒、滴管洗净,有条件的学校如用热水清洗或酒清擦试后再冲洗效果更佳。 总之,只要教师精心准备,对学生认真指导,则可观察到应有的实验现象,一定会得到与油酸分子公认值1.12 × 10-9很接近的测量估算值
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实验七:电流天平实验
实验目的:1、学会一种测量磁场的方法;
2、通过实验是学生对磁场中安培力有一个直观感性体验
实验仪器
J2408型电流天平,是根据教育部《JY49-79》号技术标准的规定和要求而设计的。主要供中等学校物理教学中进行演示实验使用。其标准定型样机如图31-1(a)所示。(b)为横梁主体
1.激磁线圈:内径55mm,总长96mm,用直径为1.06mm高强度漆包线
绕制,圈数495±5匝。
2.激磁电流:≤3A。
3.E形导体最大工作电流:≤3A。
4.砝码:铅制,质量为5mg、20mg、40mg、60mg四种,误差均不大于2.5%。
型电流天平原理
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J2408型电流天平的工作原理,如图31-2所示。按要求将电流天平装好,调整横梁成平衡状态后,则指针指零位。在激磁线圈接线柱正、负端接入激磁电流,同时接接线柱正负标志给E型导体接入一定大小的电流,此电流在磁场中就会受到一个向下的作用力F,它作用在导体L段上,从而破坏了横梁平衡,使指针向右偏转。只有在砝码钩上挂以适当质量m的砝码,才能使天平恢复平衡。根据等臂杠杆的原理,则F=mg。这样,我们就直接测出了通电导体在磁场中所受作用力的大小。若保持激磁电流的大小不变,即磁感应强度B不变。用上述同样的办法求得在不同的导体长度L或L/2和不同通电电流I时的F值,就可证明F∝BIL。根据B=F/IL计算出B值。还可以研究对于一个恒定的激磁电流,螺线管内磁感应强度为一恒量,磁感应强度是磁场本身特征的描述,而与磁场中通电导体的长度、导体电流的大小等无关。
J2408型电流天平结构
电流天平的结构,见图31-1。它由激磁线圈、立柱、横梁、底座等组成。
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激磁线圈:横卧于胶木底座上,是一多匝螺线管。线圈两端分别连接在接线柱11、12上。当给螺线管接通激磁电流时,螺线管内就会产生一个接近匀强的磁场。
横梁主体:用一块环氧树脂敷铜板制成,敷铜板上右侧保留的铜泊导电层,成为E字型。在横梁正中装有两把黄铜制刀子,两刀刃位于平行于横梁平面且垂直于纵轴的同一直线上。通过刀架,两把刀分别与E型导体的a边及转换开关连通,而转换开关的两个触点则分别铆在b边、c边的端部,以便任意选用E型导体L段的全长或一半作为实验的有效长度。横梁上还装有调平螺母,配重螺母,砝码钩及指针。砝码约位于横梁左侧一端的端边中部;指针位于横梁正中线上且垂直于横梁平面。
两个黄铜刀承是通过立柱固定于底座上。两刀承的刀口位于平行于底座平面且垂直于螺线管纵轴的同一条直线上。立柱通过导线分别与接线柱9、10连通,当仪器装好后,通过接线柱、导线、立柱、刀承,刀子转换开关和E型导体在两个接线柱之间就构成了一条回路。
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