初中热学实验汇总

2024-08-07

初中热学实验汇总(精选5篇)

初中热学实验汇总 第1篇

1.传热的基本方式是(A)。

(A)导热、对流和辐射;(B)导热、对流换热和辐射;

(C)导热、对流和辐射换热;(D)导热、对流换热和辐射换热。2.按照导热机理,水的三种状态下(C)的导热系数最小。(A)冰;(B)液态水;(C)水蒸汽;(D)不确定。

3.当外径为d2的管道采取保温措施时,应当选用临界热绝缘直径dc(C)的材料。(A)大于d2;(B)dc没有要求;(C)小于d2;(D)不确定。4.通过有内热源的大平壁的导热,其内的温度分布为(D),热流密度()。(A)直线,常量;(B)曲线,常量;(C)直线,变量;(D)曲线,变量。5.热力管道外用导热系数大和小两层保温材料保温, 下列说法正确的是(A)。

(A)将导热系数小的材料放在内测,则保温效果好;(B)将导热系数大的材料放在内测,则保温效果好;(C)无论保温材料怎么放置,保温效果一样;(D)无法确定。

6.凡平均温度不高于350℃,导热系数不大于(B)W/m·℃的材料称为保温材料。(A)0.2;(B)0.12;(C)0.02;(D)0.18 7.一维常物性稳态导热物体中,温度分布与导热系数无关的条件是(A)。(A)无内热源;(B)内热源为定值;(C)负内热源;(D)正内热源。

8.物性参数为常数的一圆柱导线,通过的电流均匀发热,导线与空气间的表面传热系数恒定,建立导线的导热微分方程采用(C)。

(A)直角坐标下一维有内热源的稳态导热微分方程;(B)直角坐标下一维有内热源的不稳态导热微分热方程;(C)柱坐标下一维有内热源的稳态导热微分热方程;(D)柱坐标下一维有内热源的不稳态导热微分热方程。

9.冬天时节,被子经过白天晾晒,晚上人盖着感觉暖和,是因为(C)。(A)被子中蓄存了热量,晚上释放出来了;(B)被子变厚了;(C)被子的导热系数变小了;(D)被子外表面的对流换热减小了。

1.下列那种情况内燃机汽缸温度场不会随时间发生变化? D A.内燃机启动过程 B.内燃机停机 C.内燃机变工况运 D.内燃机定速运行

2.冬天用手分别触摸置于同一环境中的木块和铁块,感到铁块很凉,这是什么原因? D A.因为铁块的温度比木块低 B.因为铁块摸上去比木块硬 C.因为铁块的导热系数比木块大 D.因为铁块的导温系数比木块大 3.忽略物体内部导热热阻的分析方法称为(D)。

A.正规状况法 B.数学分析法 C.数值解法 D.集总参数法 4.下列哪个是非稳态导热的表达式? B A.t=f(x,y,z)B.t=f(y,τ)C.t=f(x,y)D.t=f(z,x)5.下列那个表示非稳态导热过程的无因次时间?B A.Bi B.Fo C.Re D.Pr

1.影响强制对流换热的主要因素有、、、。

2.温度边界层越 对流换热系数越大,流体刚流入管道作层流换热,其局部对流换热系数沿管长逐渐。这是由于。

3.减小管内湍流对流传热热阻的方法有、、、。4.反映对流换热强度的准则为。其数学表达式为。二.选择题:

1.流体在管内流动进行对流换热,当进入充分发展段时,沿程表面传热系数hx将()。A.增大; B.不变; C.减大; D.不确定。

2.一种流体以相同的速度在相同的温度及边界条件下沿管内作受迫紊流换热,两个管子的直径分别是d1和d2,其中d1

A.Nu=f(Re,Pr); B.Nu=f(Re); C.Nu=f(Gr,Pr); D.Nu=f(Gr)5.无限空间自然对流,在常壁温或常热流边界条件下,当流态达到旺盛紊流时,沿程对流换热系数hx将()。

A.增大; B.不变; C.减小; D.不确定

6.什么条件下,热边界层厚度与流动边界层厚度是相等的()。A.Pr<1; B.Pr=1; C.Pr>1; D.不确定。

7.无限空间自然对流,在常壁温或常热流边界条件下,当流态达到旺盛紊流时,沿程对流换热系数hx将()。

(A)增大;(B)不变;(C)减小;(D)不确定。

8.由于蒸汽中存在空气,会使水蒸汽凝结时换热系数()。(A)增大;(B)不变;(C)减小;(D)不确定。

9.什么条件下,热边界层厚度与流动边界层厚度是相等的()。(A)Pr<1;(B)Pr>1;(C)Pr=1;(D)不确定。

(一、1 液体有无相变 流体的流动状态 换热表面的几何因素 流体的物理性质 2 薄 减小 边界层厚度沿管长逐渐增厚 3 增加流速 使用短管 改变流体物性 增加换热面积 4努赛尔准则 Nu=hl/λ

二、1B 2D 3A 4C 5B 6B 7.B 8.C 9.C)

0.10.20.21.纯净饱和蒸汽膜状凝结的主要热阻是。2.大容器饱和沸腾曲线可分为、、、四个区域,其中 具有温差小,热流大的传热特点。

3.在蒸汽凝结过程中,凝结的传热系数大于 凝结。

二、名词解释

1.黑体 2.辐射力 3.灰体 4.有效辐射 5.定向辐射力 6.重辐射面

1.液膜的导热热阻

2.自然对流、核态沸腾、过渡沸腾、膜态沸腾 核态沸腾 3.珠状 膜状

1.黑体:吸收比a=1的物体。

2.辐射力:单位时间内物体的单位辐射面积向外界发射的全部波长的辐射能。3.灰体:光谱吸收比与波长无关的理想物体。

4.有效辐射:单位时间内从单位面积离开的总辐射能,包括发射辐射和反射辐射。5.定向辐射力:单位时间内,单位可见辐射面积在某一方向p的单位立体角内所发出的总辐射能。

6.重辐射面:辐射传热系统中表面温度未定而净辐射传热量为0的表面。

一.选择题: 1.面积为A2的空腔2与面积为A1的内包小凸物1之间的角系数X2,1为()。

(A)1;(B)A1/A2;(C)A2/A1;(D)A1×A2。

2.两表面发射率均为ε的无限大平行平板,若在其间加入两个表面发射率也为ε的遮热板,则传热量减少为原来的()。

(A)1/5;(B)1/4;(C)1/3;(D)1/2。

3.北方深秋季节的清晨,树叶常常结霜。问树叶结霜的表面是()。(A)上表面;(B)下表面;(C)上、下表面;(D)不确定。4.等边三角形无限长柱孔,任意两表面之间的角系数为()。(A)1/3;(B)1/4;(C)1/8;(D)1/2。

5.黑体的有效辐射 其本身辐射,而灰体的有效辐射 其本身辐射。()A.等于 等于 B.等于 大于 C.大于 大于 D.大于 等于 6.下列哪种气体可以看作热辐射透明体?()(A)二氧化碳;(B)空气;(C)水蒸气;(D)二氧化硫。7.黑体的绝对温度之比为2,则其辐射力之比为()(A)2;(B)4;(C)8;(D)16。

8.描述黑体表面的辐射能量按空间方向的分布规律为()(A)普朗克定律;(B)兰贝特定律;(C)斯蒂芬-玻尔兹曼定律;(D)基尔霍夫定律。二。问答题:

为什么一般不能将气体当作灰体处理?

B C A D B B D B 因为气体辐射对波长具有选择性,只有辐射与波长无关的物体才可以称为灰体,所以一般不能将气体当成灰体来处理。

单选第一章

1.下列哪几种传热过程不需要有物体的宏观运动?(A)导热(B)对流(C)辐射(D)复合传热

2.热流密度q与热流量的关系为(以下式子A为传热面积,λ为导热系数,h为对流传热系数):

(A)q=φA(B)q=φ/A(C)q=λφ(D)q=hφ

3.如果在水冷壁的管子里结了一层水垢,其他条件不变,管壁温度与无水垢时相比将:(A)不变(B)提高(C)降低(D)随机改变 4.下列哪一种表达式是错误的?()(A)q=λΔt/δ(B)q=hΔt(C)q=kΔt(D)q=rtΔt 5.导热系数的单位是:()(A)W/(m2.K)(B)W/m2(C)W/(m·K)(D)m2.K/W 6.在传热过程中,系统传热量与下列哪一个参数成反比?()(A)传热面积(B)流体温差(C)传热系数(D)传热热阻

7.在稳态传热过程中,传热温差一定,如果希望系统传热量增大,则不能采用下述哪种手段?()(A)增大系统热阻(B)增大传热面积(C)增大传热系数(D)增大对流传热系数 8.试判断下述几种传热过程中哪一种的传热系数最小?

(A)从气体到气体传热(B)从气体到水传热(C)从油到水传热(D)从凝结水蒸气到水传热

9.若已知对流传热系数为78W/(m2.K),则其单位面积对流传热热阻为多少?(A)78W/(m·K)(B)1/78m·K/W(C)1/78m2·K/W(D)78W/(m2·K)10.单位时间通过单位面积的热量称为什么?一般用什么符号表示?(A)热流密度,q(B)热流密度,φ(C)热流量,q(D)热流量,φ 11.太阳与地球间的热量传递属于下述哪种传热方式?(A)导热(B)热对流(C)热辐射(D)以上几种都不是 12.热流量与温差成正比,与热阻成反比,此规律称为什么?(A)导热基本定律(B)热路欧姆定律(C)牛顿冷却公式(D)传热方程式

趣味小实验与高中物理热学的整合 第2篇

关键词:趣味,小实验,热学,学习热情

高中物理热学部分的内容安排在选修3-3, 包括分子动理论, 固体、液体和气体, 热力学定律与能量守恒, 能源与可持续发展等四个课题.而该模块在高考中与选修3-4列为二选一的选考内容, 2007年广东高考是以选择题出现, 分值是8分;2008年广东高考是以填空题出现, 分值是10分.根据高考题出现的题型和分值以及这两年的具体题目难度来看, 该模块在能力要求上较低, 只要学生掌握了这一模块的基本内容, 对这部分的题目是轻而易举的.而在高三阶段不可能花很多时间去复习这一模块每一个内容, 所以在新课学习时如果能给学生留下深刻的印象将起很大作用.

物理是一门以实验为基础的学科, 在教材中有演示实验, 学生分组实验, 还有实践与拓展中的小实验.通过这些小实验, 可以开发学生智力, 激发学生的学习兴趣, 培养学生的观察能力和实际动手操作的能力;调节教学以和谐教育思想为指导, 渗透愉快教育、成功教育和创造教育, 以系统论、信息论和控制论为科学依据, 使教学系统优化运行、教学过程优化控制, 能有效地提高物理教学质量.

研究热现象有两种不同的方法.一种是根据观察和实验, 从宏观上总结热现象的规律;另一种从物质的微观结构出发, 建立分子的动理论, 用统计的方法说明宏观物体的热现象.要使学生对所学的知识充满强烈的好奇心和旺盛的求知欲, 重要的一条是做好小实验, 增强实验的趣味性和直观性, 使课堂气氛“热”起来, 使学生的学习热情热起来.本文仅从几个趣味小实验的角度对热学内容的辅助教学谈谈笔者的看法.

一、分子引力

分子动理论中, 分子间的相互作用力是一难点.广东版教材安排的演示实验是:把两根断面切平磨光的铅柱用力压紧后不分开, 这实验器材难找.如采用实践与拓展中的小实验:把一块洗干净的玻璃板吊在弹簧秤的下端, 读出其读数, 然后使玻璃板水平接触水面, 再向上提起, 会发现玻璃板脱离水面的瞬间, 弹簧秤的读数明显增大.这是因为水分子跟玻璃分子之间的引力作用使得弹簧秤的读数增大了, 而且这个实验取材容易, 学生课后也可以自己找器材做.

二、分子间有间隔

取一根玻璃管, 注入半管用红墨水染红的水, 再注满酒精, 塞上胶塞, 上下颠倒几次, 混合均匀后, 发现液面明显下降, 正可谓“1+1<2”, 由此很好地说明了分子间是有间隙的.

三、液体的表面张力

教材安排了一个用热针刺环上肥皂水的薄膜的实验探究来了解液体的表面现象.除了这实验之外, 如果再适当地增加一两个小实验, 或课后让学生自己动手多做几个小实验, 不仅可以提高学生的学习热情, 激发学生的学习兴趣, 更有助于学生理解该知识点的内容.

1. 多孔纸片托水

平常说“竹篮打水一场空”.那是因为竹篮有孔.现在在一个空玻璃瓶里装满有色水, 用一块被大头针穿了很多小孔的纸片盖住瓶口, 将瓶倒转, 使瓶口朝下, 发现水并不会从小孔流出.这跟雨伞的原理一样.

2. 不受控制的泡沫

在硬泡沫上削下一小块像一元硬币大小的薄片, 放在装有半瓶水的小瓶子里.会看到薄片先从中间往瓶子边缘移动, 快要到瓶子边缘时, 薄片加速运动, 并尽力往瓶壁上爬, 最后薄片一部分在水里, 一部分在水和瓶壁的交界处 (露出水面) .如果用牙签轻轻把薄片推到瓶中间的水面, 它仍然要往瓶壁处运动, 且尽力往上爬, 不管你怎样推, 结果都一样.

往瓶子继续加水, 直到加满后水面成凸面, 这时薄片移动到水面的中心凸面处不动.如果你用牙签把它往瓶子边缘方向推将非常困难, 推到边缘时, 只要你放开牙签, 它立刻回到中心水面停着不动.

3.“贪婪”的水杯

把一只水杯装满水, 一直加到杯子边上.按说应该是满了, 不能再盛其他东西了.但是如果你把大头针小心谨慎地放进杯子里 (一定要小心, 不能让水有一点震动以免溢出, 可先把针尖放进水里, 然后慢慢放手) , 你会发现盛满水的水杯还能容纳几十枚, 甚至几百枚大头针, 而杯子里的水并没有溢出, 只是看到水面比杯口略高出一点来.这看起来好像那些大头针失去体积似的, 不占据杯子的空间, 杯子也好像变大了似的, 即使盛满了水还能“吞”下那么多的大头针.

四、气体实验定律

气体实验定律这一内容课标要求是:理解实验定律的内容, 掌握定律的简单应用.再结合高考的考纲, 这一内容不会再以复杂的计算题出现, 所以定性研究显得比定量研究更重要.现在的广东版教材是采用先进的数字化信息系统研究, 这样的实验设备没几个学校具备的.看看下面简单易行的小实验.

在一个窄口玻璃瓶 (或透明的硬塑料瓶) 的下端侧壁开一小孔, 将一带滚轮开关的一段输液管插入小孔, 并密封好孔口, 然后将一个大号有色气球装入瓶内, 气球口径反套在瓶口.

1. 先将开关关上, 让学生吹气球, 尽管学生用了很

大力气, 但是气球不过大了一点, 表明一定质量的封闭气体, 在等温过程中, 体积变小时, 压强增大 (玻意耳定律) .对比实验:打开开关, 再让学生吹, 气球很容易就胀大了.

2. 打开开关, 用嘴在输液管处吸气, 发现:

虽然没有吹气球, 但气球自动胀大了, 表明大气压的存在和作用.

3. 打开开关, 将瓶浸入热水加热 (管口露出水面外) , 然后关闭开关, 再放入冷水降温.

发现气球稍微胀鼓起来.表明一定质量的封闭气体, 在压强不变时, 温度降低, 体积要缩小 (盖·吕萨克定律) .

初中热学实验汇总 第3篇

关键词:数字化实验;沸腾;熔化;沸点;熔点

我校的数字化实验室已经建立了多年,通过一段时间的使用,总体来说,学生对它都是持肯定的态度,有的学生说数字化实验室的使用给学习带来了不少便利,也有的学生说不能充分体现中考的要求,有的考点尚不能完全落实。本学期我们初中物理组将学生分成了两大类,一类做数字化实验,一类做传统实验。现在我们将这次实验结果比较如下:

一、水的沸腾实验分析

1.传统实验探究水的沸腾

传统实验是按照教材进行操作,利用温度计来测量温度,用秒表来记录时间,看时间的同时还要准确读数,很难做到同时性,读完了数据还要记录在设计好的表格内,用数学画函数图象的方法根据表格数据描点、连线,而描出来的点并不具备连续性,使得误差加大。这种实验的优点在于学生既练习了温度计的使用,又练习了秒表的使用,而且符合中考要求,要求学生掌握的技能比较全面。

2.数字化探究水的沸腾

实验装置:数字化实验平台、温度传感器、大试管、酒精灯、铁架台、水。

实验步骤:(1)将温度传感器与电脑相连,打开工作室界面,设置传感器的频率为10次/分。(2)将温度传感器伸入热水中固定好传感器。(3)点燃酒精灯给水加热,当温度显示为90℃时开始记录,随着实验的进行,采集器把时间和温度的变化数据记录到电脑中,通过图表显示出来。

数据分析:由PLAB思迈数字化物理实验软件做出的图像图3很清楚地展示出温度的变化,通过上图,不难看出,水的温度从85℃到95℃之间是逐渐上升的,但也有发生变化的情况,而96℃后的温度比较平稳,却并不是一条直线。它真实地反映了实验中温度的具体变化过程,这些都在误差范围内。

二、晶体和非晶体的熔化

1.石蜡的熔化

石蜡是块状固体,要想让温度传感器与石蜡充分接触很不容易,我们特地将石蜡切成小块,然后将温度传感器深入石蜡并挤压使其紧密接触。而石蜡传热较慢,又不能用酒精灯直接加热,所以只有用水浴法进行加热。

本实验器材为:石蜡、水、酒精灯、烧杯、大试管、铁架台、温度传感器、PLAB实验平台。

实验步骤:(1)用酒精灯加热水大约90℃。

(2)将装有温度传感器的大试管轻轻放入烧杯的水中,充分接触。

(3)接好传感器,开始记录数据。随着实验的进行,采集器把时间和温度的变化数据记录到电脑中,通过图表显示出来。

数据分析:通过实验平台记录的数据,我们不难发现,从整体上看,石蜡在熔化过程中温度是逐渐升高的,虽然个别时刻温度在降低,却也完全符合实验事实。降低的原因主要体现在温度传感器与石蜡的结合紧密程度有关,空气流动状况也会影响到传感器的读数。正是因为传感器的精确度高,反应灵敏,我们才看到了石蜡熔化时的温度值。

2.海波的熔化

海波是物理化学实验中的理想药品,其熔化的温度不高也不低,十分适合实验室操作。海波是细颗粒状的晶体,方便温度传感器插入其中,达到充分接触的目的。而冰虽然是常见,但它是块状固体,传感器插不进去,而且在较低温度时就熔化了,不好掌握。

实验原理:任何物质,在温度升高时,物态也会发生变化。

主要实验方法:水浴法(使晶体均匀受热)。

实验器材:铁架台、酒精灯、石棉网、水、烧杯、试管、晶体(海波)、温度传感器、PLAB数字化实验平台、玻璃棒。

操作提示:(1)把装有海波的试管(高度约3cm)放在盛有热水(稍低于熔点,海波的熔点是48℃)的大烧杯里。试管内装有温度传感器,传感器设置为每分钟记录10次。

(2)当海波的温度接近熔点时,稍减慢加热速度。注意观察海波的变化:试管壁开始→海波逐渐熔化→温度基本保持在熔点左右→海波全部熔化后→温度持续上升。约超过熔点3℃时停止加热。

实验现象:(1)开始加热时,海波物态不变,电脑示数逐渐增大。(2)在一定的温度下(熔点)海波开始融化,熔化过程中吸热,但电脑示数基本保持不变,海波处于固液共存态。(3)当海波全部熔化完毕,继续加热,电脑示数再逐渐增高。

实验完成后停止加热,电脑也停止记录数据,把电脑处理好的数据进行分析,这在很大程度上避免了学生在采集数据时可能出现的失误,减少了学生采集實验数据不可用的情况的出现,同时也避免了很多不必要的误差,有利于学生对数据的分析以及结论的得出:海波的熔点大致在47℃左右。

从以上实验可以看出,PLAB实验设备不同于传统商业仪器,它在物理教学中有相当多的优势。

(1)实验过程更加简化,实验时间大大减少,实验效率明显提高。

(2)实验所得的实验数据与传统的实验方式相比要更加符合客观的规律,数字化实验设备这种由采集器、传感器、实验附件以及相应软件组成的实验系统,可以使学生更精确地采集数据。这在很大程度上避免了学生在采集数据时可能出现的失误,减少了学生采集实验数据不可用的情况的出现,同时也避免了很多不必要的误差,有利于学生对数据分析以及结论的得出。

(3)数字化实验设备不得不提的是它的可视化,学生第一次通过我的介绍,见到这种直观地通过数字、波形、仪表、柱状等多种形式显示出来的实验现象和数据时,好奇心很强。

(4)数字化实验设备能快速地处理实验数据,这相比传统的代入数据计算少了计算的过程。

我校数字化实验室的投入使用给我校师生带来了良好的教学效果,相信随着使用经验的累积,以及教师专业技能的提高,物理探究性实验教学的教学质量将会有进一步提高。

EXCEL在热学实验中的应用 第4篇

在普通物理热学实验中, 加热或者冷却过程受环境因素干扰, 随机误差较大, 完成实验的时间往往依赖于仪器本身, 与学生实验操作熟练程度没有直接关系。传统实验数据处理采用作图法, 过程虽不特别复杂, 但是误差较大, 精度不高。而采用最小二乘法处理数据, 即使一元线性拟合, 计算量也较大。而利用EXCEL电子表格进行热学实验数据处理, 化繁为简, 方便快捷, 作图清晰, 数据处理准确[1]-[5]。

2. PN结正向压降温度特性实验

利用TH-J型PN结正向压降温度特性测试仪测得实验起始温度tS=30.2℃、起始正向压降VF (tS) =602mV、工作电流IF=50μA;在EXCEL中输入PN结正向压降与温度关系数据, 如表1所示 (ΔV=0的温度即为实验起始温度, 原始数据温度为摄氏温标, 已采用EXCEL自动填充功能将其换算为开氏温标) 。

实验结果要求得出正向压降随温度变化的灵敏度S, 禁带宽度ΔEg, 并计算百分误差。在EXCEL中选定表1数据, 单击菜单“插入”、选择“图表”, 打开图表向导, 在选项卡“标准类型”中选择“XY散点图”, 根据提示完成作图。设置好X轴和Y轴格式, 清除不必要的填充边框及网格线。在数据点上点击右键, 选择“添加趋势线”, 在趋势线“类型”选项卡中选择“线性”, “选项”选项卡中选定“显示公式”、“显示R平方值”。再对公式和R平方值的数字格式进行设置, 采用科学计数法, 精确到小数的后两位。最终结果如图1所示。

由图1可知, 灵敏度S为2.05 (mV/K) , 再计算禁带宽度ΔEg=VF (tS) +截距=602+621=1223 (mV) =1.223 (V) , 百分误差为1.223-1.21|/1.21*100%=1.2%。

3. 不良导体热导率的测量

不良导体的热导率测量若使用稳态平板法, 数据处理主要是求铝盘冷却速率, 而传统方法冷却速率采用作图法过程繁琐, 精度不高。如表2所示为一组铝盘冷却过程中温度与时间关系的数据。

由冷却数据可知:温度与时间并非线性关系, 在较高温度时, 冷却速率较高, 在较低温度是冷却速率较低。相比PN结实验中的正向压降与温度的线性关系, 冷却数据与时间的非线性关系曲线的绘制更加复杂。采用作图法, 首先将冷却数据用光滑曲线连接, 再过T2做切线, 然后在切线上取两点求其斜率。虽然冷却曲线并非直线, 但非常接近直线, 因此冷却曲线的切线非常难画, 同样的数据不同的人作切线的区别很大, 并且求切线斜率本身精度也不高。而采用EXCEL作图, 操作简便, 曲线拟合精度高。

按上文中PN结实验数据处理类似的方法将冷却数据在EXCEL进行处理, 只是趋势线采用二次多项式拟合, 之所以采用二次多项式拟合, 是因为二次方程便于手工求解。结果如图2所示。由图2可知, R平方值近似为1, 说明数据与拟合函数吻合度还是非常高。温度T与时间t函数关系为:T=4.61E-06t2-2.03E-02t+5.71E+01, 由数学知识可知其切线方程为dT/dt=9.22E-06t-2.03E-02, 另T=T2=52.1, 代入温度T与时间t函数关系得到一元二次方程4.61E-06t2-2.03E-02t+5, 解该方程得出对应时间t2=261或t2=4141 (不符合题意, 舍去) , 再将t2=261代入切线方程即可求出-1.79E-2 (℃/S) 即为T2时冷却速率。

4. 结语

在热学试验中利用EXCEL来作图和处理数据, 不仅节约时间, 而且准确清晰。当然只要掌握了EXCEL电子表格的使用方法, 我们也可以运用它进行其他的实验数据处理。

摘要:普通物理实验中的热学实验有许多复杂的作图法处理数据, 既繁琐又得不到精确的结果。本文通过两个实例, 说明利用EXCEL代替手工处理热学实验数据, 能迅速准确地得到实验结果。

关键词:EXCEL,热学实验,数据处理,曲线拟合,应用

参考文献

[1]陈玉林, 丁留贯, 张磊.Excel在大学物理实验数据处理中的应用[J].实验室研究与探索, 2007, 10:63-65.

[2]郭悦韶.Excel在物理实验数据处理中的应用[J].实验室科学, 2006, 2:67-68.

[3]谭毅, 何军锋, 姚军财.计算机在物理实验教学中的应用[J].中国科技信息, 2008, 21:241-242.

[4]罗涛, 于立军.EXCEL电子表格在光学实验中的应用[J].长春师范学院学报 (自然科学版) , 2005, 3:33-34.

趣味小实验与高中物理热学的整合 第5篇

关键词:趣味小实验热学学习热情

高中物理热学部分的内容安排在选修3—3,包括分子动理论,固体、液体和气体,热力学定律与能量守恒,能源与可持续发展等四个课题,而该模块在高考中与选修3—4列为二选一的选考内容,2007年广东高考是以选择题出现,分值是8分;2008年广东高考是以填空题出现,分值是10分,根据高考题出现的题型和分值以及这两年的具体题目难度来看,该模块在能力要求上较低,只要学生掌握了这一模块的基本内容,对这部分的题目是轻而易举的,而在高三阶段不可能花很多时间去复习这一模块每一个内容,所以在新课学习时如果能给学生留下深刻的印象将起很大作用。

物理是一门以实验为基础的学科,在教材中有演示实验,学生分组实验,还有实践与拓展中的小实验,通过这些小实验,可以开发学生智力,激发学生的学习兴趣,培养学生的观察能力和实际动手操作的能力;调节教学以和谐教育思想为指导,渗透愉快教育、成功教育和创造教育,以系统论、信息论和控制论为科学依据,使教学系统优化运行、教学过程优化控制,能有效地提高物理教学质量。

研究热现象有两种不同的方法,一种是根据观察和实验,从宏观上总结热现象的规律;另一种从物质的微观结构出发,建立分子的动理论,用统计的方法说明宏观物体的热现象,要使学生对所学的知识充满强烈的好奇心和旺盛的求知欲,重要的一条是做好小实验,增强实验的趣味性和直观性,使课堂气氛“热”起来,使学生的学习热情热起来,本文仅从几个趣味小实验的角度对热学内容的辅助教学谈谈笔者的看法。

一、分子引力

分子动理论中,分子间的相互作用力是一难点,广东版教材安排的演示实验是:把两根断面切平磨光的铅柱用力压紧后不分开,这实验器材难找,如采用实践与拓展中的小实验:把一块洗干净的玻璃板吊在弹簧秤的下端,读出其读数,然后使玻璃板水平接触水面,再向上提起,会发现玻璃板脱离水面的瞬间,弹簧秤的读数明显增大,这是因为水分子跟玻璃分子之间的引力作用使得弹簧秤的读数增大了,而且这个实验取材容易,学生课后也可以自己找器材做。

二、分子间有间隔

取一根玻璃管,注入半管用红墨水染红的水,再注满酒精,塞上胶塞,上下颠倒几次,混合均匀后,发现液面明显下降,正可谓“1+1<2”,由此很好地说明了分子间是有间隙的。

三、液体的表面张力

教材安排了一个用热针刺环上肥皂水的薄膜的实验探究来了解液体的表面现象,除了这实验之外,如果再适当地增加一两个小实验,或课后让学生自己动手多做几个小实验,不仅可以提高学生的学习热情,激发学生的学习兴趣,更有助于学生理解该知识点的内容。

1多孔纸片托水

平常说“竹篮打水一场空”,那是因为竹篮有孔,现在在一个空玻璃瓶里装满有色水,用一块被大头针穿了很多小孔的纸片盖住瓶口,将瓶倒转,使瓶口朝下,发现水并不会从小孔流出,这跟雨伞的原理一样。

2不受控制的泡沫

在硬泡沫上削下一小块像一元硬币大小的薄片,放在装有半瓶水的小瓶子里,会看到薄片先从中间往瓶子边缘移动,快要到瓶子边缘时,薄片加速运动,并尽力往瓶壁上爬,最后薄片一部分在水里,一部分在水和瓶壁的交界处(露出水面),如果用牙签轻轻把薄片推到瓶中间的水面,它仍然要往瓶壁处运动,且尽力往上爬,不管你怎样推,结果都一样。

往瓶子继续加水,直到加满后水面成凸面,这时薄片移动到水面的中心凸面处不动,如果你用牙签把它往瓶子边缘方向推将非常困难,推到边缘时,只要你放开牙签,它立刻回到中心水面停着不动。

3“贪婪”的水杯

把一只水杯装满水,一直加到杯子边上,按说应该是满了,不能再盛其他东西了,但是如果你把大头针小心谨慎地放进杯子里(一定要小心,不能让水有一点震动以免溢出,可先把针尖放进水里,然后慢慢放手),你会发现盛满水的水杯还能容纳几十枚,甚至几百枚大头针,而杯子里的水并没有溢出,只是看到水面比杯口略高出一点来,这看起来好像那些大头针失去体积似的,不占据杯子的空间,杯子也好像变大了似的,即使盛满了水还能“吞”下那么多的大头针。

四、气体实验定律

气体实验定律这一内容课标要求是:理解实验定律的内容,掌握定律的简单应用,再结合高考的考纲,这一内容不会再以复杂的计算题出现,所以定性研究显得比定量研究更重要,现在的广东版教材是采用先进的数字化信息系统研究,这样的实验设备没几个学校具备的,看看下面简单易行的小实验。

在一个窄口玻璃瓶(或透明的硬塑料瓶)的下端侧壁开一小孔,将一带滚轮开关的一段输液管插入小孔,并密封好孔口,然后将一个大号有色气球装入瓶内,气球口径反套在瓶口。

1先将开关关上,让学生吹气球,尽管学生用了很大力气,但是气球不过大了一点,表明一定质量的封闭气体,在等温过程中,体积变小时,压强增大(玻意耳定律),对比实验:打开开关,再让学生吹,气球很容易就胀大了。

2打开开关,用嘴在输液管处吸气,发现:虽然没有吹气球,但气球自动胀大了,表明大气压的存在和作用,

3打开开关,将瓶浸入热水加热(管口露出水面外),然后关闭开关,再放入冷水降温,发现气球稍微胀鼓起来,表明一定质量的封闭气体,在压强不变时,温度降低,体积要缩小(盖·吕萨克定律)。

在我们的生活中会遇到许多有趣、奇妙的自然现象,我们可以从中汲取灵感,设计新颖巧妙的实验器材,给学生做一些简单易行的趣味小实验,为他们创设赏心悦目、富有情趣的意境,并启发他们积极思考,作出合理的科学解释,这种集趣味性,知识性为一体的实验深受学生们喜爱,而且能促进学生对知识的理解,培养学生持久的学习兴趣和创新思维能力,形成勤于思考,勤于动手的能力和习惯,让学生从意识上认识到,物理实验不仅能在课堂上演示和实验室完成,课后也能够利用身边的简单材料自己动手做,并且还能从中发现问题,进一步调动学生的积极性,并把这种兴趣和习惯贯穿于学习过程的始终乃至终身,起到课堂教学中不可替代的重要辅助作用。

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