“微小形变放大”的实验改进.pdf

i 实验天弛 匀制突验 微小形变放大 的实验改进 谢红梅 在物理实验教学中 经常会遇到要演示 一些变化效应微弱的物理现象 为使实验效 果明显 可见度大 通常要采用放大手段 霉一 观察玻璃瓶的微小形变 利用如图1 所示的装置来演示手的压力 使椭圆玻璃瓶发生微小形变 当用手沿瓶短 轴方向紧捏时 玻璃管中的红色液面会上升 当手沿瓶长轴方向紧捏时 玻璃管中的液面 会下降 但是按照此法演示 液面虽然发生升 降 但幅度较小 效果不明显 改进方案一 由于细管液面升降放大法 的显著程度取决于细管直径的大小 因此将 普通玻璃管换成去掉玻璃泡的温度计上的毛 细管 红色液体柱在挤压玻璃瓶时就会发生 明显的升降 图1图2 改进方案二 如图2 在一个大玻璃瓶瓶 口处套一气球 给气球充气并在气球上粘一 平面镜 将激光笔固定 让一束激光射向平面 镜 经平面镜反射后射到墙面上形成一个光 点 用手按压玻璃瓶 发现光点位置有明显的 变化 改进后的实验把玻璃导管改为充满气 的气球 上面附一平面镜 通过光的反射更加 直观 简明地显示出玻璃瓶受力时会发生微 小形变 礴 圆k 一 囊 二 观察桌面的微小形变 利用如图3 所示的装置观察桌面微小形 变 原实验是这样设计的 一张大桌子上放两 个平面镜M 和N 让一束光依次被这两平面 镜反射 最后射到墙上形成一个光点 用力压 桌面 镜子要向箭头方向倾斜 由于两面镜子 之间的距离较大 光点会在墙上有明显的移 动 把桌面的形变显示出来 图4 改进方案二 如图5 将平面镜立在黑板 前 将激光光源固定在靠近黑板的位置 将激 光对准平面镜 其反射光射到教室后面的墙壁 上 挤压平面镜上方的黑板 可以看见反射光 点的明显移动 如果给偏离平面镜中心线的部 分施加力 可以观察到反射光点的左右移动 镶 麓霪 懑镄翟 瓣麟鬟搿目 万方数据 实验天地 实验刳新 利用D I S 系统研究力学中的一些 徐树 利用D I S 数字系统研究物理学中的规 律 既可以简化实验中数据记录与处理的过 程 也可以直观地准确地看到图象 这样可以 更好的感知和分析实验中的物理规律 零一 研究静摩擦力 1 实验目的 理解静摩擦力的概念 观 察最大静摩擦力与滑动摩擦力的关系 2 实验原理 相互接触的两个物体处于 相对静止 且有相对运动趋势的时候 两物体 之间具有摩擦力 即为静摩擦力 其最大值叫 最大静摩擦力 3 实验器材 D I S 系统软件 数据采集 器 力传感器 计算机 木盒和钩码 细绳 木 板轨道等 4 实验过程及数据分析 黑板 规律 1 将力传感器接入数据采集器的任一 通道 再将木盒和钩码放在木板轨道上 大约 放入4 个5 0 克的钩码 用细绳将传感器的 挂钩与木盒连接好 打开电源开关 选择 联 机工作模式 并按 E 2 打开D I S 系统软件 进入 专用实验 物理 高中 力学 静摩擦力研 究 点击 校准 按钮 3 单击控制界面上的 开始 采集按 钮 手持力传感器 沿轨道且水平方向缓慢增 加力量并拉动木盒 要求尽量保持拉力方向 不变 最后拉动木盒并使其做匀速直线运动 4 停止用力后 点击 停止 按钮 可得 实验结果并进行分析 5 实验结论 1 物体静止时 静摩擦力随着外力的 增大而增大 达到最大静摩擦力时 物体开始 运动 2 物体运动时受到的滑动摩擦力小于 最大静摩擦力 二 研究重力与质量的关系 1 实验目的 探究重力的大小与质量的 关系 一 一 n 一一 卜一 一 一 卜一 一 一 一 一 一 卜一 卜一 一 卜 图5 光点反射放大法是将光的反射角的微 小变化通过反射光线投射到远处光屏上的 光点的移位来显示 其变化的显著程度取决 于反射镜至光点投射之间的距离 采用这种 放大法 远距离很容易实现 因而效果十分 明显 实验着重在操作的简便性上加以 改进 争 垤 C n i u c a i t y t n t r a n r rq o 越a m i r m l i o n 一番雾骥溪 万方数据 微小形变放大 的实验改进 微小形变放大 的实验改进 作者 谢红梅 作者单位 刊名 新高考 高一物理 英文刊名 New