新課標(biāo)高中物理教材中一些試驗(yàn)的研討PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1 教材的變化教材的變化* 數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)Digital experiment system 第1頁(yè)/共48頁(yè)第2頁(yè)/共48頁(yè)第3頁(yè)/共48頁(yè)頻閃攝影頻閃攝影一、傳統(tǒng)的頻閃攝影一、傳統(tǒng)的頻閃攝影 位置固定的頻閃光源，照射運(yùn)動(dòng)的物體。適用于拍攝位置固定的頻閃光源，照射運(yùn)動(dòng)的物體。適用于拍攝多種運(yùn)動(dòng)體，例如小球。多種運(yùn)動(dòng)體，例如小球。 頻閃光源價(jià)格高，氣體放電閃光管壽命有限。頻閃光源價(jià)格高，氣體放電閃光管壽命有限。 需要黑暗的環(huán)境。膠卷需要洗印。需要黑暗的環(huán)境。膠卷需要洗印。 改進(jìn)：多只白光改進(jìn)：多只白光LED自制頻閃光源，數(shù)碼相機(jī)拍攝。自制頻閃光源，數(shù)碼相機(jī)拍攝。 二、新穎的

2、二、新穎的“自頻閃自頻閃”攝影攝影 頻閃光源安裝于運(yùn)動(dòng)的物體上。適用于拍攝較大的、頻閃光源安裝于運(yùn)動(dòng)的物體上。適用于拍攝較大的、只做平動(dòng)的物體，例如滑塊。只做平動(dòng)的物體，例如滑塊。 自制頻閃光源，價(jià)格低廉，發(fā)光二極管壽命長(zhǎng)。自制頻閃光源，價(jià)格低廉，發(fā)光二極管壽命長(zhǎng)。 高亮度高亮度LED閃光相當(dāng)強(qiáng)，一般的教室環(huán)境中即可。閃光相當(dāng)強(qiáng)，一般的教室環(huán)境中即可。 用數(shù)碼相機(jī)拍攝，即時(shí)傳送到電腦中顯示和處理。用數(shù)碼相機(jī)拍攝，即時(shí)傳送到電腦中顯示和處理。 可作為課外和家庭實(shí)驗(yàn)。可作為課外和家庭實(shí)驗(yàn)。第4頁(yè)/共48頁(yè)三、應(yīng)用案例三、應(yīng)用案例 自由落體運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置 整套實(shí)驗(yàn)裝置由數(shù)碼相機(jī)、相

3、機(jī)三腳架、背景板（黑色）、遙控電磁鐵、遙控器和自頻閃落體組成 第5頁(yè)/共48頁(yè)照片照片 注：照片已作裁剪處理并逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90。第6頁(yè)/共48頁(yè)序號(hào)像素t/sy/m1120.020.00372450.040.01383930.060.028541520.080.046552250.10.068963110.120.095274100.140.125585200.160.159196440.180.1970107810.20.2390119300.220.28461210920.240.33421312670.260.38781414550.280.44531516560.30.506816187

4、00.320.5723數(shù)據(jù)圖線數(shù)據(jù)圖線 第7頁(yè)/共48頁(yè)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系一、傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法一、傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法 將砝碼受的重力數(shù)值作為小車(chē)所受的拉力將砝碼受的重力數(shù)值作為小車(chē)所受的拉力F，會(huì)引起學(xué)生質(zhì)疑，會(huì)引起學(xué)生質(zhì)疑，卻不好解釋。若不質(zhì)疑，又會(huì)留下錯(cuò)誤印象。卻不好解釋。若不質(zhì)疑，又會(huì)留下錯(cuò)誤印象。 實(shí)驗(yàn)中，很難做到使實(shí)驗(yàn)中，很難做到使m M，導(dǎo)致此系統(tǒng)誤差不會(huì)太小。，導(dǎo)致此系統(tǒng)誤差不會(huì)太小。二、改進(jìn)的方法二、改進(jìn)的方法（見(jiàn)教育科學(xué)出版社的課本）（見(jiàn)教育科學(xué)出版社的課本） 將彈簧測(cè)力計(jì)安裝在小車(chē)，直接測(cè)量拉力將彈簧測(cè)力計(jì)安裝在小車(chē)，直接測(cè)量拉力F 。從理論上講

5、，避免了。從理論上講，避免了上述系統(tǒng)誤差。上述系統(tǒng)誤差。 運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，無(wú)法看清測(cè)力計(jì)的示數(shù)，并且彈簧的振動(dòng)也使讀運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，無(wú)法看清測(cè)力計(jì)的示數(shù)，并且彈簧的振動(dòng)也使讀數(shù)不穩(wěn)。因此上述方法的可行性有問(wèn)題數(shù)不穩(wěn)。因此上述方法的可行性有問(wèn)題。第8頁(yè)/共48頁(yè)三、應(yīng)用自制的數(shù)顯測(cè)力裝置三、應(yīng)用自制的數(shù)顯測(cè)力裝置 數(shù)顯測(cè)力計(jì)數(shù)顯測(cè)力計(jì) 將靈敏的微型力傳感器和可見(jiàn)度較高的數(shù)字表頭組合起來(lái)，滿足將靈敏的微型力傳感器和可見(jiàn)度較高的數(shù)字表頭組合起來(lái)，滿足測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體受力這一特定的需求。成本低，易自制。測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體受力這一特定的需求。成本低，易自制。（北京人大附中吳月江老師制作，獲第七屆全國(guó)自制教具一等獎(jiǎng)（北京人

6、大附中吳月江老師制作，獲第七屆全國(guó)自制教具一等獎(jiǎng)）第9頁(yè)/共48頁(yè) 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1. 小車(chē)質(zhì)量恒定小車(chē)質(zhì)量恒定 ：M=428.5g次次F /Nt1/mSt2/mSv1/mS-1v2/mS-1dt/mSa/mS-210.09239.5821.260.2530.4701013.690.21520.13635.1617.720.2840.564868.160.32230.1828.5715.230.3500.657728.640.42140.22425.2313.710.3960.729652.250.51150.26824.8112.740.4030.785618.570.61760.3124

7、.8212.050.4030.830597.340.71570.34724.7311.50.4040.870577.290.806第10頁(yè)/共48頁(yè)第11頁(yè)/共48頁(yè)2. 拉力不變：拉力不變：f=0.270N次M/Kg1/Mt1/mSv1/ms-1t2/msv2/ms-1dt/mSa/ms-210.3752.66717.920.55810.880.919487.620.74020.4252.35320.210.49511.860.843536.730.64930.4752.10522.880.43712.730.786588.520.59240.5251.90522.730.434013.22

8、0.756595.560.53150.5751.73924.840.40314.10.709640.260.47960.6251.60024.80.40314.280.700645.340.46070.6751.48124.330.41114.620.684650.780.419第12頁(yè)/共48頁(yè)第13頁(yè)/共48頁(yè)動(dòng)能動(dòng)能一、探究做功與速度變化的關(guān)系一、探究做功與速度變化的關(guān)系（人教社課本）（人教社課本）二、探究外力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系二、探究外力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系（教科社課本）（教科社課本） 為了建立動(dòng)能的概念，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察到動(dòng)能與速度的平方成為了建立動(dòng)能的概念，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察到動(dòng)能與速

9、度的平方成正比，學(xué)習(xí)試探變量間可能存在的關(guān)系。正比，學(xué)習(xí)試探變量間可能存在的關(guān)系。 采用變力做功，不能測(cè)量其具體數(shù)值，而是巧妙地控制各次采用變力做功，不能測(cè)量其具體數(shù)值，而是巧妙地控制各次功的比值。功的比值。 必須使用細(xì)（必須使用細(xì)（k k值小）而均勻的優(yōu)質(zhì)橡皮筋。小商品市場(chǎng)有售值?。┒鶆虻膬?yōu)質(zhì)橡皮筋。小商品市場(chǎng)有售（或從扁形的（或從扁形的“松緊帶松緊帶”中拆取）。兩端做鉤。中拆取）。兩端做鉤。 可改為橡皮筋彈射小球，借助平拋運(yùn)動(dòng)射程測(cè)量速度的比值可改為橡皮筋彈射小球，借助平拋運(yùn)動(dòng)射程測(cè)量速度的比值。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察做功和動(dòng)能變化的關(guān)系，驗(yàn)證動(dòng)能定理。通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察做功和動(dòng)能變化的關(guān)系，驗(yàn)證動(dòng)能

10、定理。 采用恒力做功，簡(jiǎn)化操作和數(shù)據(jù)處理。采用恒力做功，簡(jiǎn)化操作和數(shù)據(jù)處理。 若改用數(shù)顯測(cè)力裝置，可以較好地完成實(shí)驗(yàn)，減小誤差。若改用數(shù)顯測(cè)力裝置，可以較好地完成實(shí)驗(yàn)，減小誤差。第14頁(yè)/共48頁(yè)第15頁(yè)/共48頁(yè)用高靈敏電子天平代替扭秤，實(shí)現(xiàn)用高靈敏電子天平代替扭秤，實(shí)現(xiàn)對(duì)帶電小金屬球之間靜電力的定量對(duì)帶電小金屬球之間靜電力的定量測(cè)量。測(cè)量。第16頁(yè)/共48頁(yè)實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組所帶電量所帶電量（份）（份）距離距離8.0cm時(shí)時(shí)作用力作用力(mg)距離距離16.0cm時(shí)時(shí)作用力作用力(mg)第一組第一組124061第二組第二組1/26216第三組第三組1/4175 所測(cè)兩個(gè)球之間的作用力為斥力。所測(cè)

11、兩個(gè)球之間的作用力為斥力。 記錄的是電子天平的顯示值，可改為對(duì)應(yīng)的力的數(shù)值（單位為記錄的是電子天平的顯示值，可改為對(duì)應(yīng)的力的數(shù)值（單位為 N） 造成誤差的一個(gè)原因造成誤差的一個(gè)原因靜電力使小球表面的電荷分布不均勻，靜電力使小球表面的電荷分布不均勻，因因 而不能將其視為兩個(gè)距離等于兩球心距的點(diǎn)電荷。而不能將其視為兩個(gè)距離等于兩球心距的點(diǎn)電荷。典型實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)典型實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明說(shuō)明第17頁(yè)/共48頁(yè)簡(jiǎn)易庫(kù)侖扭秤簡(jiǎn)易庫(kù)侖扭秤 （第七屆全國(guó)自制教（第七屆全國(guó)自制教具）具）特點(diǎn)特點(diǎn) 使用聚四氟乙烯使用聚四氟乙烯絕緣桿絕緣桿 用激光筆顯示扭用激光筆顯示扭轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)角度 增加阻尼葉片增加阻尼葉片 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)明，易制結(jié)構(gòu)

12、簡(jiǎn)明，易制作作功能功能 定性演示定性演示（四川尹崇榮老師制作（四川尹崇榮老師制作）第18頁(yè)/共48頁(yè)一、演示電容器充放電現(xiàn)象的目的一、演示電容器充放電現(xiàn)象的目的第19頁(yè)/共48頁(yè)二、相關(guān)的理論二、相關(guān)的理論 電容器電容器C 的充電和放電電的充電和放電電路路 都是一個(gè)都是一個(gè)RC 電路。即使只電路。即使只 用一根導(dǎo)線，也存在很小用一根導(dǎo)線，也存在很小的的 電阻電阻R。 充電和放電都需要一定的時(shí)間，是一個(gè)暫態(tài)過(guò)程。充電和放電都需要一定的時(shí)間，是一個(gè)暫態(tài)過(guò)程。不是不是“瞬間瞬間”完完的。的。 因此，因此，電容器兩端的電壓電容器兩端的電壓 u 不可能不可能“突變突變”。在在 R 恒定的條件下，恒定的條

13、件下，u 和和 i 都依照時(shí)間都依照時(shí)間 t 的指數(shù)函數(shù)變化。的指數(shù)函數(shù)變化。RCteii0)1 (0RCteuuRCteuu0 充電過(guò)程中：充電過(guò)程中： ， 。 放電過(guò)程中：放電過(guò)程中： ， 。RCteii0上述各式中，乘積上述各式中，乘積 RC 具有時(shí)間量綱，叫做這個(gè)電路的具有時(shí)間量綱，叫做這個(gè)電路的時(shí)間常數(shù)時(shí)間常數(shù)。0037. 01iiei當(dāng)當(dāng) t = RC 時(shí)，時(shí)， ，因此，因此 RC 反應(yīng)了充放電的快慢反應(yīng)了充放電的快慢。第20頁(yè)/共48頁(yè)1. 萊頓瓶萊頓瓶（古典的實(shí)驗(yàn)）（古典的實(shí)驗(yàn)） 用起電機(jī)充電，看不到現(xiàn)象和過(guò)程。用起電機(jī)充電，看不到現(xiàn)象和過(guò)程。用放電叉放電時(shí)產(chǎn)生火花（光、聲）用

14、放電叉放電時(shí)產(chǎn)生火花（光、聲）。2. 小燈泡和電容器小燈泡和電容器直觀顯示電容器儲(chǔ)存能量直觀顯示電容器儲(chǔ)存能量E。221CUE 實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵：有足夠大實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵：有足夠大的時(shí)間常數(shù)的時(shí)間常數(shù)RC，得以完整地顯，得以完整地顯示出這種暫態(tài)過(guò)程。示出這種暫態(tài)過(guò)程。 常用小燈泡的常用小燈泡的 R 較小，所較小，所以要用很大的電容以要用很大的電容 C (10 4F 1F)，這樣儲(chǔ)存能量也較多。，這樣儲(chǔ)存能量也較多。 定性顯示充放電過(guò)程中電流強(qiáng)度的變化。定性顯示充放電過(guò)程中電流強(qiáng)度的變化。法拉級(jí)電解電容器法拉級(jí)電解電容器第21頁(yè)/共48頁(yè)3. 發(fā)光二極管（發(fā)光二極管（LED）和電容器）和電容器 能顯

15、示充放電過(guò)程中電流的方向，能顯示充放電過(guò)程中電流的方向， 并定性顯示電流強(qiáng)度的變化。并定性顯示電流強(qiáng)度的變化。 也需要較大的時(shí)間常數(shù)，所以要用也需要較大的時(shí)間常數(shù)，所以要用 相當(dāng)大的電容相當(dāng)大的電容 C，并串入電阻器增加，并串入電阻器增加 電路中的電路中的R值。值。 LED的門(mén)限電壓會(huì)造成電容器充不的門(mén)限電壓會(huì)造成電容器充不 足、放不凈。足、放不凈。4. 電流表和電容器電流表和電容器（1）用課本）用課本29頁(yè)中圖頁(yè)中圖1.8-1 所示所示的電路做實(shí)驗(yàn)看不到電容器的充放的電路做實(shí)驗(yàn)看不到電容器的充放電現(xiàn)象。因?yàn)殡娏鞅淼碾娮桦姮F(xiàn)象。因?yàn)殡娏鞅淼碾娮鑂A太小太?。ㄈ纾ㄈ鏙0408型的型的0.6A擋僅

16、擋僅0.125）,使電路的時(shí)間常數(shù)太小。使電路的時(shí)間常數(shù)太小。第22頁(yè)/共48頁(yè)C： 1000F R：4.7k RA R 時(shí)間常數(shù)時(shí)間常數(shù)= RC = 4.7 s E：6V 初始電流初始電流 i0 =E/R=1.28mA電流表：電流表：-1 0 1mA（量限稍小于初始電流，指針擺（量限稍小于初始電流，指針擺動(dòng)明顯，也不會(huì)損傷電表）動(dòng)明顯，也不會(huì)損傷電表） 使用零點(diǎn)在中央的演示電流表。能顯示電流的方向使用零點(diǎn)在中央的演示電流表。能顯示電流的方向和大小的定量變化。其量程要依據(jù)和大小的定量變化。其量程要依據(jù)R和電源電壓和電源電壓E選擇。選擇。（2）正確的設(shè)計(jì)）正確的設(shè)計(jì) 在電路中串入足夠大的電阻，并

17、選用大電容，使時(shí)在電路中串入足夠大的電阻，并選用大電容，使時(shí)間常數(shù)足夠大（如幾秒）。間常數(shù)足夠大（如幾秒）。 電流表指針系統(tǒng)的慣性和阻尼使顯示滯后于電電流表指針系統(tǒng)的慣性和阻尼使顯示滯后于電流的變化。流的變化。第23頁(yè)/共48頁(yè)1. 用圖線顯示電容器的充電和放電過(guò)程，直觀、準(zhǔn)確、無(wú)滯用圖線顯示電容器的充電和放電過(guò)程，直觀、準(zhǔn)確、無(wú)滯后。（課本上的圖不全面）后。（課本上的圖不全面）2. 認(rèn)識(shí)到電容器上的電壓不能突變，充電和放電電流都是逐認(rèn)識(shí)到電容器上的電壓不能突變，充電和放電電流都是逐漸衰減的。漸衰減的。3. 可以由電容器上電壓的變化反映能量的轉(zhuǎn)化?？梢杂呻娙萜魃想妷旱淖兓从衬芰康霓D(zhuǎn)化。4.

18、可以顯示可以顯示R、C 值影響充放電的快慢。值影響充放電的快慢。5. 可以進(jìn)一步探究這一種典型的暫態(tài)過(guò)程的定量規(guī)律。（用可以進(jìn)一步探究這一種典型的暫態(tài)過(guò)程的定量規(guī)律。（用Excel處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到在 R 恒定時(shí)恒定時(shí) i 為為 t 的指數(shù)函數(shù)的指數(shù)函數(shù)）實(shí)驗(yàn)電路實(shí)驗(yàn)電路特點(diǎn)特點(diǎn)第24頁(yè)/共48頁(yè)E = 6 V ，C = 1000F，R = 300，時(shí)間常數(shù)，時(shí)間常數(shù) RC = 0.3 s，i 0 = 20 mA 。電流傳感器量程：電流傳感器量程：0 20 mA ， 電壓傳感器量程：電壓傳感器量程：0 20 V 。 上圖：上圖：i 的變化的變化下下圖：圖：u 的變化的變化分

19、別建立分別建立 i - t 和和 u - t 坐標(biāo)，時(shí)間上同步采集坐標(biāo)，時(shí)間上同步采集結(jié)果結(jié)果第25頁(yè)/共48頁(yè) i 的變化 uC 的變化（同一個(gè)時(shí)間橫坐標(biāo)，（同一個(gè)時(shí)間橫坐標(biāo)， 分別建立電流和電壓兩個(gè)縱坐標(biāo)）分別建立電流和電壓兩個(gè)縱坐標(biāo)）第26頁(yè)/共48頁(yè)RC 回路中回路中 , 對(duì)比對(duì)比 R 值不同對(duì)充放電快慢的影響值不同對(duì)充放電快慢的影響第27頁(yè)/共48頁(yè)n認(rèn)識(shí)到比值認(rèn)識(shí)到比值Q / U Q / U 反映了電容器反映了電容器自身的屬性自身的屬性引入電容的概引入電容的概念。念。第28頁(yè)/共48頁(yè) 利用系統(tǒng)提利用系統(tǒng)提供的軟件，進(jìn)行供的軟件，進(jìn)行“求積分求積分”操作操作，由曲線與，由曲線與 t

20、 軸軸之間圖形（黃色之間圖形（黃色）的面積求出充）的面積求出充入和放出的電量入和放出的電量Q。 然后計(jì)算比值然后計(jì)算比值Q / U 。 第29頁(yè)/共48頁(yè)次次U/VQ / m CQ / U充電充電放電放電平均平均16.276.556.666.601.0510324.704.944.834.881.0410333.133.193.383.281.0510341.571.571.631.601.02103注：注： R = 300， 被測(cè)電容器的標(biāo)稱(chēng)值被測(cè)電容器的標(biāo)稱(chēng)值 1000F結(jié)論：同一個(gè)電容器，比值結(jié)論：同一個(gè)電容器，比值 Q / U 為定值。為定值。第30頁(yè)/共48頁(yè)（2）不）不同的電容器，

21、都用同的電容器，都用4節(jié)干電池充、放電節(jié)干電池充、放電電容器電容器 編號(hào)編號(hào)U/VQ / m CQ / U充電充電放電放電平均平均 16.065.875.705.790.96103 26.0611.711.611.71.93103 36.0617.717.517.62.90103結(jié)論：不同的電容器，比值結(jié)論：不同的電容器，比值 Q / U 不同。不同。R = 3001號(hào)電容器（標(biāo)稱(chēng)號(hào)電容器（標(biāo)稱(chēng)1000F）2號(hào)電容器（標(biāo)稱(chēng)號(hào)電容器（標(biāo)稱(chēng)2000F）3號(hào)電容器（標(biāo)稱(chēng)號(hào)電容器（標(biāo)稱(chēng)3000F）第31頁(yè)/共48頁(yè)六、影響電容器電容大小的因素六、影響電容器電容大小的因素 分析：分析：靜電計(jì)也具有電容靜

22、電計(jì)也具有電容C0 ，用靜電計(jì)測(cè)量時(shí)，用靜電計(jì)測(cè)量時(shí)， 相當(dāng)于平行板電容器的電容相當(dāng)于平行板電容器的電容 C 與與 C0 并聯(lián)，并聯(lián)， 靜電計(jì)將帶有電量靜電計(jì)將帶有電量Q 0 ，兩者電勢(shì)差相等。有，兩者電勢(shì)差相等。有 。 改變平行板電容器的電容改變平行板電容器的電容 C 時(shí)，兩者間的電荷要重新時(shí)，兩者間的電荷要重新 分配。只有當(dāng)分配。只有當(dāng)C0 C 的條件下，才能近似認(rèn)為平行板電容的條件下，才能近似認(rèn)為平行板電容 器所帶的電量器所帶的電量Q 不變。不變。 實(shí)際情況：實(shí)際情況：C 和和C0 值，都可用數(shù)字萬(wàn)用表的電容擋測(cè)值，都可用數(shù)字萬(wàn)用表的電容擋測(cè)出：常用靜電計(jì)的出：常用靜電計(jì)的C0 約約3

23、4pF，直徑，直徑25cm的圓盤(pán)形平行的圓盤(pán)形平行板在空氣中正相對(duì)、間距為板在空氣中正相對(duì)、間距為1cm 時(shí)時(shí)C 約約45pF。 00CCQQ 問(wèn)題：?jiǎn)栴}：右圖實(shí)驗(yàn)中，改變兩個(gè)金屬右圖實(shí)驗(yàn)中，改變兩個(gè)金屬板的距離、正對(duì)面積、兩板間介質(zhì)時(shí)，板的距離、正對(duì)面積、兩板間介質(zhì)時(shí)，板上所帶電量是否真的保持不變？板上所帶電量是否真的保持不變？普通的電解電容器和法拉級(jí)電容器為什么會(huì)有那么大的電容？普通的電解電容器和法拉級(jí)電容器為什么會(huì)有那么大的電容？第32頁(yè)/共48頁(yè)硅硅 二極管二極管1N4004的正向伏安特性的正向伏安特性（又一種常見(jiàn)的非線性元件（又一種常見(jiàn)的非線性元件）硅管的硅管的門(mén)限電壓門(mén)限電壓：約：

24、約0.65V可用小燈泡作簡(jiǎn)單的演示可用小燈泡作簡(jiǎn)單的演示 初步認(rèn)識(shí)單向?qū)щ娦浴３醪秸J(rèn)識(shí)單向?qū)щ娦?。認(rèn)識(shí)實(shí)際的二極管存在正向電阻認(rèn)識(shí)實(shí)際的二極管存在正向電阻。但不是定值，通過(guò)的電流越大。但不是定值，通過(guò)的電流越大時(shí)電阻越小。時(shí)電阻越小。 67頁(yè)頁(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)正向曲線的形狀正向曲線的形狀導(dǎo)通后，電壓增加少許，電流將劇烈導(dǎo)通后，電壓增加少許，電流將劇烈增加。因此為了防止燒毀，應(yīng)當(dāng)控制增加。因此為了防止燒毀，應(yīng)當(dāng)控制正向電流的大小，而不是用電壓值來(lái)正向電流的大小，而不是用電壓值來(lái)控制?？刂?。課本上課本上47頁(yè)圖頁(yè)圖2.3 5中不準(zhǔn)確，（正向中不準(zhǔn)確，（正向曲線似為鍺管的，但反向似為硅管的）曲線似為鍺管的，

25、但反向似為硅管的）。實(shí)測(cè)某種型號(hào)二極管的正向曲線如右圖實(shí)測(cè)某種型號(hào)二極管的正向曲線如右圖。第33頁(yè)/共48頁(yè)測(cè)量二極管正向特性的電路發(fā)現(xiàn)問(wèn)題發(fā)現(xiàn)問(wèn)題采取對(duì)策采取對(duì)策 使用普通的指針式電壓表和使用普通的指針式電壓表和毫安表，它們的內(nèi)阻毫安表，它們的內(nèi)阻R V、 RA 造成的系統(tǒng)誤差相當(dāng)大，特別造成的系統(tǒng)誤差相當(dāng)大，特別是在從截止轉(zhuǎn)為導(dǎo)通的過(guò)程中是在從截止轉(zhuǎn)為導(dǎo)通的過(guò)程中的數(shù)據(jù)。的數(shù)據(jù)。 取甲圖電路，改用數(shù)取甲圖電路，改用數(shù)字萬(wàn)用表的電壓擋測(cè)電字萬(wàn)用表的電壓擋測(cè)電壓。（內(nèi)阻壓。（內(nèi)阻10 10 M） 或取右圖電路，普通或取右圖電路，普通指針式電壓表，采用補(bǔ)指針式電壓表，采用補(bǔ)償法測(cè)電壓。償法測(cè)電壓

26、。第34頁(yè)/共48頁(yè) 在新鮮的蘋(píng)果中插入面積不小于在新鮮的蘋(píng)果中插入面積不小于3 cm 2 的銅片的銅片和鐵片（大些更好），相距約和鐵片（大些更好），相距約7mm （近些更好）。（近些更好）。 用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)電壓（電表內(nèi)阻用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)電壓（電表內(nèi)阻10M)，直流微安表（，直流微安表（0 - 200A、J0415型）測(cè)電流，型）測(cè)電流，10k的電位器調(diào)節(jié)電流。的電位器調(diào)節(jié)電流。汪維澄老師實(shí)驗(yàn)結(jié)果汪維澄老師實(shí)驗(yàn)結(jié)果 ：(用用Excel 處理數(shù)據(jù)擬合圖線處理數(shù)據(jù)擬合圖線 )E = 0.394V ，r = 6.0 k水果電池水果電池不同水果、不同材料電極得到的不同水果、不同材料電極得到的 E 不同。

27、不同。加大極板面積、減小極板間距，可減小電池的內(nèi)阻。加大極板面積、減小極板間距，可減小電池的內(nèi)阻。鐵絲表面鍍鋅，鐵絲表面鍍鋅， 電極材料相當(dāng)于鋅，與鐵釘不同。電極材料相當(dāng)于鋅，與鐵釘不同。第35頁(yè)/共48頁(yè)1. 使用使用電流天平電流天平 依據(jù)依據(jù) 。較精密，不。較精密，不方方便。以前配備有專(zhuān)用教學(xué)儀器便。以前配備有專(zhuān)用教學(xué)儀器。ILFB 霍爾元件霍爾元件：由硅、鍺、砷化銦由硅、鍺、砷化銦 等半導(dǎo)體材料的薄片制成，等半導(dǎo)體材料的薄片制成， 加外封加外封 裝，裝， 4個(gè)引出端。個(gè)引出端。 （103頁(yè)）價(jià)格頁(yè)）價(jià)格2元。元。原理：原理： 霍爾效應(yīng)霍爾效應(yīng) UH = KH B I , 使使I 、 KH

28、 恒定，則霍爾電壓恒定，則霍爾電壓UH B。演示：演示：I = 10mA，恒流。，恒流。 數(shù)字表數(shù)字表 mV檔（內(nèi)阻檔（內(nèi)阻10M）測(cè)）測(cè) UH 。第36頁(yè)/共48頁(yè)3. 使使用磁傳感器測(cè)量用磁傳感器測(cè)量 （需要與數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)連接，見(jiàn)（需要與數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)連接，見(jiàn) 課本課本89頁(yè)）頁(yè)） 如何判定如何判定B的方向？的方向？ 達(dá)到前述狀態(tài)時(shí)，若讀達(dá)到前述狀態(tài)時(shí)，若讀 數(shù)為正值，則數(shù)為正值，則 B 的方向如右的方向如右 圖；若讀數(shù)為負(fù)值，則圖；若讀數(shù)為負(fù)值，則 B 的的 方向與右圖相反。方向與右圖相反。 如何測(cè)定如何測(cè)定B的大??？的大?。?將探頭放在待測(cè)的磁場(chǎng)中，測(cè)出的是將探頭放在待測(cè)的磁場(chǎng)中，測(cè)

29、出的是 B 沿著其軸線的沿著其軸線的 分量。所以必須將探頭端部在原地轉(zhuǎn)動(dòng)，使測(cè)量讀數(shù)（絕分量。所以必須將探頭端部在原地轉(zhuǎn)動(dòng)，使測(cè)量讀數(shù)（絕對(duì)對(duì) 值）達(dá)到最大，才是此位置的值）達(dá)到最大，才是此位置的 B 值。值。 探頭探頭 前端內(nèi)裝有線性霍爾集成電路塊前端內(nèi)裝有線性霍爾集成電路塊H（內(nèi)含霍爾元件和（內(nèi)含霍爾元件和 線性放大器，型號(hào)線性放大器，型號(hào)3503），為矩形小片，），為矩形小片，3 根引腳。根引腳。第37頁(yè)/共48頁(yè)4. 研究通電直螺線管內(nèi)的磁場(chǎng)研究通電直螺線管內(nèi)的磁場(chǎng) （課本（課本89頁(yè)圖頁(yè)圖3.3 - 14）（1）短線圈縱軸線上磁感應(yīng)強(qiáng)度的分布）短線圈縱軸線上磁感應(yīng)強(qiáng)度的分布線圈直徑線

30、圈直徑2.5cm，長(zhǎng)，長(zhǎng)7cm，匝數(shù)，匝數(shù)1200。電流電流 I = 0.40A 恒定。恒定。（2）長(zhǎng)線圈縱軸線上磁感應(yīng)強(qiáng)度的分布）長(zhǎng)線圈縱軸線上磁感應(yīng)強(qiáng)度的分布線圈直徑線圈直徑2.5cm，長(zhǎng)，長(zhǎng)16cm，匝數(shù)，匝數(shù)3000。電流電流 I = 0.20A 恒定。恒定。 與線圈幾何形狀的關(guān)系與線圈幾何形狀的關(guān)系除去靠近端口部分，中間很大區(qū)域是勻強(qiáng)的。除去靠近端口部分，中間很大區(qū)域是勻強(qiáng)的。理論公式：理論公式：對(duì)于無(wú)限長(zhǎng)的螺線管對(duì)于無(wú)限長(zhǎng)的螺線管nIB00 真空的磁導(dǎo)率真空的磁導(dǎo)率n 單位長(zhǎng)度內(nèi)的匝數(shù)單位長(zhǎng)度內(nèi)的匝數(shù)第38頁(yè)/共48頁(yè) 與通入電流強(qiáng)度與通入電流強(qiáng)度 I 的關(guān)的關(guān)系系在前述在前述400匝線圈內(nèi)匝線圈內(nèi) B 最大的位置探測(cè)，結(jié)果：最大的位置探測(cè)，結(jié)果：B 與與 I 成正比成正比 。 與線圈單位長(zhǎng)度匝數(shù)與線圈單位長(zhǎng)度匝數(shù) n 的關(guān)系的關(guān)系在前述在前述400匝線圈外加層再繞匝線圈外加層再繞400匝，不改變線圈長(zhǎng)度。匝，不改變線圈長(zhǎng)度。I = 0.30A 恒定。恒定。結(jié)果：結(jié)果： B 與與 n 成正比成正比 。匝數(shù)匝數(shù)400800B / mT1.653.37第39頁(yè)/共48頁(yè)通電自感現(xiàn)象通電自感現(xiàn)象斷電自感現(xiàn)象斷電自感現(xiàn)象第40頁(yè)/共48頁(yè)三、有關(guān)自感的一些理論三、有關(guān)自感的一些理論 電感線圈