初中物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案1.doc

初中物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案一、實(shí)驗(yàn)課題名稱：慣性定律演示儀二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：運(yùn)用慣性定律（牛頓第一定律）：物體在不受任何外力作用的時(shí)候總保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)（物體總保持原有在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)直到有外力迫使它改變?yōu)橹梗┤?shí)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)器材在教材中所處的地位與作用：該實(shí)驗(yàn)是八年級(jí)物理第八章第二節(jié)內(nèi)容，在已經(jīng)學(xué)習(xí)了牛頓第一定律的基礎(chǔ)上，研究所有物體都具有慣性，對(duì)于學(xué)生理解、學(xué)習(xí)、運(yùn)用牛頓第一定律以及慣性的知識(shí)具有相當(dāng)重要的作用?？梢哉f(shuō)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)是探究物體慣性的核心演示實(shí)驗(yàn)，一旦學(xué)生通過(guò)觀察本實(shí)驗(yàn)儀的演示，必定會(huì)十分深刻在理解和掌握慣性在相關(guān)知識(shí)。四、實(shí)驗(yàn)器材：長(zhǎng)木板、小車、彈簧、直塑料細(xì)管、漏斗、橡皮筋、細(xì)線、彈珠、鐵釘五、實(shí)驗(yàn)原型及不足之處:傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法是使用控制變量法，使兩種物質(zhì)的質(zhì)量相等，吸收的熱量相同，通過(guò)觀察溫度計(jì)上示數(shù)的變化，得出結(jié)論：溫度計(jì)示數(shù)上升較快的物質(zhì)，升高1所需的熱量較少，吸收熱量的能力較?。幢葻崛葺^小）。它的不足之處：水和食用油吸收相同的熱量用這套實(shí)驗(yàn)裝置有較大的誤差，容易受到外界環(huán)境的影響（如風(fēng)向、石棉網(wǎng)的初溫、兩個(gè)酒精等的火焰有大小等）不便于控制；通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：吸熱能力的大小與溫度的變化成反比，學(xué)生要多轉(zhuǎn)動(dòng)一下思維才能理解，結(jié)論沒(méi)有改進(jìn)后的直接；所需要的實(shí)驗(yàn)器材也比較多，不利于實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備與操作。所用燒杯體積過(guò)大，與空氣的接觸面積過(guò)大，所以散熱過(guò)多，造成實(shí)驗(yàn)測(cè)量誤差過(guò)大。（如圖）六、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與改進(jìn)之處： 將兩套裝置合二為一，減少了小組實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)器材的需要；便于控制相同時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相同這個(gè)變量，誤差更??；兩試管與空氣的接觸面更小，散熱較少，誤差較?。粚^大的吸熱面改為試管底部較小的吸熱點(diǎn)（兩試管型號(hào)相同、質(zhì)量相等），就保證了相同時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相同實(shí)驗(yàn)中，將原實(shí)驗(yàn)觀察溫度計(jì)示數(shù)變化改為觀察并記錄兩物質(zhì)升高相同溫度時(shí)的時(shí)間，這樣做的好處是使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更直接；（如圖）七、實(shí)驗(yàn)原理：通過(guò)控制兩物質(zhì)質(zhì)量相等、吸收熱量相同、升高相同的溫度等因素，來(lái)觀察手中的秒表。升高相同溫度時(shí)，所用時(shí)間較長(zhǎng)的物質(zhì)吸收的熱量自然多一些，單位質(zhì)量吸收熱量的能力更強(qiáng)（即比熱容更大一些）。說(shuō)明：完成實(shí)驗(yàn)時(shí)需控制的幾個(gè)量?jī)稍嚬苄吞?hào)相同、質(zhì)量相等；試管中的水和食用油質(zhì)量相等；試管中的水和食用油初溫相同（可將兩試管放入裝有冷水的同一燒杯中12分鐘）；相同時(shí)間內(nèi)兩試管吸收的熱量相等；兩試管中的液體升高相同的溫度；改變的量：升高相同溫度時(shí)所需要加熱的時(shí)間不同；升高相同溫度時(shí)所吸收的熱量不同。八、實(shí)驗(yàn)操作步驟：將裝有質(zhì)量相等的水和食用油的試管插入事先準(zhǔn)備好的同一燒杯的冷水中12分鐘，保證兩試管中液體的初溫相同；將初溫相同的兩試管從冷水中拿出來(lái)同時(shí)放入正在加熱的石棉網(wǎng)上，并放入溫度計(jì)（同時(shí)按下秒表開(kāi)始計(jì)時(shí)），觀察通過(guò)熱傳遞獲得熱量的兩試管中溫度計(jì)的變化；在溫度計(jì)達(dá)到70時(shí)分別記下所用的時(shí)間；比較升高相同溫度時(shí)所用時(shí)間的不同；得出結(jié)論：升高相同溫度時(shí)，所用時(shí)間較長(zhǎng)的物質(zhì)吸收的熱量較多，吸收熱量的能力較強(qiáng)（比熱容較大）。九、實(shí)驗(yàn)效果：通過(guò)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，在教學(xué)中學(xué)生更容易接受比熱容的概念，更容易弄懂比熱容較大的物質(zhì)在質(zhì)量相等、初溫相同、吸收熱量相同的情況下，溫度變化較小；或比熱容較大的物質(zhì)在質(zhì)量相等、初溫相同、溫度變化相同的情況下，吸收熱量較多；并運(yùn)用這些知識(shí)解釋一些常見(jiàn)的日常生活實(shí)例。十、自我評(píng)價(jià) 該實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)比原實(shí)驗(yàn)更容易控制一些量的變化，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差更小，實(shí)驗(yàn)結(jié)論更直