初中物理實(shí)驗(yàn)專題研究

初中物理實(shí)驗(yàn)專題研究1運(yùn)動(dòng)和力的演示實(shí)驗(yàn)研究一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．了解斜槽裝置及節(jié)拍計(jì)時(shí)器的使用方法；2．研究有關(guān)運(yùn)動(dòng)和力的幾個(gè)演示實(shí)驗(yàn)。二、實(shí)驗(yàn)器材斜槽軌道（J2127），斜面小車（J2108），機(jī)械節(jié)拍器（或電子節(jié)拍器），慣性演示儀，投影器，鐵架臺(tái)，支架，小鐵球，磁鐵，水碗等。三、實(shí)驗(yàn)儀器簡(jiǎn)介1．斜槽軌道斜槽軌道是為演示直線運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)定律而設(shè)計(jì)的。它重要由三部分構(gòu)成：軌道、光電門和電磁鐵，其構(gòu)造如圖7-1所示。軌道長(zhǎng)度為6002．機(jī)械節(jié)拍器機(jī)械節(jié)拍器是運(yùn)用擺的等時(shí)原理發(fā)出等時(shí)節(jié)拍的儀器，它的外形如圖7-2所示。調(diào)節(jié)擺桿上擺塊的位置，就可以控制擺的振動(dòng)頻率。擺桿居中時(shí)，將擺桿對(duì)在后面的標(biāo)尺上，擺塊下沿對(duì)著標(biāo)尺的刻度數(shù)值即為每分鐘的節(jié)拍次數(shù)。在節(jié)拍器外側(cè)裝有兩個(gè)機(jī)鈕。下邊的機(jī)鈕用來(lái)旋緊發(fā)條，為維持?jǐn)[桿振動(dòng)提供能量。上邊的機(jī)鈕是響鈴控制桿。把此鈕拉出，可以看到拉桿上標(biāo)有“6”、“4”、“3”、“2”的刻度。如正好使“2”字露出，響鈴就每2拍發(fā)聲一次；露出“3”字，就每3拍發(fā)聲一次，其余類推。使用節(jié)拍器時(shí)，應(yīng)將它放在水平的臺(tái)面上，發(fā)條不要上得過(guò)緊，起動(dòng)振幅也不要過(guò)大，實(shí)驗(yàn)完畢應(yīng)使發(fā)條走松，再將擺桿上端壓入木盒上方的隔板中，蓋上蓋板。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．說(shuō)明牛頓第一定律的演示初中物理課本上用如圖7-3所示的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明牛頓第一定律，它體現(xiàn)了一種真實(shí)實(shí)驗(yàn)與抱負(fù)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的科學(xué)推理方法。演示環(huán)節(jié)為：（1）讓小車從斜面頂端滑下，滑到鋪有毛巾的平面上，觀測(cè)小車前進(jìn)的距離。（2）讓小車從斜面頂端滑下，滑到鋪有棉布的平面上，觀測(cè)小車前進(jìn)的距離有何變化。（3）讓小車從斜面頂端滑下，滑到鋪有木板的平面上，觀測(cè)小車前進(jìn)的距離有何變化。請(qǐng)按照上述環(huán)節(jié)進(jìn)行演示。每次實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)當(dāng)向?qū)W生交代清楚實(shí)驗(yàn)的條件和做法：三種粗糙限度不同的表面；每次實(shí)驗(yàn)用的是同一個(gè)小車，讓它從斜面的同一高度上滑下，以保持小車在三種表面上開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度相同。使學(xué)生知道實(shí)驗(yàn)中的哪些條件保持不變，變化的是什么條件，以滲透研究方法。同時(shí)提醒學(xué)生注意觀測(cè)三種情況下小車運(yùn)動(dòng)變化的情況和變化的條件，分析引起變化的因素，使學(xué)生明的確驗(yàn)?zāi)康?，?dòng)腦筋思考問(wèn)題。根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀測(cè)的結(jié)果，小車受到的阻力越小，它運(yùn)動(dòng)得越遠(yuǎn)，引導(dǎo)學(xué)生推理，假如小車不受任何阻力，它的速度將保持不變，永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)方案中，不知你是否想過(guò)這樣的問(wèn)題：當(dāng)小車在完全光滑的抱負(fù)平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，小車的輪子還會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去嗎？小車的輪軸與軸承之間的摩擦?xí)粫?huì)影響小車”一直運(yùn)動(dòng)下去”？對(duì)初中學(xué)生當(dāng)然不也許也沒(méi)有必要對(duì)此作進(jìn)一步的討論。有人認(rèn)為，為避免這些麻煩，最佳能回避出現(xiàn)這一問(wèn)題的條件，為此可以將小車的運(yùn)動(dòng)改為木塊在平面上的滑動(dòng)。用如圖7-4所示的實(shí)驗(yàn)裝置，將木塊從彈射器中彈射出去，可以看到平面越光滑，木塊滑行的距離越遠(yuǎn)。請(qǐng)做一下這個(gè)實(shí)驗(yàn)，并談?wù)勀愕囊?jiàn)解。2．說(shuō)明物體具有慣性的演示慣性是物體固有的一種性質(zhì)，固體、液體和氣體都具有慣性。對(duì)于固體和運(yùn)動(dòng)著的物體具有慣性，學(xué)生有較多的感性知識(shí)，較容易接受。但對(duì)液體、氣體和靜止的物體具有慣性，學(xué)生缺少感性知識(shí)，故必須分別設(shè)計(jì)若干較為形象的演示實(shí)驗(yàn)，以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)慣性的理解。（1）液體具有慣性如圖7-5所示，將一只盛滿水的碗放在小車上，手拉小車使其運(yùn)動(dòng)，達(dá)一定速度后，使其忽然碰到障礙物而停住，則碗中的水因慣性繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)而潑向前方，說(shuō)明液體具有慣性。做好此實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是，小車必須逐漸加速，當(dāng)小車速度大時(shí)忽然停止。（2）氣體具有慣性如圖7-6所示，在鐵架臺(tái)上安裝一根水平橫桿，在桿上懸若干細(xì)線，下端各系上一圓柱形或圓錐形薄紙筒。若在其一側(cè)短促吹一口氣，近處紙筒先被吹動(dòng)，隨后，遠(yuǎn)處紙筒也被吹動(dòng)。這表白空氣被吹動(dòng)后，雖不再用力吹氣，但它并不會(huì)立即停止，說(shuō)明氣體具有慣性。做好此實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是，薄紙筒的中心必須在一條直線上；同時(shí)吹氣必須短、急而有力，否則，實(shí)驗(yàn)不易成功。（3）靜止的物體具有慣性①用圖7-7所示的慣性演示儀，把鋼球（或銅球、鐵球等質(zhì)量較大的球都可以）置于硬紙板上，并對(duì)準(zhǔn)立柱頂端的凹孔。演示時(shí)，彈動(dòng)彈簧片，將硬紙板忽然彈出，鋼球由于慣性，保持本來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)，在重力作用下直落入凹孔中。演示此實(shí)驗(yàn)時(shí)，硬紙板必須有足夠的厚度（以能支持鋼球而不變形為度），并且盡也許光滑。硬紙板的大小也應(yīng)適中，以將其正中間放置在立柱頂端時(shí)，其一邊恰好接觸彈簧片平面為宜。為使球容易放穩(wěn)，可在球上用鋼銼銼去一點(diǎn)。②在圖7-5中拿掉障礙物，將小碗盛滿水放在小車上，忽然拉動(dòng)小車，本來(lái)靜止在碗中的水由于慣性欲保持靜止?fàn)顟B(tài)，故會(huì)向小車運(yùn)動(dòng)方向的反方向潑出。做此實(shí)驗(yàn)時(shí)，碗中水的質(zhì)量必須足夠（最佳盛滿）。3．說(shuō)明力可以使物體的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化的演示力是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的因素。物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化涉及速度大小和運(yùn)動(dòng)方向的變化。速度大小變化的實(shí)驗(yàn)不難做，但運(yùn)動(dòng)方向變化的實(shí)驗(yàn)有的比較困難。通常使小球在平面上運(yùn)動(dòng)，用磁鐵吸引使它改變方向。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的困難重要有兩點(diǎn)：一是學(xué)生不容易看清小球在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，二是磁鐵離小球的遠(yuǎn)近不容易選得合適，經(jīng)常由于過(guò)遠(yuǎn)而使偏轉(zhuǎn)不明顯，或者由于過(guò)近而將小球吸到磁鐵上去。為克服上述困難，可采用如下措施：（1）如圖7-8（a）所示，在投影器上放一塊平面玻璃板，把玻璃板調(diào)水平，再在其上均勻地撒上薄薄的一層粉筆灰，將小球表面浸濕，使它從斜槽上釋放。當(dāng)小球從玻璃板上滾過(guò)時(shí)，即可留下它的運(yùn)動(dòng)軌跡，并投影在屏幕上。適當(dāng)調(diào)節(jié)小球在斜槽上釋放的位置和磁鐵的位置，可以看到明顯的偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象。（2）如圖7-8（b）所示，將制圖板（或其它平板）的一端適當(dāng)墊高，使板面向著學(xué)生傾斜放置，再使小鐵球（可以用單擺實(shí)驗(yàn)的小球）從斜面上滾下，可使學(xué)生看到小球在磁鐵引力作用下的偏轉(zhuǎn)情況。為使現(xiàn)象明顯，應(yīng)注意調(diào)節(jié)斜面的傾角和磁鐵放置的位置。五、實(shí)驗(yàn)作業(yè)1．在說(shuō)明牛頓第一定律的演示中，教師應(yīng)當(dāng)如何一邊操作一邊講解？2．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)運(yùn)動(dòng)（或靜止）物體（氣體、液體、固體）具有慣性的演示實(shí)驗(yàn)。3．請(qǐng)對(duì)“力可以使物體的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化”的演示提出改善意見(jiàn)。2關(guān)于摩擦力的實(shí)驗(yàn)研究一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．通過(guò)滑動(dòng)摩擦力也許與哪些因素有關(guān)的分析，使學(xué)生初步掌握本實(shí)驗(yàn)的研究方法；2．研究影響準(zhǔn)確測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的重要因素和做好實(shí)驗(yàn)的改善措施；3．研究如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較滾動(dòng)摩擦與滑動(dòng)摩擦的大小。二、實(shí)驗(yàn)器材彈簧秤，長(zhǎng)木板（50×8×1厘米3），木塊（lO×6×4厘米3），力學(xué)小車，細(xì)線，定滑輪，祛碼，祛碼盤(pán)，棉布，毛巾布等。三、實(shí)驗(yàn)研究1．引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)課題，擬定實(shí)驗(yàn)的研究方法，培養(yǎng)學(xué)生的探索能力為研究滑動(dòng)摩擦力跟哪些因素有關(guān)，初中物理課本中采用的是單因子實(shí)驗(yàn)法（或稱控制變量法）。假如按照課本上的方法做實(shí)驗(yàn)，容易使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生懷疑：為什么不考慮摩擦力跟木塊與長(zhǎng)木板之間的接觸面積的關(guān)系呢？因此，為使學(xué)生掌握本實(shí)驗(yàn)的研究方法，教師應(yīng)認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)指導(dǎo)工作，啟發(fā)學(xué)生自己去思考，滑動(dòng)摩擦力也許與哪些因素有關(guān)。教師不要加框框，不要一下把書(shū)中的分析和盤(pán)托出，對(duì)學(xué)生分析過(guò)程中出現(xiàn)的差錯(cuò)，宜因勢(shì)利導(dǎo)。例如摩擦力與接觸面積的關(guān)系，不妨讓其作為一個(gè)因素進(jìn)行研究。待眾多因素分析出來(lái)后，教師則教給學(xué)生常用的研究方法：只讓其中一個(gè)因素改變，而保持其它因素不變，觀測(cè)摩擦力跟這個(gè)被改變的因素的關(guān)系。這個(gè)方法就是單因子實(shí)驗(yàn)法。至于改變哪一個(gè)因素的先后順序，由學(xué)生自己擬定。待實(shí)驗(yàn)方案作出后，再讓學(xué)生與對(duì)的的環(huán)節(jié)對(duì)照，從而使學(xué)生初步結(jié)識(shí)到，自己也有能力擬定實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。至于摩擦力與接觸面積的關(guān)系，通過(guò)實(shí)驗(yàn)就可以得到澄清，從而進(jìn)一步理解書(shū)上不考慮這個(gè)因素的因素。2．掌握實(shí)驗(yàn)本質(zhì)，改善實(shí)驗(yàn)方法，提高實(shí)驗(yàn)質(zhì)量由于摩擦力不能直接測(cè)量，故只能通過(guò)二力平衡的方法間接測(cè)量。課本上是用動(dòng)平衡的方法，規(guī)定木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)。但這個(gè)規(guī)定對(duì)初中學(xué)生來(lái)說(shuō)，困難較大。其因素是：①用手拉彈簧秤做勻速直線運(yùn)動(dòng)不容易，任何一個(gè)導(dǎo)致不勻速的因素都會(huì)引起彈簧秤的指針發(fā)生忽大忽小的變化。②學(xué)生既要小心地用手拉彈簧秤做勻速直線運(yùn)動(dòng)，又要觀測(cè)彈簧秤的刻度，注意力分散，容易產(chǎn)生偶爾誤差。③由于彈簧秤自身受重力作用，拉線不能保持水平，增大了系統(tǒng)誤差。因此，要提高實(shí)驗(yàn)技能，把誤差減小到最低限度，關(guān)鍵是使木塊穩(wěn)定地做勻速直線運(yùn)動(dòng)。為有助于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)明性思維能力，可啟發(fā)學(xué)生考慮，變木塊的動(dòng)平衡為靜平衡，即讓支承物運(yùn)動(dòng)，保持木塊靜止。這樣，木塊所受支承面的滑動(dòng)摩擦力必然與拉力平衡。用這種方法，讀數(shù)比較穩(wěn)定。如圖7-9所示，把兩只力學(xué)小車固定在長(zhǎng)木板的兩端，將木塊放在長(zhǎng)木板上，并將其一端用細(xì)線繩與水平放置的彈簧秤相連，在祛碼盤(pán)內(nèi)放適量的祛碼，稍稍推動(dòng)長(zhǎng)木板，就會(huì)運(yùn)動(dòng)起來(lái)。由于木塊處在靜止?fàn)顟B(tài)，所以木塊所受的滑動(dòng)摩擦力與彈簧秤對(duì)木塊的拉力是一對(duì)大小相等、方向相反的平衡力。這樣，就可根據(jù)彈簧秤上的讀數(shù)得出木塊所受的滑動(dòng)摩擦力。為鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，也可把圖7-9的裝置簡(jiǎn)化，按圖7-10所示的裝置，用手直接拉動(dòng)長(zhǎng)木板，只要注意一定的操作技巧，就能獲得穩(wěn)定的讀數(shù)。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．研究滑動(dòng)摩擦（1）根據(jù)初中物理課本中的規(guī)定準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材，如圖7-11所示。在正式做實(shí)驗(yàn)前，用彈簧秤拉木塊做勻速運(yùn)動(dòng)需反復(fù)訓(xùn)練，使彈簧秤指針能穩(wěn)定在某一位置。同時(shí)規(guī)定做到邊拉邊觀測(cè)，準(zhǔn)確讀出摩擦力的大小。（2）按課本提供的方法測(cè)定滑動(dòng)摩擦力的大小。①改變加在木塊上的祛碼，測(cè)定滑動(dòng)摩擦力。②分別將棉布或毛巾布鋪在長(zhǎng)木板上，在壓力不變的情況下，測(cè)定摩擦力。③將木塊側(cè)放、立放，在不加琺碼的情況下，測(cè)定摩擦力。④將上述各種條件下測(cè)量的數(shù)據(jù)記錄列表，分析摩擦力與壓力、接觸面的材料性質(zhì)和光滑限度以及接觸面積的關(guān)系。（3）用如圖7-9或7-10所介紹的方法，按照上面環(huán)節(jié)（2）的過(guò)程再做一遍，記錄數(shù)據(jù)列表，并比較它們的結(jié)果。2．研究滾動(dòng)摩擦設(shè)計(jì)一個(gè)說(shuō)明滾動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦小的演示實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行實(shí)際操作和測(cè)量。3.“筷子提米”實(shí)驗(yàn)的研究“筷子提米”的實(shí)驗(yàn)在初二物理課本中已有介紹，為幫助學(xué)生搞清這個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理是由于摩擦力將米提起來(lái)的，可規(guī)定學(xué)生除采用課本上的方法外，再按下列環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：（1）杯中的米裝緊（嚴(yán)實(shí)）后，用左手緊捂住米，右手拿一只竹筷從左手指縫中正對(duì)杯子中部插入，與不用手捂住米而將竹筷插入進(jìn)行比較。（2）杯中米裝緊和未裝緊兩種情況下，用手緊捂住米插入筷子進(jìn)行比較。（3）用竹筷子和用光滑的玻璃筷或象牙筷做實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行比較。（4）用粗糙的米和用精白的大米分別做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較。（5）分別用塑料水杯和玻璃杯實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較。從以上的實(shí)驗(yàn)對(duì)比中總結(jié)出摩擦力的規(guī)律。五、實(shí)驗(yàn)作業(yè)1．如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積無(wú)關(guān)？如何從理論上解釋這個(gè)問(wèn)題？2．根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，試分析研究滑動(dòng)摩擦力的幾種方法的優(yōu)缺陷。3抽氣機(jī)的使用和大氣壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的研究一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．了解教學(xué)中常見(jiàn)的幾種抽氣機(jī)的構(gòu)造、原理，掌握其使用方法。2．掌握驗(yàn)證大氣有壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)方法。二、實(shí)驗(yàn)器材兩用氣筒，手搖抽氣機(jī)，旋片式真空泵，馬德堡半球，凡士林油，廣口瓶，燒杯，雞蛋，氣球，酒精。三、儀器介紹1．兩用氣筒兩用氣筒具有抽氣、打氣、移氣等多種功能。當(dāng)兩用氣筒用于抽氣時(shí)，真空度可達(dá)50毫米汞柱；用于打氣時(shí)可達(dá)成3個(gè)大氣壓?？捎脕?lái)做馬德堡半球、低壓沸騰等實(shí)驗(yàn)。（1）構(gòu)造與原理如圖7-12所示，兩用氣筒是由手柄（1）、金屬圓筒（2）、拉桿（3）、活塞（4）、抽氣閥（5）、排氣閥（7）、抽氣嘴（6）、排氣嘴（8）等組成。排氣閥和抽氣閥均為帶有氣閥的短橡膠管，管壁上開(kāi)有一縱向縫隙。氣體只能從氣閥由內(nèi)向外單向流動(dòng)。當(dāng)活塞向外拉時(shí)，氣筒內(nèi)壓強(qiáng)低于大氣壓強(qiáng)，抽氣閥（5）被壓，縫隙張開(kāi)，氣體便由進(jìn)氣嘴（6）進(jìn)入筒內(nèi)，這樣就形成了對(duì)被抽空容器的排氣。當(dāng)活塞向里推時(shí)，氣筒中的壓強(qiáng)高于大氣壓，抽氣閥（5）因閥外壓強(qiáng)大，縫隙受壓而關(guān)閉；排氣閥（7）則因閥內(nèi)壓強(qiáng)大，縫隙受壓而張開(kāi)。氣體便由排氣嘴（8）被排出，這樣就形成了對(duì)容器充氣和增大氣體壓強(qiáng)。（2）使用方法①抽氣：選用內(nèi)徑為8mm的厚壁乳膠管，用它將被抽容器與抽氣嘴（6②打氣：用橡皮管把需充氣的容器與排氣嘴（8）連接，快推慢拉活塞，即可把空氣打入容器。③移氣：把兩個(gè)容器分別接到抽氣嘴（6）和排氣嘴（8）上，快速推拉活塞，即可移氣。2．手搖抽氣機(jī)手搖抽氣機(jī)具有打氣、抽氣等多種功能。用于抽氣時(shí)，真空度可達(dá)0.3-0.4毫米汞柱；用于打氣時(shí)可達(dá)成4個(gè)大氣壓，可用于做馬德堡半球、真空鈴等實(shí)驗(yàn)。（1）構(gòu)造與原理如圖7-13所示，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)飛輪，經(jīng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)使活塞在氣缸中上下運(yùn)動(dòng)，來(lái)回啟閉進(jìn)氣通道和排氣閥門進(jìn)行工作。（2）使用方法①抽氣：用橡皮管將被抽容器與圖（a）中左上方抽氣孔連接，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄即可抽氣。②打氣：用橡皮管將被充容器與圖（b）中右上方排氣孔連接，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄即可打氣。③抽氣完畢隨即取下橡皮管，以防機(jī)油跑入被抽空的容器內(nèi)。放置時(shí)，用橡皮管將抽氣孔與排氣孔連接起來(lái)，以防塵土進(jìn)入。3．旋片式真空泵（1）構(gòu)造與原理旋片式真空泵靠電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)。圖7-14為其剖面圖。轉(zhuǎn)子上部在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中始終與泵腔上部?jī)?nèi)壁相切，把抽氣孔與排氣孔隔開(kāi)。沿轉(zhuǎn)子端面直徑方向有一個(gè)滑槽，兩個(gè)旋片（分別以黑、白色表達(dá)）就裝在滑槽中。旋片能在滑槽中滑動(dòng)，兩旋片間壓有彈簧，使旋片的外側(cè)在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中始終壓緊泵腔的內(nèi)壁。內(nèi)切處與兩旋片間，一側(cè)形成吸氣室，另一側(cè)形成排氣室，而旋片間形成密封的移氣室。連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)即可抽氣或充氣。旋片式真空泵一般真空度可達(dá)5×10-4毫米汞柱，可用來(lái)演示低氣壓放電或做擴(kuò)散泵的前級(jí)泵。（2）使用方法：①加油：所加真空泵油應(yīng)潔凈，無(wú)沉淀。泵體側(cè)面有一油標(biāo)，油面升到油標(biāo)窗口中間即可。②試轉(zhuǎn)：注意電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向應(yīng)與皮帶罩上的箭頭方向一致。③抽氣：抽氣時(shí)選用的皮管內(nèi)徑應(yīng)等于或大于抽氣嘴內(nèi)徑。連接被抽系統(tǒng)的管路應(yīng)盡量短，以保證抽氣速率。在抽氣嘴與被抽容器間還應(yīng)安裝真空截門。當(dāng)被抽系統(tǒng)達(dá)成所需的真空度以后，應(yīng)先關(guān)閉真空截門，使抽氣嘴與大氣相通，然后再停機(jī)，以防”反油”，導(dǎo)致事故。④此泵不宜抽易燃、易爆或腐蝕性氣體，也不宜抽具有大量蒸氣的氣體。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．馬德堡半球?qū)嶒?yàn)（1）在馬德堡半球的對(duì)口處涂上一些凡士林，再把它們合起來(lái)，用力擠壓，并相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)一下，使對(duì)口接合嚴(yán)密。（2）用厚橡皮膠管（或乳膠管）將半球的管嘴和抽氣機(jī)（或兩用氣筒）的抽氣嘴連接起來(lái)，打開(kāi)活塞進(jìn)行抽氣。（3）抽氣完畢，關(guān)閉活塞，取下橡皮管，讓兩人從馬德堡半球的兩邊用力拉，無(wú)法將兩半球分開(kāi)。（4）打開(kāi)活塞，放入空氣，兩手即可容易地將兩半球分開(kāi)。此實(shí)驗(yàn)向?qū)W生表白，大氣不僅有壓強(qiáng)，并且大氣壓強(qiáng)很大，進(jìn)一步從量上加深對(duì)大氣壓強(qiáng)的結(jié)識(shí)。做好此實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是：半球的對(duì)口必須平整、光滑。若對(duì)口處由于油污灰垢等導(dǎo)致凸凹不平，可用少量的溶劑仔細(xì)清除，切勿用銳器硬刮，或用砂紙打磨，以防損壞對(duì)口。用力拉開(kāi)半球時(shí)，兩半球必須由一人用雙手扶持，以防用力拉開(kāi)時(shí)，導(dǎo)致扭動(dòng)、漏氣而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，或半球落地導(dǎo)致對(duì)口損壞。2．對(duì)“瓶吞蛋”實(shí)驗(yàn)的研究（1）“瓶吞蛋”實(shí)驗(yàn)為了說(shuō)明大氣壓的存在，人民教育出版社出版的義務(wù)教育初中物理教科書(shū)介紹了“瓶吞蛋”實(shí)驗(yàn)：取一熟雞蛋剝?nèi)ネ鈿ぃ砣∫黄靠诒鹊奥孕〉膹V口瓶，瓶底鋪層沙子。將熟蛋的小頭蓋在瓶口，蛋堵住瓶口。輕輕按壓蛋的頂部，蛋不落入瓶?jī)?nèi)。再把浸過(guò)酒精的棉花點(diǎn)燃后放入瓶?jī)?nèi)，并趁火焰旺盛時(shí)用熟蛋的小頭堵住瓶口，熟蛋即被“吞”入瓶?jī)?nèi)。該實(shí)驗(yàn)生動(dòng)有趣且富有啟發(fā)性，但演示時(shí)難度較大：一是對(duì)蛋的大小規(guī)定較嚴(yán)格，稍大則蛋“吞”不下去，稍小則“吞”得過(guò)快，學(xué)生看不清“吞”的過(guò)程；二是用蛋去堵瓶口的時(shí)刻較難掌握。因此，在課堂上演示時(shí)效果往往不好，甚至演示失敗。（2）對(duì)“瓶吞蛋”實(shí)驗(yàn)的改善按照下述方法對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改善，演示既方便可靠，又過(guò)程明顯。將瓶子口朝上放入熱水中，用剝?nèi)さ氖祀u蛋的小頭堵住瓶口，輕輕向下按壓蛋的頂部，蛋不落入瓶?jī)?nèi)。再把瓶移入冷水（或冷空氣）中，則蛋可慢慢被“吞”入瓶?jī)?nèi)。（3）“瓶吞蛋”實(shí)驗(yàn)的延伸——“瓶吐蛋”實(shí)驗(yàn)為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)愛(ài)好，可將上述“瓶吞蛋”實(shí)驗(yàn)進(jìn)行延伸，讓瓶把“吞”下去的雞蛋“吐”了出來(lái)。演示環(huán)節(jié)為：將瓶倒立，使雞蛋的小頭堵住瓶口。用熱毛巾捂住瓶子，蛋便逐漸向外移動(dòng)，待至瓶口被擠住后，將瓶子口朝上置于熱水中，蛋便漸漸向上移動(dòng)，被“吐”出瓶外。上述“瓶吐蛋”實(shí)驗(yàn)的缺陷是所用時(shí)間較長(zhǎng)，特別是瓶倒立時(shí)蛋在瓶口擠住較困難。為此，可采用下述方法進(jìn)行改善：將瓶倒立，蛋堵在瓶口，再將瓶口朝下按入燒杯內(nèi)的熱水中，蛋便不久被“吐”出。為了讓學(xué)生看清楚“吐”的過(guò)程，也可以在蛋被“吐”出一部分后，再將瓶口朝上置于熱水中，蛋便被漸漸“吐”出瓶外。為了用一個(gè)熟雞蛋反復(fù)進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，可以用薄塑料紙把雞蛋包住，并且在蛋的大頭把塑料紙用細(xì)繩扎緊。這樣演示時(shí)，既便于取、放雞蛋，又可防止蛋被瓶口擠爛。（4）用氣球代替雞蛋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)該實(shí)驗(yàn)也可用氣球代替雞蛋進(jìn)行演示?？蓪馇虼党杀绕靠诼源蟮臋E球體，并且在氣球內(nèi)吹進(jìn)適量的清水，用線扎緊后進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)。由于氣球比熟雞蛋更富有彈性，所以演示時(shí)現(xiàn)象更明顯，更生動(dòng)。3．其他驗(yàn)證大氣壓存在的實(shí)驗(yàn)可以證明大氣壓存在的實(shí)驗(yàn)很多，例如，用兩個(gè)皮碗代替馬德堡半球，模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn)；玻璃杯盛水倒置實(shí)驗(yàn)（覆杯實(shí)驗(yàn)）；－大號(hào)注射器活塞下懸掛重物的實(shí)驗(yàn)等等?？梢詫?duì)這些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究，并比較它們的優(yōu)缺陷。五、實(shí)驗(yàn)作業(yè)1．馬德堡半球?qū)嶒?yàn)說(shuō)明了什么？分析此實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是什么？2．初中課本上安排了哪些有關(guān)大氣壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)？各達(dá)成什么目的？3．請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)驗(yàn)證大氣壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)。4液體內(nèi)部壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的研究一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．掌握液體內(nèi)部壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的方法。2．研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。3．培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)教學(xué)需要設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)的能力。二、實(shí)驗(yàn)儀器兩端開(kāi)口的玻璃圓筒，側(cè)壁開(kāi)孔的玻璃圓筒，液體對(duì)側(cè)壁壓強(qiáng)演示器（J2141），液體內(nèi)部壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)器（J2113型），氣球，微小壓強(qiáng)計(jì)，鐵架臺(tái)，復(fù)夾，32×14×12立方厘米的無(wú)蓋透明水槽，塑料漏斗（口徑6-7厘米），長(zhǎng)40厘米的玻璃管，膠管，紅墨水，注射器（50毫升），臺(tái)秤，鐵架臺(tái)，鐵夾，火柴盒，玻璃管（長(zhǎng)100厘米，內(nèi)徑0.6厘米）。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)隨深度增長(zhǎng)而增大的演示液體由于受重力的作用，對(duì)支承它的物體——容器底也有壓強(qiáng)。拿一個(gè)兩端開(kāi)口的玻璃筒，將其一端扎上一塊橡皮膜，把水灌進(jìn)筒里（如圖7-15）。橡皮膜向下凸出，表白筒底受到了水的壓強(qiáng)。水灌得越深，橡皮膜凸出越厲害。（為什么？）再把玻璃筒放入盛有清水的玻璃缸中，當(dāng)筒外的水面跟筒內(nèi)水面相平時(shí)，橡皮膜就變平。此現(xiàn)象說(shuō)明了什么？2．液體對(duì)容器側(cè)壁壓強(qiáng)隨深度增長(zhǎng)而增大的實(shí)驗(yàn)研究液體對(duì)容器側(cè)壁壓強(qiáng)用圖7-16所示的裝置進(jìn)行演示。凸出的橡皮膜表白液體對(duì)容器側(cè)壁有壓強(qiáng)。側(cè)壁壓強(qiáng)與深度的關(guān)系通常用圖7-17所示的裝置進(jìn)行演示。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中如何說(shuō)明“液體壓強(qiáng)隨深度增長(zhǎng)而增大”呢？我們知道，從伯努力方程可以解得水流出孔的速度,h從水面算起。它說(shuō)明小孔的位置越低，水流速度越大。但如何使初中學(xué)生領(lǐng)略這一結(jié)論呢？有人提出從射程來(lái)加以說(shuō)明，即“小孔位置越低，水流射得越遠(yuǎn)”?？磥?lái)好象沒(méi)有什么問(wèn)題，但事實(shí)上這并不是一個(gè)普遍的結(jié)論。由于：噴出液體落在地面的時(shí)間為：所以噴出液體的射程s為：這就是射程與深度的關(guān)系。其中S和h都只取正值。容易看出，h＝0和h＝H時(shí)射程最小。又由于所以，時(shí)射程最大。從以上的推導(dǎo)可以看出，射程最大的條件是。因此在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，不能向?qū)W生強(qiáng)調(diào)最低孔的射程最大，只能講“小孔的位置越低，水噴得越急”，但要使學(xué)生領(lǐng)略這一點(diǎn)，應(yīng)故意識(shí)地把水噴射的急緩與噴射遠(yuǎn)近現(xiàn)象聯(lián)系起來(lái)。因此，可把小筒墊高，使最低孔的位置處在H/2左右。為了避免上述麻煩，我們可以改善此實(shí)驗(yàn)。實(shí)踐證明改善的方法是多種多樣的。例如，用圖7-18所示的方法，用小塑料盒和圓珠筆芯管及橡皮膜做三個(gè)壓強(qiáng)顯示器，把它們分別插到不同的小孔中，往容器中灌滿水后，橡皮膜即向外凸出。離水面距離越遠(yuǎn)，凸出得越厲害。這樣的演示非常直觀。上述實(shí)驗(yàn)用J2141型液體對(duì)器壁壓強(qiáng)演示器完畢。3．用驗(yàn)壓器裝置演示液體內(nèi)部的壓強(qiáng)（1）實(shí)驗(yàn)裝置①驗(yàn)壓器如圖7-19（a）所示。驗(yàn)壓器由下列器件制成：塑料制的圓盒，其側(cè)面具有小槽輪，通過(guò)槽輪上的孔把它安裝在角形的金屬桿上。盒口罩裝橡皮薄膜，盒底上具有管嘴，以便由軟膠管接通微小壓強(qiáng)計(jì)。角形金屬桿的上端裝有長(zhǎng)方形十字頭，其孔中裝有帶捻柄的小槽輪。上下兩個(gè)槽輪用傳動(dòng)帶連結(jié)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)捻柄把手時(shí)，塑料盒也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，可使盒口上的薄膜表面向上、向旁或向下。但無(wú)論如何，薄膜的自由面總是對(duì)著角形桿彎頭的中心線。②微小壓強(qiáng)計(jì)將U形玻璃管固定在帶厘米刻度的薄木板上，如圖7-19（b）所示。U形管的一端是漏斗狀，以便注入色水；另一端具有小葫蘆頭，以便接上膠管以后，保證嚴(yán)密不漏氣?？潭劝宓谋趁婢哂兄U，使用時(shí)可將儀器用復(fù)夾支持在鐵架臺(tái)上。③水槽做一個(gè)32×14×12立方厘米的無(wú)蓋水槽，其正面透明，也可用大燒杯代替。（2）演示方法用橡皮管連接驗(yàn)壓器和壓強(qiáng)計(jì)，并在水槽內(nèi)裝水，就能進(jìn)行下列演示：①將驗(yàn)壓器放入水槽到某一深度，轉(zhuǎn)動(dòng)橡皮面的方向，可演示“在液體內(nèi)同一深度的各方向壓強(qiáng)相等”。②可演示“液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨深度的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)”。③水槽內(nèi)分別裝密度不同的液體，例如水和鹽水，將驗(yàn)壓器橡皮膜放在不同液體的同一深度上，從觀測(cè)壓強(qiáng)計(jì)的示數(shù)可知：在液體內(nèi)部的深度相同時(shí)，液體的密度越大，它的壓強(qiáng)也越大。4.“液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深度、與液體的密度有關(guān)，而與液體所受的重力和體積無(wú)關(guān)”的演示我們?cè)诮虒W(xué)中發(fā)現(xiàn)，“液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體所受重力和體積無(wú)關(guān)”這一點(diǎn)，學(xué)生很難理解。他們總認(rèn)為“液體受重力，所以有壓強(qiáng)，因此，重力越大，壓強(qiáng)也越大”。對(duì)初中學(xué)生來(lái)講，用實(shí)驗(yàn)來(lái)克服這個(gè)難點(diǎn)是行之有效的方法。（1）用漏斗裝置演示取一口徑為6-7厘米的塑料漏斗，把氣球皮蒙在漏斗口上，并用細(xì)線扎緊，使不漏氣。另取內(nèi)徑0.8厘米、長(zhǎng)40厘米的玻璃管，用一段橡皮管把它和漏斗連起來(lái)。（玻璃管的內(nèi)徑不宜太細(xì)，否則灌水時(shí)不易排出空氣泡）。先讓學(xué)生觀測(cè)不倒入水時(shí)，不管漏斗口朝上、下或側(cè)面，橡皮膜都是平的。再沿管壁倒入紅色水，排出空氣，使水面距離管口約幾厘米，然后按圖7-20所示的方法進(jìn)行演示。在演示的過(guò)程中觀測(cè)凸?fàn)畹淖兓?。通過(guò)以上演示，從橡皮膜凸出情況的變化，可以說(shuō)明：壓強(qiáng)的大小與液面到容器壁面的豎直高度有關(guān)，與液體重力、體積無(wú)關(guān)。（2）用臺(tái)秤演示如圖7-21，將與開(kāi)口長(zhǎng)玻璃管連接的針筒倒裝，針筒里裝滿水，使活塞壓在一只臺(tái)秤上，記下臺(tái)秤的讀數(shù)。然后再用一只很輕的火柴盒塞到臺(tái)秤與活塞端面之間，臺(tái)秤顯示的壓力值增大了。把火柴盒豎立地墊放進(jìn)去，臺(tái)秤顯示的壓力值更大。液體所受的重力沒(méi)有變化，為什么顯示的壓力不同？四、實(shí)驗(yàn)作業(yè)1．根據(jù)你的體會(huì)，在指導(dǎo)學(xué)生用驗(yàn)壓器演示液體內(nèi)部壓強(qiáng)特點(diǎn)時(shí)應(yīng)注意什么？應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生哪些實(shí)驗(yàn)技能？2．設(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體重力、體積無(wú)關(guān)。5阿基米德原理實(shí)驗(yàn)的研究一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．掌握有關(guān)阿基米德原理的演示方法。2．培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)教學(xué)需要選擇和創(chuàng)制代用儀器的能力。二、實(shí)驗(yàn)器材燒杯，阿基米德原理演示器，彈簧（帶指針），標(biāo)尺，鐵架臺(tái)，復(fù)夾，小筒，石塊，去底的玻璃瓶，臺(tái)階形玻璃管，膠塞，燒杯，膠管，體積相等的鐵、鋁圓柱體，鐵罐頭盒等。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．阿基米德原理實(shí)驗(yàn)的研究（1）按照初中物理教科書(shū)上的方法演示阿基米德原理。（2）用阿基米德原理演示器演示阿基米德原理如圖7-22所示的阿基米德原理演示器是國(guó)家定型產(chǎn)品。它的設(shè)計(jì)巧妙，形象直觀，演示效果好。其結(jié)構(gòu)為：懸掛彈簧1、標(biāo)盤(pán)2、長(zhǎng)鉤3、小捅4、溢水杯5、燒杯6、上游標(biāo)7、下游標(biāo)8、圓柱體9。用這個(gè)裝置演示阿基米德原理有如下兩種方法：①按圖7-22所示裝置進(jìn)行演示。一方面在彈簧1上掛小桶4，再在捅下掛圓柱體9，移動(dòng)下游標(biāo)8，記錄圓柱體未進(jìn)入水中時(shí)彈簧下標(biāo)盤(pán)2的位置。再使圓柱體漸漸浸入裝滿水的溢水杯中，浸沒(méi)后，移動(dòng)上游標(biāo)7指出彈簧縮短后標(biāo)盤(pán)2的位置。最后把從溢水口流入燒杯中的水所有倒入小桶中，觀測(cè)分析現(xiàn)象從而歸納出結(jié)論。②按圖7-23所示的裝置，用兩只相同的阿基米德原理演示器中的彈簧進(jìn)行演示。一方面用A演示器的小游標(biāo)標(biāo)出圓柱體在空氣中時(shí)彈簧標(biāo)牌的位置，同時(shí)用B演示器上的游標(biāo)標(biāo)出掛空捅時(shí)彈簧標(biāo)牌的位置，再使圓柱體浸沒(méi)在溢水杯的水中，并把溢出的水倒入右側(cè)小桶，最后分別標(biāo)出兩彈簧上下標(biāo)盤(pán)的位置。由此可以看到A演示器減小的示數(shù)等于B演示器增長(zhǎng)的示數(shù)，從而總結(jié)出阿墓米德原理。做好該實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意：實(shí)驗(yàn)前給溢水杯中灌足水，使水由溢水口溢出為止；在圓柱體浸入的過(guò)程中，溢出的水都要進(jìn)入接水杯中。請(qǐng)用上述兩種方法進(jìn)行演示。并比較兩種方法在教學(xué)上的優(yōu)缺陷。（3）用自制儀器進(jìn)行演示假如沒(méi)有阿基米德原理演示器，可以因陋就簡(jiǎn)，尋找或自制代用儀器來(lái)演示阿基米德原理。如圖7-24所示的裝置就是自制的阿荃米德原理演示器。其結(jié)構(gòu)分為以下幾個(gè)部分：帶指針的彈簧、標(biāo)尺、小筒、石塊、去底部的瓶子、臺(tái)階形玻璃管、膠管、膠寒、燒杯。實(shí)驗(yàn)方法：在彈簧下端掛上重物和小筒，記下彈簧指針在標(biāo)尺上的位置。然后向溢水杯注水到玻璃管口處，并將彈簧下的重物沒(méi)入溢水杯中，此時(shí)溢水杯中的水將從玻璃管口流入燒杯中，彈簧秤的指針將上升，記下此時(shí)彈簧秤指針在標(biāo)尺上的位置。最后將燒杯中的水所有倒入小桶中，觀測(cè)分析，從而得出結(jié)論。（4）演示器材的選擇做為演示實(shí)驗(yàn)，規(guī)定直觀、明顯，自制阿基米德原理演示器可以很直觀地說(shuō)明阿基米德原理。但假如器材選擇不好，顯示現(xiàn)象也不明顯。常見(jiàn)的顯示現(xiàn)象不明顯的因素是：①?gòu)椈芍羔樀目梢?jiàn)度?。虎诮胍后w中的物體，其體積與密度的選取不合適。定型生產(chǎn)的阿基米德原理演示器的彈簧最大稱量為250gf，彈性系數(shù)為23gf/cm，圓柱體的體積是140cm3，演示現(xiàn)象很明顯。因素是什么？若你手中有一個(gè)彈簧，掛200g砝碼時(shí)伸長(zhǎng)8cm?，F(xiàn)用此彈簧演示阿基米德原理，規(guī)定物體及小筒掛在彈簧下時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)10cm；物體所有沒(méi)根據(jù)上述分析，擬定自制教具中彈簧的彈性系數(shù)和物體的密度及體積。2．浮力與物體的形狀、密度、浸入液體中的深度無(wú)關(guān)的演示浮力與物體的形狀、密度、浸入液體中的深度無(wú)關(guān)，這一點(diǎn)學(xué)生很難理解。用實(shí)驗(yàn)克服這個(gè)難點(diǎn)是行之有效的方法。（1）浮力與物體的密度無(wú)關(guān)用上述圖7-22、圖7-24所示的裝置分別測(cè)體積相同的鐵、鋁圓柱體浸沒(méi)在同一液體中受到的浮力，結(jié)果如何？說(shuō)明為什么。（2）浮力與物體的形狀無(wú)關(guān)用同種材料（密度大于水）做兩個(gè)體積相等的不同形狀的物體。用上述裝置分別測(cè)出它們所有浸入水中時(shí)受到的浮力，結(jié)果如何？說(shuō)明什么問(wèn)題？（3）浮力與物體所有浸入液體后的深度無(wú)關(guān)給你一個(gè)金屬圓柱體，仍運(yùn)用上述裝置演示。把金屬圓柱體浸沒(méi)在液體中的不同位置，看彈簧的示數(shù)有無(wú)變化，說(shuō)明什么問(wèn)題？四、實(shí)驗(yàn)作業(yè)1．用阿基米德原理演示器和自制代用儀器驗(yàn)證阿基米德原理的結(jié)果如何？試進(jìn)行分析比較。2．現(xiàn)有彈簧秤、量筒、適當(dāng)?shù)奈飰K（如干電池）、水和其它輔助器材，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)導(dǎo)出阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)。6溫度的顯示和比熱實(shí)驗(yàn)的研究一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．研究適合于初中教學(xué)的溫度顯示方法。2．研究比熱實(shí)驗(yàn)的改善。二、實(shí)驗(yàn)器材低壓電源（J1201），鐵架臺(tái)（附鐵環(huán)），石棉網(wǎng)，酒精燈，明視溫度計(jì)，燒瓶，試管，量筒，玻璃管，噴燈，錐形瓶，打孔器，電爐絲，接線柱，膠塞等。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．研究顯示溫度的方法在許多熱學(xué)實(shí)驗(yàn)中，都需要測(cè)量物體的溫度。常用的測(cè)溫儀器有以下幾種類型；（1）運(yùn)用物體熱脹冷縮的性質(zhì)制造的溫度計(jì)，如酒精溫度計(jì)和水銀溫度計(jì)；（2）運(yùn)用電阻隨溫度變化特性制造的溫度計(jì)，如金屬電阻溫度計(jì)和半導(dǎo)體電阻溫度計(jì)；（3）運(yùn)用熱電效應(yīng)制造的溫度計(jì)，如熱電偶溫度計(jì)。但這些溫度計(jì)用于課堂演示存在著下列問(wèn)題：普通的酒精溫度計(jì)和水銀溫度計(jì)可見(jiàn)度太小，只能由一、二個(gè)學(xué)生臨近觀測(cè)讀數(shù)；熱電轉(zhuǎn)換溫度計(jì)，雖然可見(jiàn)度有所提高，但從教學(xué)角度來(lái)看，直觀性較差，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，不適合初中學(xué)生的課堂演示實(shí)驗(yàn)?？梢?jiàn)度較大的溫度計(jì)有如下幾種：（1）明視溫度計(jì)它是一種紅色的酒精溫度計(jì)，特點(diǎn)是：液柱粗并輔以三角玻璃管折光放大，使液柱的視寬度達(dá)3-5mm；鋁刻度板的刻度線粗并且間距大，便于遠(yuǎn)距離讀數(shù)，明視距離達(dá)7米以上，合用于中小型教室的演示實(shí)驗(yàn)；感溫泡伸出刻度板以外，可以插入各種大小容器進(jìn)行測(cè)量，在液面下的標(biāo)準(zhǔn)插入深度為7.5cm。如圖7-若要自制液體溫度計(jì)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)測(cè)量范圍和演示規(guī)定選定測(cè)溫物質(zhì)和測(cè)溫泡的體積。例如，規(guī)定測(cè)量范圍為15℃-30℃，溫度升高1℃液柱上升1cm左右，若選用2mm內(nèi)徑的玻璃管，用煤油作測(cè)溫物質(zhì)，根據(jù)它的體膨脹系數(shù)（1.0×10-3/度），可求得測(cè)溫泡的體積約為30m1，可用30(2）氣體溫度計(jì)由于氣體的膨脹系數(shù)比較大（空氣為3.676×10-3/度），故可運(yùn)用這種特性制成測(cè)溫儀，稱為氣體溫度計(jì)。如圖7-27所示的裝置，配上適當(dāng)?shù)臉?biāo)記，便成為氣體溫度計(jì)?？筛鶕?jù)不同的測(cè)量范圍，選用不同規(guī)格的燒瓶、試管和不同內(nèi)徑的玻璃管。這種溫度計(jì)的溫度變化明顯，但測(cè)量的穩(wěn)定性差。以上介紹的溫度計(jì)各有其特點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)演示的規(guī)定（定性還是定量、可見(jiàn)度、對(duì)測(cè)溫系統(tǒng)的影響等）進(jìn)行選擇。請(qǐng)根據(jù)各種溫度計(jì)的特點(diǎn)，選擇和自制簡(jiǎn)易溫度計(jì)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①演示液體和氣體的熱膨脹現(xiàn)象；②演示溫度計(jì)的使用方法；③演示“黑色表面的物體比白色表面的物體對(duì)輻射熱的吸取本領(lǐng)強(qiáng)”；④演示“液體蒸發(fā)時(shí)溫度要減少”。2．比熱演示實(shí)驗(yàn)研究課本上建立“比熱”的概念是用圖7-28所示的裝置進(jìn)行演示的，取的液體是相同質(zhì)量的水和煤油。把它們放進(jìn)燒杯中，取兩個(gè)相同的電加熱器進(jìn)行加熱。通過(guò)實(shí)驗(yàn)規(guī)定說(shuō)明相同質(zhì)量的不同物質(zhì)吸取的熱量相同時(shí)升高的溫度不同，并且要對(duì)的地比較兩種物質(zhì)比熱的大小。上述裝置由于使用了兩個(gè)相同的電加熱器，可以保證相同的時(shí)間內(nèi)水和煤油吸取的熱量相等。但由于使用了可見(jiàn)度小的溫度計(jì)，影響實(shí)驗(yàn)效果。為此我們可以自制一個(gè)如圖7-29所示的溫度計(jì)，代替上述溫度計(jì)。規(guī)定此溫度計(jì)用內(nèi)徑為3mm，長(zhǎng)為300mm的玻璃管，穿過(guò)膠塞插入試管（Φ16×80mm）的底部，再向試管中加2運(yùn)用上述裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，熱量耗散較大，溫度計(jì)不便于固定，所以對(duì)此裝置可進(jìn)一步改善為如圖7-30所示。選兩個(gè)同樣的錐形瓶，瓶口加封橡皮塞。塞上鉆三個(gè)孔，分別插入溫度計(jì)和銅接線柱，在銅接線柱的下端接5Ω左右的電爐絲。實(shí)驗(yàn)時(shí)在瓶中放質(zhì)量相等的水和煤油（約100g），然后把電爐絲接到15V電源上即可。溫度變化25對(duì)于上述實(shí)驗(yàn)假如不用電加熱器作熱源，而用酒精燈作熱源，也可以很好地保證實(shí)驗(yàn)完畢。如圖7-31所示。具體做法是：選用兩個(gè)同樣的試管，分別裝上質(zhì)量和溫度都相等的水和煤油。蓋上單孔塞，把兩個(gè)完全相同的溫度計(jì)用線拴好插入試管中，然后固定在鐵架臺(tái)上，規(guī)定兩試管的底部對(duì)齊。通過(guò)鐵夾調(diào)整試管高度；使其和石棉網(wǎng)剛好接觸。點(diǎn)燃酒精燈，對(duì)試管加熱，火焰的中心在兩試管的中央，保證兩試管在相等的時(shí)間里吸取的熱量相等。為了保證實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度，溫度計(jì)可用自制的溫度計(jì)或用明視溫度計(jì)。四、實(shí)驗(yàn)作業(yè)l．記錄你在實(shí)驗(yàn)時(shí)選用的溫度計(jì)，并說(shuō)明效果和特點(diǎn)。2．將比熱演示實(shí)驗(yàn)的幾種方案都試做一下，并進(jìn)行比較。你有何體會(huì)？你認(rèn)為尚有哪些地方需要改善？寫(xiě)出改善建議。3．設(shè)計(jì)一個(gè)比熱演示實(shí)驗(yàn)裝置。7擴(kuò)散現(xiàn)象的觀測(cè)和分子力的演示一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．掌握演示擴(kuò)散現(xiàn)象的方法。2．掌握演示分子力的實(shí)驗(yàn)技巧。二、實(shí)驗(yàn)器材廣口瓶、玻璃、稀硝酸、銅屑、燒杯、墨水、注射器、帶有閥門的U形管、高錳酸鉀溶液、鉤碼、鉛圓柱、刀、銼、玻璃片（邊長(zhǎng)8厘米、方形）、環(huán)氧樹(shù)脂膠、彈簧、鐵架臺(tái)、扁平玻璃缸、直尺、細(xì)線、墊板等。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．?dāng)U散現(xiàn)象的演示及觀測(cè)氣體、液體、固體均可發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象，這種現(xiàn)象的觀測(cè)一方面來(lái)自實(shí)驗(yàn)，另一方面來(lái)自生活。例如，長(zhǎng)時(shí)間堆放煤的墻角變黑，糖放在水里，過(guò)一會(huì)水變甜。下面通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀測(cè)擴(kuò)散現(xiàn)象。（1）氣體的擴(kuò)散氣體擴(kuò)散可以用有色氣體（如二氧化氮）來(lái)演示。在一個(gè)廣口瓶里放入一些碎銅屑，向銅屑上滴幾滴稀硝酸，這時(shí)瓶?jī)?nèi)就產(chǎn)生了紅棕色的二氧化氮。小心地用玻璃片蓋好，為了防止漏氣，可在瓶口涂一些凡士林。然后在玻璃蓋上倒放一個(gè)相同的廣口瓶，使兩瓶對(duì)準(zhǔn)，如圖7-32所示。演示前提醒學(xué)生，二氧化氮是比空氣重的氣體。演示時(shí)，抽去玻璃蓋，讓學(xué)生觀測(cè)密度大于空氣的紅棕色二氧化氮擴(kuò)散到上面的廣口瓶里去。注意事項(xiàng)：二氧化氮是有毒的氣體，演示完畢應(yīng)將所有裝置移至室外通風(fēng)處，待二氧化氮吹散后，才干拿回室內(nèi)。（2）液體的擴(kuò)散物理課本中常選用水和硫酸銅溶液來(lái)演示液體的擴(kuò)散現(xiàn)象，效果不好，由于要看出兩種液體界面的明顯變化，往往需要幾小時(shí)。因此，改用其它方法是必要的。①清水和墨水演示用注射器吸入墨水，擦凈針頭上的墨跡，然后把它放入清水杯中，在杯底慢慢注入一些墨水，并又輕又慢地取出針筒。過(guò)一會(huì)以后，墨水淡淡浮散在水中，如圖7-33所示，時(shí)間越長(zhǎng)，浮散開(kāi)的墨水越多。實(shí)際墨水的密度比水的密度大，應(yīng)沉在水底不向上浮散。墨水的浮散現(xiàn)象說(shuō)明清水和墨水的分子在不斷地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，彼此進(jìn)入對(duì)方的分子中間。這就是液體的擴(kuò)散現(xiàn)象。為了使現(xiàn)象明顯，可在燒杯后面襯白色屏。②用高錳酸鉀溶液和水演示用帶有開(kāi)關(guān)的U形管一根，并備以高錳酸鉀溶液和清水。實(shí)驗(yàn)時(shí)先將開(kāi)關(guān)關(guān)閉，在A管注入清水，在B管中注入高錳酸鉀溶液，高錳酸鉀溶液的液面要高一些。如圖7-34所示。然后慢慢打開(kāi)開(kāi)關(guān)，讓高錳酸鉀溶液流向A端，這樣水和高錳酸鉀溶液之間就有一層明顯的分界面，界面在A管中下部，通過(guò)較短的時(shí)間界面就變得模糊了。2．分子力的演示實(shí)驗(yàn)（1）固體分子引力演示說(shuō)明固體分子的引力，常用兩塊鉛圓柱來(lái)演示。做好鉛圓柱引力實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是掌握把兩鉛塊壓緊在一起的方法。假如不將鉛圓柱的接觸表面進(jìn)行適當(dāng)解決，只憑用力壓是壓不緊的。一方面將兩鉛圓柱的接觸表面的氧化層用刀鏟刮去或用銼刀銼去，刮或銼時(shí)向一個(gè)方向用力，使表面平整。然后用雙手握住鉛圓柱，并使兩個(gè)新切面對(duì)齊，雙手放在兩膝間，盡力邊壓邊轉(zhuǎn)，直至難以轉(zhuǎn)動(dòng)為止。壓轉(zhuǎn)時(shí)要注意用力均勻，不要使兩鉛柱再反向轉(zhuǎn)動(dòng)。也可以用邊壓緊邊推動(dòng)的方法。壓緊后豎直提起掛在支架上，并輕輕地掛上鉤碼，逐漸增長(zhǎng)鉤碼，在一般情況下可掛2-3公斤重物。如圖7-懸掛物的總重力應(yīng)超過(guò)大氣對(duì)鉛塊橫截面方向的壓力，這樣才更有說(shuō)服力。（2）液體分子間的引力取一塊邊長(zhǎng)約8厘米的干凈的方玻璃片，用環(huán)氧樹(shù)脂在四邊固定四根棉紗線，規(guī)定在提起時(shí)，玻璃片能保持水平。然后把玻璃片掛在彈簧上，記下彈簧指針的位置1（表達(dá)玻璃片的自重），如圖7-36中的（a）所示。這時(shí)在玻璃片的下面放一裝水的扁缸，并用木板墊高，使玻璃片貼附在水面上。由于玻璃片受到浮力，因此彈簧指針位置將發(fā)生變化，如圖7-36（b）中的位置2。這時(shí)讓水缸下降，使玻璃片逐漸離開(kāi)水面。此時(shí)彈簧被拉長(zhǎng)，從彈簧指針的位置3可知，在斷開(kāi)的瞬時(shí)出現(xiàn)了較大的拉動(dòng)玻璃片的力。這個(gè)力明顯大于它的重力，并且可以看出玻璃片朝下的一面還是濕的，這說(shuō)明玻璃片離開(kāi)水面時(shí)兩水層間發(fā)生了分裂，而超過(guò)重力顯然是用來(lái)克服兩水層分子間的吸引力，不是玻璃片與水層之間的引力。四、實(shí)驗(yàn)作業(yè)1．用哪些方法可以演示氣體和液體的擴(kuò)散現(xiàn)象？試比較這些方法的優(yōu)缺陷。2．固體分子引力的實(shí)驗(yàn)技巧有哪些？如何向?qū)W生說(shuō)明鉛圓柱的結(jié)合不是大氣壓作用的結(jié)果？8晶體的熔化和凝固實(shí)驗(yàn)的研究一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．研究本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵及改善方法。2．研究該實(shí)驗(yàn)中如何培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰爸笇?dǎo)學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)的方法。二、實(shí)驗(yàn)器材試管兩支（Φ25×200mm），燒杯兩個(gè)（250m1）．鐵支架（附萬(wàn)能夾、十字夾、鐵圈座），溫度計(jì)兩支（100℃），酒精燈，有秒針的表或鐘，海波或萘三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．海波的熔化和凝固實(shí)驗(yàn)本實(shí)驗(yàn)是運(yùn)用“水浴法”對(duì)海波加熱，觀測(cè)海波在加熱過(guò)程中的溫度變化并由記錄繪制時(shí)間——溫度曲線（T-t），找出海波的熔點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)如下：（1）在試管中加入適量的（5克-10克）海波粉，插入攪拌器和一支溫度計(jì)。調(diào)節(jié)溫度計(jì)的測(cè)溫泡的位置，使它既靠近試管的側(cè)壁與管底，又不接觸試管壁。如圖7（2）在燒杯中加入47℃左右、200m1的熱水，將試管插入水中，使海波粉柱沒(méi)入水的深度約占海波粉柱高度的5/6，另一支溫（3）調(diào)節(jié)酒精燈火焰的位置，保持燒杯中水溫每分鐘升高1℃左右，同時(shí)不斷攪拌海波粉。當(dāng)海波溫度達(dá)成40℃時(shí)，每隔l分鐘讀取一次溫度；當(dāng)海波溫度達(dá)成43℃后，每隔半分鐘記一次海波粉的溫度；當(dāng)海波溫度達(dá)成51℃便停止加熱，將試管移入（4）再將試管放入水浴中加熱到53℃，使海波熔化倒入研缽中，研碎倒掉（為什么不裝入瓶?jī)?nèi)？）（5）將升溫和降溫的記錄列表，并在方格坐標(biāo)紙上畫(huà)出海波的溫度隨時(shí)間而變化的曲線。2.實(shí)驗(yàn)的研究與改善本實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中占有重要地位。實(shí)驗(yàn)事實(shí)和教學(xué)規(guī)定表白，這個(gè)實(shí)驗(yàn)成功的標(biāo)志有兩個(gè)方面：一是海波熔化時(shí)溫度計(jì)示數(shù)穩(wěn)定在熔點(diǎn)處的時(shí)間不能太短（一般應(yīng)在3分鐘以上）；二是實(shí)驗(yàn)全過(guò)程時(shí)間不能太長(zhǎng)（一般不超過(guò)25分鐘）。為達(dá)成此目的，廣大物理教學(xué)工作者已做過(guò)大量探討，并提出了許多改善措施?，F(xiàn)介紹其中的幾種，以供參考。運(yùn)用“水浴法”對(duì)晶體海波粉加熱，由于固態(tài)海波是熱的不良導(dǎo)體，不善于傳導(dǎo)熱，實(shí)驗(yàn)中海波的各部分溫度不均勻，熔化前海波粉的受熱表面與中心處溫度差較大，同時(shí)實(shí)驗(yàn)中給海波加熱的條件不穩(wěn)定，海波不能均勻地吸熱。針對(duì)這種情況的改善措施是：（1）實(shí)驗(yàn)前，在海波粉（3克）中加入適量的細(xì)鐵粉或細(xì)銅絲末，并混合均勻裝入直徑為15（2）運(yùn)用紅外線燈（200W）進(jìn)行輻射加熱，這樣可使海波粉加熱條件比較穩(wěn)定，并可縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間。其具體做法為：將混合好的海波粉放入試管中，并裝置好。接通電源，一手拿試管的一端，一手拿溫度計(jì)，同時(shí)緩緩旋轉(zhuǎn)試管。另一手拿緊溫度計(jì)不能讓溫度計(jì)同時(shí)旋轉(zhuǎn)，這樣能使整個(gè)試管的海波粉均勻受熱，溫度計(jì)還起到了攪動(dòng)的作用，又便于觀測(cè)。（3）由于課堂演示時(shí)間有限，海波粉的用量不能太多，可用適量的海波粉（如5克左右），這樣實(shí)驗(yàn)的總時(shí)間為10分鐘左右。所有海波由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的時(shí)間一般只為一分鐘左右。假如采用每間隔一分鐘記錄一次海波的溫度，在海波的熔化圖象中就沒(méi)有一條水平的圖線。為此，可改變計(jì)時(shí)間隔，例如，每15秒記錄一次海波的溫度。四、實(shí)驗(yàn)作業(yè)1.通過(guò)“研究晶體的熔化和凝固”的實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為做該好實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是什么？2.根據(jù)你的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，寫(xiě)出研究和設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的心得體會(huì)。3.根據(jù)你的實(shí)驗(yàn)體會(huì)，你認(rèn)為在指導(dǎo)中學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)復(fù)習(xí)哪些知識(shí)？提出哪些規(guī)定？培養(yǎng)哪些能力？分析講解哪些問(wèn)題？9韋氏起電機(jī)的使用和靜電實(shí)驗(yàn)的研究一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膌.了解韋氏起電機(jī)的構(gòu)造、原理，掌握其使用方法。2.研究靜電實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵。3.了解排除靜電故障的思緒。二、實(shí)驗(yàn)器材韋氏起電機(jī)、驗(yàn)電羽、驗(yàn)電器、有機(jī)玻璃棒、橡膠棒、塑料薄膜、絲綢、毛皮、石蠟塊、尼龍布、電燈泡、玻璃杯、氣球等。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及儀器簡(jiǎn)介1．韋氏起電機(jī)簡(jiǎn)介（1）韋氏起電機(jī)的構(gòu)造韋氏起電機(jī)又叫感應(yīng)起電機(jī)或靜電起電機(jī)。其結(jié)構(gòu)如圖7-38所示，其重要部分如下：①前后絕緣轉(zhuǎn)盤(pán)：盤(pán)上貼有許多導(dǎo)電鋁箔片，工作時(shí)前盤(pán)沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，后盤(pán)沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)（相對(duì)于操作者）。②導(dǎo)電刷：連接在固定于轉(zhuǎn)軸的電刷桿的兩端，分別與前后盤(pán)軟性接觸，前盤(pán)電刷桿在2、4象限，后盤(pán)電刷桿在1、3象限，兩桿夾角90°且與水平線的夾角為45°。圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電刷依次將中心對(duì)稱的兩張箔片接通。③集電梳：呈針狀，位于圓盤(pán)水平直徑左右兩端，其尖端與盤(pán)面相對(duì)。④萊頓瓶：即兩只電容器，其內(nèi)壁電極分別與左右電梳相連，外壁電極通過(guò)底板上的導(dǎo)電連桿彼此相通。⑤放電桿與放電球：與電梳和萊頓瓶的內(nèi)壁電極相連。（2）韋氏起電機(jī)的起電原理韋氏起電機(jī)是用感應(yīng)起電的方法連續(xù)取得并積聚較多的電荷，因而能產(chǎn)生較高的電壓，用以進(jìn)行各種靜電實(shí)驗(yàn)。如圖7-39所示，圖中的內(nèi)外兩個(gè)不同心圓表達(dá)起電機(jī)的前后轉(zhuǎn)盤(pán)，盤(pán)上的箔片只畫(huà)出少數(shù)幾片，兩個(gè)與水平成45°銳角的桿表達(dá)前后兩盤(pán)的電刷桿，左右水平的箭頭表達(dá)針狀電梳。假定后盤(pán)上的A箔片帶正電（空氣中常有帶電的粒子附著在箔片上），轉(zhuǎn)至圖（a）所示位置，前盤(pán)上的BC導(dǎo)體系統(tǒng)即在A的電場(chǎng)中，感應(yīng)的結(jié)果是B帶正電，C帶負(fù)電。一旦BC與中間的電刷連桿脫離接觸，B、C上的電荷就不再中和。當(dāng)前盤(pán)運(yùn)載著已帶電的箔片B、C轉(zhuǎn)到圖（b）所示的位置時(shí)，對(duì)面后盤(pán)上與電刷相接觸的箔片同樣又會(huì)被感應(yīng)帶上相異的電荷。隨著轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)被感應(yīng)帶電的箔片通過(guò)針狀集電梳附近時(shí)，由于尖端放電效應(yīng)，使箔片上的電荷收集到萊頓瓶中。如圖（c）所示。不難分析，由于前后盤(pán)特定的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，以及電刷處在特定的位置，使通過(guò)某一集電梳的箔片都帶相同的電荷〔圖（c）中通過(guò)左側(cè)集電梳的箔片帶正電荷，通過(guò)右側(cè)集電梳的箔片帶負(fù)電荷〕，于是兩萊頓瓶中積累的電荷的種類相反。隨積累電荷量的增長(zhǎng)，兩極間（即兩放電球之間）的電勢(shì)差加大，直到空氣被擊穿而出現(xiàn)火花放電現(xiàn)象。（3）韋氏起電機(jī)的使用①使用前要進(jìn)行檢查。諸如，導(dǎo)電桿的位置是否對(duì)的；電刷能否與圓盤(pán)上的箔片保持良好接觸；針狀集電梳的尖端是否會(huì)劃傷圓盤(pán)和箔片；兩放電球之間的距離是否過(guò)大（開(kāi)始時(shí)略小于2mm②使用時(shí)應(yīng)順時(shí)針搖動(dòng)手柄，并且不要過(guò)快，先緩慢試轉(zhuǎn)一、二圈，無(wú)異?，F(xiàn)象后逐步加快到正常轉(zhuǎn)速（約每秒1轉(zhuǎn)），待火花發(fā)生后再將放電球間的距離加大到觀測(cè)火花放電所需要的限度（不要超過(guò)最大火花距）。不可使轉(zhuǎn)速過(guò)高。③假如用起電機(jī)來(lái)使其它靜電儀器帶電，可以用導(dǎo)線或驗(yàn)電器連接桿把靜電儀器和放電桿連接起來(lái)，也可使靜電儀器直接跟放電桿接觸。④若需要高壓輸出，可以將兩放電球分開(kāi)，用導(dǎo)線連接放電極與待輸入高壓的導(dǎo)體，但導(dǎo)線須架空。⑤若需判明放電球哪一個(gè)帶正電，哪一個(gè)帶負(fù)電，可以在暗室里使兩根放電桿的金屬球離開(kāi)。慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)起電機(jī)，就會(huì)看到其中一個(gè)球上出現(xiàn)一火花束，另一個(gè)球上出現(xiàn)紫色的熒光斑點(diǎn)，則前一個(gè)球上帶的是正電，后一個(gè)球帶的是負(fù)電。⑥起電時(shí)不可用手觸或接近高壓帶電部分，每次接引線前或起電完畢，要用手握住電桿絕緣柄，使兩球形電極相接觸短路放電。2.用韋氏起電機(jī)做靜電實(shí)驗(yàn)（l）演示點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線。用起電機(jī)的一極連續(xù)給驗(yàn)電羽帶電，驗(yàn)電羽的細(xì)線（或細(xì)紙條）因斥力的作用而散開(kāi)，成輻射狀。如圖7-40（a）所示。這就形象地顯示出帶電球面周邊的電場(chǎng)線情況。（2）演示同種電荷的電場(chǎng)線。用兩個(gè)相同的驗(yàn)電羽，并讓起電機(jī)的同一極給它們帶電。當(dāng)把兩驗(yàn)電羽移近時(shí)，細(xì)線（或細(xì)紙條）就互相排斥。如圖7-40（b）所示。（3）演示兩個(gè)異種電荷的電場(chǎng)線。用起電機(jī)的兩個(gè)電極分別給兩個(gè)驗(yàn)電羽帶電，當(dāng)把兩個(gè)驗(yàn)電羽移近時(shí)，驗(yàn)電羽的細(xì)線就會(huì)互相吸引（不要使兩驗(yàn)電羽線相接觸）。如圖7-40（c）所示。用電容紙條取代絲線，制成驗(yàn)電羽，也可取得同樣的效果。電場(chǎng)線亦可用下述方法進(jìn)行演示：在培養(yǎng)皿中盛適量的蓖麻油，油中插入所需形狀的電極，選用質(zhì)地輕軟、極化性能好的毛發(fā)（如兔毛、人發(fā)等），剪成0.5毫米長(zhǎng)的碎屑均勻地撒在油中，轉(zhuǎn)動(dòng)起電機(jī)，頭發(fā)屑就能按電場(chǎng)方向顯示出電場(chǎng)線的圖象。3．幾個(gè)靜電實(shí)驗(yàn)的研究（1）起電方法的研究用絲綢摩擦有機(jī)玻璃棒、塑料直尺、塑料唱片、塑料薄膜、橡膠棒等，或者用尼龍布、毛皮等摩擦上述物體，都會(huì)使它們分別帶電。大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明，同一種材料的物體與不同材料的物體摩擦，所帶的電荷種類也許不同。例如，毛皮與有機(jī)玻璃棒摩擦，毛皮帶正電，有機(jī)玻璃棒帶負(fù)電；有機(jī)玻璃棒與絲綢摩擦，有機(jī)玻璃棒帶正電，絲綢帶負(fù)電。這是由于物質(zhì)的摩擦帶電不僅與物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)，還與物質(zhì)表面的性質(zhì)、溫度、應(yīng)變狀態(tài)和接觸方式等因素有關(guān)。（2）按照?qǐng)D7-41所示的方法演示電荷間的互相作用，比較各種方法的特點(diǎn)及演示的關(guān)鍵。4．靜電實(shí)驗(yàn)常見(jiàn)故障的排除靜電實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵在于絕緣問(wèn)題。當(dāng)靜電實(shí)驗(yàn)做不成功的時(shí)候，一方面必須檢查絕緣體的絕緣性能，找出漏電發(fā)生在什么地方，分析因素以后才干采用恰當(dāng)?shù)拇胧?。檢查物體的絕緣性能可以通過(guò)兩種途徑：一是看能否用摩擦的方法使它帶電，例如，用紙、針和軟木塞做一個(gè)靈敏帶電指示器，將與絲綢摩擦后的待測(cè)絕緣體靠近指示器，若指針被吸引，則說(shuō)明該物體絕緣性能良好。二是看待測(cè)物體與帶電體接觸是否發(fā)生漏電現(xiàn)象。例如使一個(gè)完好的驗(yàn)電器或驗(yàn)電羽帶電，然后手持待測(cè)物體與驗(yàn)電器或驗(yàn)電羽導(dǎo)桿接觸，若指針或驗(yàn)電羽閉合，則說(shuō)明該物體漏電，即絕緣性能不好。掌握了絕緣體漏電的檢查方法，還必須針對(duì)影響絕緣的因素采用必要的措施。（1）選擇合適的絕緣材料?，F(xiàn)在有許多高分子化合物的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，絕緣性能很好。如四聚氟乙烯塑料、有機(jī)玻璃等。石蠟是得天獨(dú)厚的絕緣材料，氣候潮濕時(shí)，由于它的表面對(duì)水不浸潤(rùn)，所以不容易產(chǎn)生漏電。（2）做好表面解決工作。實(shí)驗(yàn)時(shí)要養(yǎng)成這樣的習(xí)慣：每拿出一件儀器就用干燥的絲綢反復(fù)擦拭介質(zhì)的表面。油污嚴(yán)重的絕緣表面用肥皂液、清水洗凈，吹干。臟的石蠟塊和表面略為老化的硬橡膠棒，可以用刀子刮去一層，以恢復(fù)絕緣性能。（3）盡也許改善實(shí)驗(yàn)環(huán)境。當(dāng)整個(gè)環(huán)境濕度相稱大時(shí)，可以用紅外燈泡離講臺(tái)上2四、實(shí)驗(yàn)作業(yè)1．用起電盤(pán)起電的過(guò)程是如何的？感應(yīng)起電有什么優(yōu)點(diǎn)？2.靜電具有哪些特點(diǎn)？靜電實(shí)驗(yàn)成功的基本條件有哪些？3．運(yùn)用一些廢舊材料，自制一些靜電實(shí)驗(yàn)儀器，做靜電演示。10萬(wàn)用示教電表的使用和電磁系列實(shí)驗(yàn)研究一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．了解萬(wàn)用示教電表的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。2．掌握萬(wàn)用示教電表的使用方法。3．研究演示電磁感應(yīng)現(xiàn)象的方法。二、實(shí)驗(yàn)器材示教電表（J0401型），U型磁鐵、粗銅絲、矩形多匝導(dǎo)線框、電磁鐵、低壓電源、滑動(dòng)變阻器、彈簧、鐵架臺(tái)、二胡外弦、放大器等。三、實(shí)驗(yàn)儀器簡(jiǎn)介—示教電表（J0401型）J0401型示教電表屬于典型的磁電系外磁結(jié)構(gòu)。表頭靈敏度200μA，內(nèi)阻500Ω，精度是5.0級(jí)。1．基本結(jié)構(gòu)表頭部分由磁鋼、極掌、寶石軸承、軸尖、游絲動(dòng)圈、指針和阻尼繞組等組成。裝于木質(zhì)（或塑料質(zhì)）殼內(nèi)，表殼頂部可插放標(biāo)度面板。表頭機(jī)械調(diào)零有前后兩個(gè)旋鈕，面板上有電阻調(diào)零旋鈕，檔位轉(zhuǎn)換開(kāi)頭，測(cè)量輸入接線柱和連接通路板的接線柱等。2．工作原理通入動(dòng)圈繞組的被測(cè)電流與磁鋼磁場(chǎng)產(chǎn)生電磁力矩，由動(dòng)圈帶動(dòng)，使與動(dòng)圈固連的指針同時(shí)偏轉(zhuǎn)，直到電磁力矩與游絲反作用力矩平衡為止。偏轉(zhuǎn)角度與被測(cè)量成一定比例，按此比例在面板上標(biāo)出不同的刻度。再根據(jù)偏轉(zhuǎn)角的大小就可直接讀出被測(cè)量的大小。它的電路如圖7-42所示。在測(cè)電阻時(shí)，表內(nèi)電源為1.5伏特的5號(hào)干電池。3．使用方法（1）檢查測(cè)量機(jī)構(gòu)示教電表在使用前應(yīng)先用測(cè)量電阻一檔，對(duì)測(cè)量機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢查。其方法是：①將電阻刻度盤(pán)放在工作位置；②旋調(diào)零鈕將指針調(diào)到零位置；③將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥到“R”上；④用測(cè)試筆將輸入端短路。假如指針可以調(diào)到零位，那么說(shuō)明測(cè)量機(jī)構(gòu)完好。假如指針不動(dòng)或偏轉(zhuǎn)很小，說(shuō)明測(cè)量機(jī)構(gòu)有故障，應(yīng)予以排除。（2）電阻的測(cè)量測(cè)量范圍為0～∞千歐（不加通路板），環(huán)節(jié)同上。把輸入端短路調(diào)零以后，即可將待測(cè)電阻加到輸入端進(jìn)行測(cè)量。（3）交、直流電壓、電流的測(cè)量①測(cè)量范圍：直流電壓：1～10伏特，0～50伏特（加通路板）；直流電流：0～500微安，0～100毫安，0～1安培，0～5安培（加通路板）。②測(cè)量方法：將與被測(cè)量相適應(yīng)的刻度盤(pán)放到工作位置；將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到“VA”位置；將與被測(cè)量相適應(yīng)的通路板接到儀表面板接通路板的三個(gè)接線柱上；將被測(cè)信號(hào)（測(cè)直流時(shí)注意“＋”、“一”不要接錯(cuò)）加到輸入接線柱上；此時(shí)指針指示數(shù)即被測(cè)值。（4）作檢流計(jì)使用①測(cè)量范圍：±100微安。②用法：將檢流計(jì)刻度盤(pán)放到工作位置；將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥到“G”位置上；緩慢調(diào)整前后調(diào)零鈕，使指針指到中心零位；將被測(cè)訊號(hào)直接加到輸入接線柱上，指針偏轉(zhuǎn)方向和指示數(shù)即可表達(dá)被測(cè)訊號(hào)的極性和數(shù)值。4．使用注意事項(xiàng)（1）要根據(jù)量程選擇通路板和標(biāo)度面板，并將檔位轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于所需電學(xué)量檔位，并注意機(jī)械調(diào)零和使用電阻檔位的電阻調(diào)零。（2）要注意“＋”、“一”極性不能接反。（3）使用完畢，應(yīng)將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于“0”四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容仔細(xì)觀測(cè)J0401型示教電表的外形、通路板及表盤(pán)，在熟悉萬(wàn)用示教電表的構(gòu)造和使用方法的基礎(chǔ)上演示電磁感應(yīng)現(xiàn)象。1．導(dǎo)線切割磁感線取一根粗銅絲AB，將其兩端用導(dǎo)線連到靈敏電流計(jì)的接線柱上。然后將粗銅絲放在磁場(chǎng)里，觀測(cè)粗銅絲靜止不動(dòng)、沿磁感線方向運(yùn)動(dòng)、切割磁感線運(yùn)動(dòng)等情況下（如圖7-43所示），電流計(jì)指針是否偏轉(zhuǎn)。從而可以得到“閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)里做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中就會(huì)產(chǎn)生電流”的結(jié)論。為增強(qiáng)演示效果，可采用附加放大器的辦法或根據(jù)導(dǎo)線中的感生電動(dòng)勢(shì)：ε=BLv加以改善。即增大B或L或v都可以增大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。2.線框切割磁感線使線框的長(zhǎng)邊與磁場(chǎng)垂直地做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，如圖7-44所示，可觀測(cè)到電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明產(chǎn)生了感應(yīng)電流。接著，改變線框運(yùn)動(dòng)的方向，再觀測(cè)感應(yīng)電流方向的變化。最后，可研究線框長(zhǎng)邊做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向、磁場(chǎng)方向和感應(yīng)電流方向之間的關(guān)系，從而驗(yàn)證右手定則。3．通電螺線管磁性的研究研究通電螺線管的磁性的實(shí)驗(yàn)，重要是研究通電螺線管磁性強(qiáng)弱跟哪些因素有關(guān)。要成功地完畢這個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)注意三點(diǎn)：一是選擇倔強(qiáng)系數(shù)較小的彈簧（即發(fā)生單位長(zhǎng)度的形變，需要較小的力）；二是彈簧下鐵塊的質(zhì)量要適當(dāng)；三是盡量增強(qiáng)通電螺線管的磁性。做好這個(gè)實(shí)驗(yàn)的方法和途徑較多，可取一些簡(jiǎn)樸易得的材料，取得較好的實(shí)驗(yàn)效果。具體方法如下：找一根二胡外弦繞在直徑為0.5厘米的圓柱上，制成一根長(zhǎng)約25厘米的彈簧。彈簧下懸掛一個(gè)質(zhì)量為20克、直徑為5厘米左右的圓鐵片。螺線管圓筒的直徑為3.5厘米，高2厘米，兩端再粘合中間挖有圓孔、直徑為6.5厘米的硬板，然后用直徑0.6毫米的漆包線繞180圈左右，留一抽頭，再繞180圈左右。實(shí)驗(yàn)時(shí)直流電壓不低于12伏，采用示教電表要并聯(lián)適當(dāng)電阻絲，使表的量程達(dá)成5安培。為了增強(qiáng)演示效果，在彈簧后面放一個(gè)貼有白紙條的木條，演示時(shí)指示彈簧的長(zhǎng)度，裝置如圖7-45所示。把螺線管調(diào)在距圓鐵片1.25厘米處，接螺線管的始端與中間抽頭，閉合開(kāi)關(guān)，控制電流在1.5A，鐵片被吸到螺線管上。斷開(kāi)電源，鐵片回到原處。移動(dòng)螺線管，使它和鐵片相距2.5厘米，閉合開(kāi)關(guān)，鐵片不動(dòng)。把電流增大到3A，鐵片被吸到螺線管上。斷開(kāi)電源，鐵片回到原處。再接螺線管始末兩端，閉合開(kāi)關(guān)，控制電流在1.5A，鐵片被吸到螺線管上。斷開(kāi)電源，鐵片回到原處。移動(dòng)螺線管，使它和鐵片相距3.5厘米，閉合開(kāi)關(guān)，鐵片不動(dòng)。把鐵棒插入螺線管內(nèi)，鐵片被吸到螺線管上。（注意：實(shí)驗(yàn)時(shí)通電時(shí)間要短）。通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)說(shuō)明通電螺線管磁性的強(qiáng)弱和通過(guò)螺線管的電流強(qiáng)度、螺線管的匝數(shù)及有無(wú)鐵心有關(guān)。該實(shí)驗(yàn)材料易得，方法簡(jiǎn)樸，效果良好。五、實(shí)驗(yàn)作業(yè)l．運(yùn)用演示電表可采用“用直導(dǎo)線切割磁感線法”演示右手定則及“用線框切割磁感線法”演示右手定則。比較用這兩種方法的優(yōu)缺陷。如何才干充足發(fā)揮它們?cè)谖锢斫虒W(xué)中的作用？尚有哪些方法可以提高單根導(dǎo)線切割磁感線的實(shí)驗(yàn)的演示效果？2．要做好“研究通電螺線管的磁性”的實(shí)驗(yàn)，必須注意哪幾個(gè)方面？11焦耳定律的演示和歐姆定律實(shí)驗(yàn)的研究一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．通過(guò)對(duì)焦耳定律演示實(shí)驗(yàn)幾個(gè)設(shè)計(jì)示例的研究，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。2．研究做好焦耳定律演示實(shí)驗(yàn)的方法及關(guān)鍵。3．掌握歐姆定律的演示方法。二、實(shí)驗(yàn)器材演示電表（J0401型（2臺(tái)，滑動(dòng)變阻器（10Ω，2A）2只，電阻若干（1Ω、2Ω、4Ω各2只），低壓電源1臺(tái)，計(jì)時(shí)表1只，三根同樣粗細(xì)的電阻絲（5Ω2只，10Ω1只三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．焦耳定律演示的研究根據(jù)焦耳定律的表達(dá)式Q＝I2Rt，要驗(yàn)證該定律必須逐個(gè)控制變量，比較通電導(dǎo)體在一定條件下放出熱量的多少。（1）用不同的裝置來(lái)比較通電導(dǎo)體放出的熱量①用量熱器的方法在量熱器中放入煤油或酒精，把電阻絲（從300W電爐上截取2Ω一段）放在煤油或酒精中，按一定的電流通電一定期間，待熱平衡后，測(cè)出液體的升溫。由于比熱和質(zhì)量一定，因此吸取的熱量與溫升成正比。②用液體熱膨脹的方法在燒瓶中裝滿染色的煤油或酒精，將2Ω的電阻絲浸入液體中，瓶塞中穿入一根兩端開(kāi)口的細(xì)玻璃管（如圖7-46），對(duì)電阻通電一定期間后，液體受熱膨脹。假如不計(jì)散熱損失，則液體體積的增量與溫升成正比，而溫升又與吸取的熱量成正比。因此可以用液體在玻璃管中上升的高度來(lái)表征吸取熱量的多少。③用氣體壓強(qiáng)計(jì)的方法實(shí)驗(yàn)裝置如圖7-47所示。在燒瓶中裝入適量的染色酒精，把細(xì)玻璃管通入瓶塞插入液體中，調(diào)節(jié)瓶塞的松緊，使玻璃管中的液面略高于塞子頂面，加熱的電阻絲（2Ω）固定在瓶塞的支架上。并位于瓶?jī)?nèi)液面的上方。通電后瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)隨溫度升高而增大，從而使玻璃管中的液面上升，液面上升的高度近似與通電放出的熱量成正比?？捎蒙鲜鋈N裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（保持電阻不變）。請(qǐng)總結(jié)以上裝置的特點(diǎn)及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件（電流強(qiáng)度、通電時(shí)間選多大比較適宜）。（2）用不同的電路控制實(shí)驗(yàn)條件對(duì)于焦耳定律既可定性演示，又可定量地通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論。但是定量實(shí)驗(yàn)較困難，因素是發(fā)熱器產(chǎn)生的熱量少而慢，實(shí)驗(yàn)用的時(shí)間太長(zhǎng)，致使散熱過(guò)多，導(dǎo)致誤差過(guò)大。做好這一實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵，是使發(fā)熱器在較短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生足夠多的熱量，并使操作簡(jiǎn)樸，以縮短實(shí)驗(yàn)所需的時(shí)間，從而減少熱量的散失。具體改善方法如下：①用幾套裝置同時(shí)進(jìn)行測(cè)量比較A．用三只同樣的燒瓶，分別裝入同樣多的煤油，煤油的體積不超過(guò)燒瓶容積的三分之一。再用插有相同的細(xì)玻璃管的軟木塞塞緊燒瓶口，并在三只燒瓶中分別放入5歐姆、5歐姆和10歐姆的三根同樣粗細(xì)同種材料的電阻絲，電阻絲都要放在瓶?jī)?nèi)空氣中（不要放在煤油里）。B．將三只燒瓶放在同一支架臺(tái)上，上方豎直放一塊畫(huà)有間隔為1厘米的水平線的白紙板，使三只燒瓶的細(xì)玻璃管貼在紙板上。實(shí)驗(yàn)前，要使三根玻璃管中的液面在一條水平線上。C．將10歐姆的電阻絲和一根5歐姆的電阻絲串聯(lián)接在6伏特的電源上，同時(shí)，將另一根5歐姆的電阻絲與一根2.5歐姆的電阻絲串聯(lián)接在同一電源上，并用兩只電流表測(cè)出它們所通過(guò)的電流強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)電路如圖7-48所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)，只要閉合開(kāi)關(guān)K，就可看到三根玻璃管中的液而同時(shí)開(kāi)始上升。當(dāng)B管液面上升1厘米時(shí)，A管的液面就上升2厘米，C管的液面上升4厘米。再過(guò)相同的時(shí)間，可以看到各管液面上升的高度增長(zhǎng)一倍。電流表甲的示數(shù)是乙表的兩倍。根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可引導(dǎo)學(xué)生不久得出焦耳定律。此實(shí)驗(yàn)由于運(yùn)用氣體的熱膨脹和將兩次實(shí)驗(yàn)合為一次，實(shí)驗(yàn)時(shí)間大大縮短。實(shí)驗(yàn)還能較準(zhǔn)確地得出熱量跟電阻、電流強(qiáng)度和時(shí)間的定量關(guān)系，既可加深對(duì)定律的理解，又能增長(zhǎng)學(xué)生的愛(ài)好。②用一套裝置先后逐次測(cè)量。實(shí)驗(yàn)電路如圖7-49所示。請(qǐng)自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，并進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。2．歐姆定律實(shí)驗(yàn)的研究（1）畫(huà)出導(dǎo)出歐姆定律實(shí)驗(yàn)的電路圖，選取適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材。（2）電阻取一定值，連接好電路，經(jīng)檢查無(wú)誤后，接通電源，記錄電流與電壓的值。改變供電電壓，再記錄兩次電流與電壓的值?？偨Y(jié)出電流強(qiáng)度與電壓的關(guān)系。（3）電壓取一定值，改變電阻值，記錄三次電流與電阻的值，總結(jié)出電流強(qiáng)度與電阻的關(guān)系。四、實(shí)驗(yàn)作業(yè)1．本節(jié)所列出的幾個(gè)焦耳定律演示實(shí)驗(yàn)，各有哪些優(yōu)缺陷？2．你認(rèn)為做好焦耳定律演示實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是什么？3．做好焦耳定律的演示實(shí)驗(yàn)要解決哪些問(wèn)題？還可用哪些方法來(lái)簡(jiǎn)化環(huán)節(jié)，增強(qiáng)效果？4．試分析導(dǎo)出歐姆定律的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的因素。12伏安法測(cè)電阻和測(cè)定小燈泡功率實(shí)驗(yàn)的研究一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．學(xué)會(huì)用誤差理論來(lái)分析實(shí)驗(yàn)，擬定實(shí)驗(yàn)方案和選擇實(shí)驗(yàn)器材。2．研究如何指導(dǎo)學(xué)生做好這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。二、實(shí)驗(yàn)器材電流表，電壓表，滑動(dòng)變阻器，電阻箱，定值電阻若干，學(xué)生電源，電池，開(kāi)關(guān)，小燈泡，小燈座。三、實(shí)驗(yàn)研究（一）“伏安法測(cè)電阻”實(shí)驗(yàn)研究用電壓表測(cè)出電阻兩端的電壓，用電流表測(cè)出通過(guò)這個(gè)電阻的電流強(qiáng)度，根據(jù)歐姆定律即可計(jì)算出該電阻的阻值。這種測(cè)電阻的方法稱為伏安法。在實(shí)際測(cè)量中，由于電流表和電壓表自身的電阻以及電路連接等因素，會(huì)使測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生不同限度的誤差。伏安法測(cè)電阻的電路有兩種接法：電流表外接法和內(nèi)接法。下面對(duì)這兩種連接法，從理論和實(shí)驗(yàn)兩方面進(jìn)行誤差分析并研究減小誤差的方法。1．理論分析（1）電流表外接法電流表外接法的電路如圖7-50所示。用這種連接法則電阻，電壓表的讀數(shù)與R兩端的實(shí)際電壓相等。但由于電壓表內(nèi)阻RV≠∞，而具有分流作用，使得電流表的讀數(shù)大于實(shí)際流過(guò)R的電流，因此，由R測(cè)=U/I算得的電阻值偏小。定量分析：由于電流表測(cè)得的是通過(guò)R和RV的總電流，所以R測(cè)是R和RV的并聯(lián)等效電阻。，相對(duì)誤差：。（1）δ外是因電路中電壓表的分流作用而產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差（也稱線路誤差）。由（1）式可看出，在待測(cè)電阻R?RV時(shí)（這時(shí)電壓表分流很小），外接法誤差小。中學(xué)常用電壓表（J0408）在0～3.0V擋，電表內(nèi)阻RV=1.0kΩ。若采用電流表外接法，并使線路誤差在1％以下，則待測(cè)電阻R≤RV/100，即在10Ω以下。（2）電流表內(nèi)接法這種接法的電路如圖7-51所示。電流表內(nèi)接時(shí)，電流表的讀數(shù)與R中的實(shí)際電流相等。但由于電流表的內(nèi)阻RA≠0，而具有分壓作用，使電壓表讀數(shù)大于R兩端的實(shí)際電壓，因此、由R測(cè)=U/I算得的電阻值偏大。定量分析：由于電壓表所測(cè)得的是R和RA的串聯(lián)電壓，所以R測(cè)是R和RA的串聯(lián)等效電阻，R測(cè)＝U/I=R＋RA＞R。相對(duì)誤差為。（2）由（2）式可看出，在待測(cè)電阻R?RA時(shí)（這時(shí)電流表的分壓很?。?，內(nèi)接法誤差小。中學(xué)常用電流表（J0407）在0～0.6A擋，內(nèi)阻一般為0.125Ω。若采用電流表內(nèi)接法，并且使線路誤差不超過(guò)1%，待測(cè)電阻值R≥100RA，即在12.52．實(shí)驗(yàn)研究（1）分別用電流表外接法和內(nèi)接法測(cè)5Ω電阻的阻值，各測(cè)量5次，求出平均值。對(duì)用這兩種接法測(cè)得的結(jié)果進(jìn)行比較，并分析產(chǎn)生這種結(jié)果的因素。（2）在實(shí)測(cè)中，若不能事先知道待測(cè)電阻的大約值，可用下述方法擬定采用哪種連接法：①將待測(cè)電阻R與電流表、電壓表按圖7-52接好，并將電壓表的一根接線K空出。②將K先后觸碰電流表的兩個(gè)接線柱a，b。③比較兩次觸碰中兩個(gè)電表讀數(shù)的變化：若電壓表讀數(shù)變化顯著，應(yīng)采用哪種接法？為什么？若電流表讀數(shù)變化顯著，應(yīng)采用哪種接法？為什么？（二）測(cè)定小燈泡功率的研究1．畫(huà)出測(cè)定小燈泡功率的電路圖，選取適當(dāng)?shù)钠鞑模B接電路。2．用兩種方法測(cè)出2.5V，0.33．用兩種方法測(cè)出上述小燈泡在高于和低于額定電壓1/5時(shí)的功率。4．根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析，小燈泡的伏安特性曲線是一條直線嗎？為什么？四、實(shí)驗(yàn)作業(yè)1．在用伏安法測(cè)電阻時(shí)，若被測(cè)電阻的阻值大約是80歐，某兩位同學(xué)選取的器材分別是：①電源電壓為1.5伏，電流表量程是0~0.6安，電壓表量程為0~3伏；②電源電壓為15伏，電流表量程是0~0.6安，電壓表量程為0~15伏。試分析哪種選取方案比較恰當(dāng)。2．在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行本節(jié)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)向?qū)W生提出哪些規(guī)定和注意事項(xiàng)？例如，向?qū)W生提出哪些預(yù)習(xí)思考題？接線時(shí)和操作時(shí)應(yīng)當(dāng)注意哪些問(wèn)題？測(cè)量讀數(shù)應(yīng)有幾位有效數(shù)字？13光具盤(pán)的使用和幾何光學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．掌握顯示光路的方法。2．研究光的反射、折射和透鏡成像的演示教學(xué)。3．研究光的色散的演示實(shí)驗(yàn)。二、實(shí)驗(yàn)器材光具盤(pán)，光源，棱鏡，水槽，濾色玻璃及自制教具。三、儀器結(jié)構(gòu)及工作原理簡(jiǎn)介幾何光學(xué)演示實(shí)驗(yàn)中，顯示光路的常用方法有兩類：一類是運(yùn)用常用的光具盤(pán)顯示；另一類是運(yùn)用透明媒質(zhì)中懸浮的微粒對(duì)光的反射或散射作用來(lái)顯示。下面介紹光具盤(pán)的結(jié)構(gòu)和工作原理。光具盤(pán)的形式很多，常用的有圓形光具盤(pán)和矩形光具盤(pán)。其重要用途是作幾何光學(xué)的各種演示。圖7-53所示的為矩形光具盤(pán)的結(jié)構(gòu)：有顯示光路的光屏，固定光屏的支座，形成光束的平行縫遮光板，遮光插片，小反射鏡，濾色玻璃及各種光具附件。該光具盤(pán)使用的是平行光源，由燈泡、鏡筒、會(huì)聚透鏡組成。使光源產(chǎn)生的平行光通過(guò)遮光板的狹縫射入光屏，并通過(guò)調(diào)整插入鏡架的小反射鏡，獲得與光軸成不同角度的光束，將所需要的光具固定于光屏上，即可演示一定的光路。光具盤(pán)所用的光源配有12伏15瓦的單絲燈泡。使用時(shí)，應(yīng)使燈絲處在凸透鏡的焦平面上，并讓燈絲平行于光具的狹縫。這時(shí)用它照亮光具盤(pán)的平行狹縫，在白屏上就可以看到幾條呈互相平行的光束。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．演示光的反射和折射現(xiàn)象用帶角度標(biāo)志的圓形光具盤(pán)來(lái)進(jìn)行這個(gè)實(shí)驗(yàn)（如圖7-54）。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先調(diào)節(jié)由平行光源狹縫射出的扁平的光束，使它射向圓光具盤(pán)的中心。把平面鏡固定在圓光具盤(pán)上，并讓反射面通過(guò)它的中心。這時(shí)光具盤(pán)上就顯示出入射光線、反射光線、入射角和反射角。演示光的折射時(shí)，將棱鏡固定在光具盤(pán)的中心。入射光束通過(guò)濾色玻璃后射向棱鏡。這時(shí)能看到光線射入棱鏡界面后產(chǎn)生偏折現(xiàn)象，即光的折射現(xiàn)象。2．演示透鏡對(duì)光的會(huì)聚和發(fā)散作用用矩形光具盤(pán)演示透鏡的光學(xué)性質(zhì)，讓平行光源照到平行狹縫上，讓通過(guò)中央一條狹縫的光束通過(guò)光具盤(pán)中央標(biāo)記線。放上透鏡后，調(diào)節(jié)透鏡的高低位置，使這束光經(jīng)透鏡折射后仍通過(guò)中央標(biāo)記線，這一光束就可作為光路中的主光軸。分別使用凸透鏡和凹透鏡做此實(shí)驗(yàn)，在光具盤(pán)上就能清楚地看到凸透鏡會(huì)聚光線和凹透鏡發(fā)散光線的現(xiàn)象，從而說(shuō)明凸透鏡的會(huì)聚作用和凹透鏡的發(fā)散作用。3.演示凸透鏡成像的光路用矩形光具盤(pán)演示凸透鏡成像的光路，一般選用三條光線，如圖7-55所示。在這三條光線中，通過(guò)主光軸和平行于主光軸的兩條光線較好調(diào)整，而第三條光線必須經(jīng)兩只小平面鏡兩次反射后才干獲得。要細(xì)心調(diào)整，提高演示效果。4．研究凸透鏡的成像規(guī)律義務(wù)教育初中物理教科書(shū)上是用蠟燭作發(fā)光體，規(guī)定通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究下列三種情況下凸透鏡成像的性質(zhì)：①物距大于凸透鏡的二倍焦距；②物距大于焦距而小于二倍焦距；③物距小于焦距。我