中学物理实验技能训练讲义正文 - 图文(6)

中学物理实验技能训练讲义

现象、效应 压电效应 热辐射现象 热传导现象 塞贝克效应 泊尔贴效应 汤姆逊效应 光伏特效应 光电导效应 拉曼效应 泡克尔斯效应 克尔效应 塞曼效应 法拉第效应 霍尔效应 磁阻效应 磁致伸缩效应 多普勒效应 热电效应 能量转换形式 压力－电 热－红外辐射 热－物性变化 温度－电 电－热 温度、电－热 光－电 光－电阻 光－光 光、电－光 电、光－光 光、磁－光 光、磁－电 磁、电－电 磁、电－电阻 磁－变形 声、光－频率 热－电子 内容 对介质加压时产生极化或电位差的现象 物体温度升高时产生电磁波辐射（在红外波段） 物质不移动、热量从高温向低温移动的现象 两种不同的金属线结成闭合回路，两接点温度不同温 两种不同的金属结成闭合环路，面向结合部分从另两端加 电压，由电流流过时引起结合部分发热或吸热的现象。 使接合闭合环路的同一种导体具有不同的温度，有电流通过时在结合部分引起发热和吸收现象。 半导体的PN结部分用短波长的光照射，产生电子和空穴 导致电势的产生。 半导体用光照射时电阻发生变化的现象。 物质用单色光照射时发出与入射光谱不同的光的现象。 光通过压电晶体并在垂直方向加电压时分成正常光线和 异常光线的现象。 光通过各种同性物质并在垂直方向加电压时分成正常光 线和异常光线的现象。 光通过磁场时光谱离散的现象。 线偏振光通过磁性物质时偏振面旋转的现象。 电流通过固体并在与电流相同或垂直的方向加磁场时，在 各垂直方向产生电动势的现象 电流通过固体并在与电流相同或垂直方向加磁场时，电阻 增加或减小的现象。 磁体加磁场时产生形变的现象。 当声或光源和观测者之间有相对运动的情况是观测到频 率与静止情况下不同的现象。 金属板在真空中加热时发射电子的现象。 传感器的触角已伸向茫茫宇宙的各个层面，空间探测大到1028m的粒子探测;小到9-16m的粒子探测；时间探测长到1040s的基本粒子寿命，短到9-24s瞬间反应；温度探测高达1010K的超高温，低到0.01K的超低温；强到25T 以上的超强磁场，弱到9-11T的超弱磁场。传感器和传感技术不仅在工业自动化、国防建设、宇宙开发和高新科技研究方面有广泛的应用价值，而且在国民教育、环境监测、医疗卫生、生物工程、气象预测、安全防范、家用电器等各个方面均有光房的应用，并显示出其超凡的本领。可以说传感器的触角几乎是无孔不入，从天到地、从尖端科技到复杂的工程系统到平凡的日常生活都存在传感器的身影，人类的器官已和传感器紧密相连息息相关。

（二）科学工作站（Scientific Work shop 750）及Date Studio 软件使用 1．750型科学工作站简介

750型科学工作站是将计算机、数据采集软件、各种传感器连接在一起的中枢神经系统，其核心是一个多功能的数据采集接口。它包括以下几个部分：750型数据采集接口；12V直

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流电源；几根与电源和计算机连接的电缆线。

750型科学工作站正面从左到右排列，有一个电源指示灯，有4个数字插口，3个模拟插口和一对模拟信号输出口。背面板上从左到右是电源开关、电源线接口、串行接口、SCSI ID数字开关，SCSI端口。

这种数据采集接口具有体积小便于携带，使用灵活，可同时接多路输入信号的特点。 2．Date Studio 软件使用方法简介

Date Studio 是与Science Workshop配合使用的软件，操作方便，除具有数据采集功能外，还具有较强的帮助功能和数据处理能力。

3．使用方法

①启动Date Studio。

在确保科学工作站电源打开的情况下，双击屏幕上的Date Studio图标，运行软件。 ②选择科学工作站型号。

在科学工作站型号选择窗口中选择我们使用的SW750，点确定关闭窗口。 ③连接传感器。

将实验所用到的传感器连接到接口板的端口上。在如图所示的窗口中，点击Sensor按钮，弹出传感器列表，查找与实验装置所使用的传感器标志一样的传感器图标，用鼠标点住后拖到接口的相应端口上（可以选择的端口会亮起黄色提示）。

④设置传感器。

双击端口上的图标，打开传感器属性窗口。

不同的传感器有不同的设置项，一般为三个页面：一般设置、测量物理量选择、校准。根据不同的提示输入对应的内容，点击确定关闭窗口。

⑤选择数据显示方式：

点击Summary，出现Date和Display上下两个列表，Date提供各种传感器测量数据的存储，可以方便的拖入图形显示方式的坐标轴，或改变坐标轴的物理量或单位等。Display提供各种显示方式，测试者可以根据需要选用合适的方式。通常选用表格或图像显示方式。用鼠标点住图标后拖到接口的相应端口上，出现空白的数据记录窗口。

⑥采集数据

用鼠标单击Start开始采集数据，单击Stop结束采集数据。 ⑦数据显示和分析

点击全屏显示按钮使图像最大化显示，利用各种数据统计工具对实验数据进行统计处理。最常用的是数据跟踪十字标线，启动标线后，移动鼠标可以方便的在图内任意位置显示该指定点的坐标和数据对。

由于Date Studio软件功能强大而全面，在此仅对常用和基本的功能进行了介绍，想更详细的了解各项功能可以参考软件的帮助文件。 【实验报告要求】

1．认真记录数据，要求充放电的点采集数据能够反映其特点，

2．认真处理数据，分析该系统的优点与在中学教学中的缺陷。 3．分析如何指导学生做好该实验。

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实验八 PASCO实验的研究（B）

【实验目的】

1．理解PASCO实验的物理原理、实验实现思路以及Pasco系统的工具性。

2．学会利用传感器进行实验研究。了解中学开展传感器实验的意义、价值和应用等。 3．研究做好本实验的关键；探索如何指导中学生做好该实验。 【实验举例】 实验三 单摆实验

轻质杆或细绳一端悬挂一个质量块，另一端固定，就构成一个摆。由于重力作用，物体自然竖直下垂，这时候用外力将质量块沿线（或杆）垂直方向移动一个小的位移，释放后，摆锤就以平衡状态为对称线在其两侧往复运动，并且幅度逐渐减小，直到最终停止运动。这一过程就是实际生活中见到的摆动，究竟其物理机制如何？虽然目前我们对此机制和运动规律都十分清楚，但是想象一下，你是学生或者是一个从没有接触此类知识的成年人，单摆运动的快慢究竟由什么因素决定的？你如何通过实验来证明你的假设呢？细细想来，还真不简单。这里就必须利用科学实验中常见的一种研究方法——控制变量法。

应用系统分析法，在一个系统中，列出所有可能相关的因素，然后控制和约束其中的一部分，逐个分析，研究各物理量之间的内在关系。并对结果加以整合，得出系统的结论。 可以猜想，与摆振动周期可能有关的物理量有：摆线长度、质量块的质量、重力加速度、空气阻力、机械摩擦力、角度大小、初始力的大小等，这些因素综合起来导致了我们实验中实际看到的结果。究竟各因素之间是什么关系？今天我们来用实验对几个主要因素加以分析。

实验四 钢丝的扭摆实验

钢丝的扭摆振动是一个阻尼振动，通过这个实验，可以从软件采集的数据图像中很清晰看出扭摆振动的图像的特征，我们在探究该实验的时候，一是探究扭摆的阻尼振动的特征，记录数据，作图说明。一是简单分析一下不同钢丝放在不同的圆环（转动惯量不同）下阻尼振动的特征，记录数据，作图说明。具体 …… 此处隐藏：3398字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……