初中物理 數(shù)字化實驗案例 定稿

目錄

初中物理....................................................................2

實驗一聲音的三要素............................................................3

實驗二水凝固與冰熔化..........................................................7

實驗三紅光外側(cè)的熱效應........................................................9

實驗四凸透鏡的會聚作用.......................................................12

實驗五氣泡的運動規(guī)律.........................................................14

實驗六探測物體的運動速度.....................................................16

實驗七探測物體的質(zhì)量.........................................................18

實驗八研究固體分子間的引力...................................................21

實驗九空氣分子間的作用力.....................................................23

實驗十研究彈簧測力計.........................................................25

實驗H--摩擦力................................................................27

實驗十二物體與物體之間的作用力...............................................29

實驗十三釘板實驗.............................................................31

實驗十四馬德堡半球?qū)嶒?......................................................33

實驗十五浮力定律.............................................................35

實驗十六二力平衡的條件.......................................................37

實驗十七杠桿的平衡條件.......................................................39

實驗十八滑輪及滑輪組的研究...................................................40

實驗十九物體吸熱的研究.......................................................42

實驗二十傳熱快慢的探究.......................................................44

實驗二H^一熱輻射研究.........................................................47

實驗二十二摩擦做功實驗.......................................................49

實驗二十三電阻的串并聯(lián)電路...................................................51

實驗二十四原電池實驗.........................................................52

實驗二十五人體發(fā)電...........................................................54

實驗二十六電阻定律.........................................................56

實驗二十七玻璃導電...........................................................60

實驗二十八歐姆定律...........................................................62

實驗二十九伏安法測電阻.......................................................64

實驗三十焦耳定律...........................................................67

實驗三H--電磁鐵實驗.........................................................69

實驗三十二勻強磁場研究.......................................................71

實驗三十三電磁感應現(xiàn)象.......................................................74

實驗三十四磁場對通電導線的作用...............................................76

實驗三十五單匝線圈實驗......................................................78

實驗三十六太陽能電池.........................................................79

2

實驗一聲音的三要素

實驗目的

觀察研究琴弦振動發(fā)聲的特點和規(guī)律。

實驗原理

響度、音調(diào)和音色組成聲音的三要素。聲音的響度強弱與振源的振幅有關，聲音的音調(diào)

高低與振源的頻率有關，聲音的音色與振源的材料結構有關。

實驗器材

計算機，數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)線，聲音傳感器，力傳感器，聲音的三要素實驗器等。

實驗裝置圖

圖1T實驗裝置圖

實驗步驟

1、按照實驗裝置圖搭建好實驗裝置；

2、調(diào)整好琴弦松緊度，打開實驗系統(tǒng)軟件.，選擇［教材通用軟可,點擊再（聲音軟

件）進入實驗平臺，選擇采集時間為5秒，聲音傳感器量程為30-90dB；

3、以其中一根弦為實驗對象，將弦枕分別放置在離右端約20、15、10cm處點擊

叵二適口，各撥弦一次，待采集結束后觀察比較三次撥弦所得圖像的頻率，然后點

擊國保存實驗圖像，點擊H麟I；

4、以三根不同材料的弦為實驗對象，選擇采集時間為5秒，將弦枕放至離右端約15cm

處點擊叵二運Z］分別撥動三根弦,分析三種不同材料的弦振動所得圖像的波紋系

數(shù)，然后點擊團呆存實驗圖像，點擊已融卜

3

5、再以其中一根弦為實驗對象選擇采集時間為5秒,將弦枕放置在離右端15cm處點擊

叵二典口（單通道）分別以三種不同的力道撥弦，采集結束后觀察并分析以不同力

道撥弦所得圖像的振幅，然后點擊國保存實驗圖像，點擊已青除I;

6、以細弦為實驗對象將力傳感器再與采集器相連，重新打開實驗系統(tǒng)軟件選擇

教材通用軟件,點擊回J進入實驗對力傳感器進行校準；

7、傳感器的校準：

①將力傳感器水平置于桌面；

②點擊圓（校準）按鈕彈出對話框，待左下角數(shù)值穩(wěn)定后在“真實值”一欄中輸入

“0”，點擊“校準”“確定”；

③最后再次點擊“確定”即可。

8、點擊后i建活頁夾選擇一」卜板，點擊因增加線增加“聲強一力”坐標關系,

選擇實驗時間1分鐘，實驗間隔100毫秒，調(diào)整旋鈕每改變一次張緊力撥弦一次同

時點擊?“手動采集”，采集到5個點后點擊◎停止按鈕結束實驗；

9、保存并分析實驗圖像。

實驗結果

數(shù)字化信息系統(tǒng)也購

波形;*

3X戶戶戶回B3?回圉田闡用，，陽四|

I

350360370

時間（ms>

聲波1最大值：171860是小值：-13528平均0：159）X:1101.00001:2080.0000

|>單颯||?雙通at||“僵除11>at速|(zhì)|佛期率

?采票8T向5▼妙

圖卜2距離不同的弦振動頻率圖像

4

Tri＞數(shù)字化信息系統(tǒng)口區(qū))

波小

-Ij1???|'I''1'I1?

209521002105

時間（ms>

波1爆大伯I：118160爆小掠：-134980平均僮：619)X.1101.0000Y;2080.0000

|?iwaai||?/aai||，at除||、；封速|(zhì)|例蚓率

采票時向5-a

圖1-3材料不同的弦振動頻率圖像

圖14長度不同的細弦振動頻率圖像

5

圖1-5不同力度下弦的振動圖象

注意事項

6

1、調(diào)節(jié)琴弦時，應一邊慢慢緊，一邊輕輕撥，弦線不可太緊；

2、實驗時，應用食指輕撥琴弦，不可硬拉琴弦，以免損壞琴弦。

實驗二水凝固與冰熔化

7

實驗目的

觀察水凝固、冰熔化的現(xiàn)象以及分析其規(guī)律。

實驗原理

水溫持續(xù)下降后，水會發(fā)生凝固現(xiàn)象，冰周圍溫度持續(xù)升高后，冰會發(fā)生熔化現(xiàn)象。

實驗器材

計算機，數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)線，溫度傳感器，水凝固與冰熔化實驗器，水槽，冰塊，清

水，注射器配膠管。

實驗裝置圖

圖2-1實驗裝置圖

實驗步驟

1、按實驗裝置圖搭建實驗平臺，在水槽內(nèi)放入冰塊和冷水，通電實驗前，利用注射器

通過面板上的小孔可向水槽中注水，使水面距離水槽口約5mm至10mm；

2、向小瓶子中注入水，裝入小瓶子內(nèi)的水不要超過小瓶容積的一半，將溫度傳感器的

探頭穿過橡皮塞插入到水中；

選擇［教材通用軟可,點擊畫進入實驗平臺，點擊圖快速

實驗在單坐標系上建立“溫度一時間”的坐標關系，設置采集時間“1小時”，采集

間隔“500ms”；

4、點擊題始采集數(shù)據(jù)，將實驗器接通電源，制冰器開始制冰，觀察小瓶子中水的物

態(tài)變化，待小瓶子中的水完全凝固成冰后，切斷實驗器電源，使其自然升溫，觀察

此過程中水的物態(tài)變化和軟件上溫度數(shù)據(jù)的變化，待冰完全熔化成水，水的溫度回

復到初始溫度之后，點擊◎停止采集；

5、采集完成后結束實驗，進行分析。

8

實驗結果

'1'1I'111I''''I''11I11'1I1111I'''1I'■1

0SOO10001500

圖2-2溫度一時間變化曲線

從圖2-2可以看出，在制冷器的作用下，小瓶子中的水在凝固成冰的過程中，溫度持續(xù)

降低，當溫度低于4℃,溫度降低的速度變慢。在小瓶子里的冰自然升溫過程中，溫度先快

速升高，達到0℃時，溫度變化速度變慢，當溫度為4℃左右時，小瓶子呈現(xiàn)冰水混合狀態(tài),

待吸熱一段時間后，冰完全熔化成水，溫度慢慢的回復至室溫。通過本實驗可以知道：冰

是晶體；現(xiàn)實生活中，冰水混合物的溫度不一定是

試一試

如果在水槽中加入冰塊，對實驗效果又會產(chǎn)生怎樣的影響？

實驗三紅光外側(cè)的熱效應

9

實驗目的

探測紅光外側(cè)的熱效應并分析其規(guī)律。

實驗原理

紅外線具有熱效應的特點。

實驗器材

計算機，數(shù)據(jù)采集器，快速溫度傳感器，數(shù)據(jù)線，紅光外側(cè)的熱效應實驗器，帶燈座板

射燈。

實驗裝置圖

圖3-1實驗裝置圖

實驗步驟

1、按實驗裝置圖搭建實驗平臺，調(diào)節(jié)好三棱鏡角度以及光屏位置，使色散后的彩色光

斑明顯；

2、將快速溫度傳感器的探頭插入光屏中間縫隙中并固定好，使之恰好位于紅外線一側(cè);

3、打開實驗系統(tǒng)軟件.，選擇［教材通用軟可,點擊畫］進入實驗平臺，點擊囹快速

實驗自動建立“溫度一時間”的坐標關系，設置采集時間“5min”，采集間隔“100ms”；

4、點擊?開始采集數(shù)據(jù)，打開光源，觀察溫度變化曲線；

5、采集完成后點擊苦束實驗，進行分析。

實驗結果

10

0100200

時間⑸

圖3-2溫度與時間變化曲線

注意事項

1、通電實驗前，應將燈頭調(diào)節(jié)水平。通電實驗過程中，不可用手碰觸燈頭，以免燙傷;

2、改變?nèi)忡R、光屏位置，調(diào)整色斑為最清晰后，再將溫度傳感器探頭插入光屏后進

行測量。

11

實驗四凸透鏡的會聚作用

實驗目的

觀察凸透鏡的會聚現(xiàn)象以及分析其規(guī)律和作用。

實驗原理

平行于凸透鏡主光軸的光線通過凸透鏡后，將向凸透鏡光軸上的焦點會聚。

實驗器材

計算機，數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)線，溫度傳感器，凸透鏡的會聚作用實驗器，帶燈座板射燈

等。

實驗裝置圖

圖4-1實驗裝置圖

實驗步驟

1、按實驗裝置圖搭建實驗平臺，將溫度傳感器插入光屏上的探頭插孔，并旋緊蝶形螺

母，調(diào)節(jié)凸透鏡和溫度傳感器探頭在同一水平面上；

2、打開實驗系統(tǒng)軟件a,選擇［教材通用軟磯點擊畫進入實驗平臺，點擊??夬速

實驗自動建立“溫度一時間”的坐標關系，設置采集時間“l(fā)Omin”,采集間隔“100ms”；

3、點擊篁開始采集數(shù)據(jù)；

4、采集完成后點擊◎停止按鈕結束實驗，進行分析。

實驗結果

12

36-

e200400000

時何＜S)

圖4-2溫度與時間變化曲線

從圖4-2可以看出，通過凸透鏡的會聚作用，溫度傳感器測得會聚光斑處的溫度持續(xù)升

高。

注意事項

1、通電實驗前，應將燈頭調(diào)節(jié)水平。通電實驗過程中，不可用手碰觸燈頭，以免燙傷:

2、改變光屏位置，調(diào)整光斑為最小后，再將溫度傳感器探頭插入光屏后進行測量。

13

實驗五氣泡的運動規(guī)律

實驗目的

觀察分析水泡在管中的運動規(guī)律。

實驗原理

水泡在管中受力而向上運動。

實驗器材

計算機，數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)線，位移傳感器，氣泡的運動規(guī)律實驗器，鐵架臺，清水,

注射器配膠管等。

實驗裝置圖

圖5-1實驗裝置圖

實驗步驟

1、按實驗裝置圖搭建實驗平臺，將20ml注射器活塞向外拉至15ml左右；

2、用50ml的注射器往透明管中加水直到水位上升至透明管上邊緣3cm處停止注水;

3、打開實驗系統(tǒng)軟件，，詵擇［教材通用軟町點擊斑建實驗進入實驗平臺，點

擊圖快速實驗在單坐標系上建立“位移一時間”的坐標關系，設置采集時間“Imin”,

采集間隔“50ms”；

4、將滑動板先豎直向上拉起約5cm靜止，點擊?開始按鈕，再輕輕推動20ml注射器

活塞直到產(chǎn)生一個完整的大氣泡，待氣泡運動到滑動板底端時拉動滑動板讓氣泡和

14

滑動板保持一致運動到頂端，點擊國亭止按鈕保存并分析實驗結果。

實驗結果

數(shù)字化信息系統(tǒng)土?！?aEIQ區(qū)

注意事項

1、注射器接入透明管裝水后，不漏水；

2、拉動滑動板時一定要豎直向，滑動板和氣泡運動要保持一致。

15

實驗六探測物體的運動速度

實驗目的

利用光柵板和光電門探測物體的運動速度。

實驗原理

d------

tlt2t3

圖6-1圖6-2

柵欄板黑條紋間的距離為d,如圖6T所示。如果t=如時刻擋光開始，對應圖中的第1

個上升沿，在t=t2、t=t3時刻，分別對應第2、第3個上升沿。

T勺上時刻，速度：匕=上一；（=4±冬時刻，速度：以此類

2?2-42q—

推得出其他的速度。

實驗器材

計算機，數(shù)據(jù)采集器,數(shù)據(jù)線，光電門傳感器，探測物體的運動速度實驗器，鐵架臺等。

實驗裝置圖

圖6-3實驗裝置圖

實驗步驟

1、按照實驗裝置圖搭建好實驗裝置;

16

，點擊昌?建

2、打開實驗系統(tǒng)軟件,選擇教材通用軟件，點擊

活頁夾選擇一4莫板;

3、光電門設置:

點擊同單出光電門設置對話框;

選擇實驗類型為“直線運動”選擇被測量物理量為“速度”;

最后點擊“完成”即可；

4、點擊左上角H顯示數(shù)據(jù)，點擊囪增加線建立“速度一時間”坐標關系，選擇合適

實驗時間和采集間隔；

5、將光柵板放置在支架上，點擊@1：始，同時用手拉細線，使光柵板通過光電門;

6、得到實驗數(shù)據(jù)后點擊◎停止按鈕結束實驗。

實驗結果

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2

于

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時間⑸

圖6-4實驗結果圖

試一試

試著改變光柵板支架的角度或拉力的大小等方式來探究物體運動的速度。

17

實驗七探測物體的質(zhì)量

實驗目的

測量物體的質(zhì)量。

實驗原理

用拉式和壓式兩種方式測量物體的質(zhì)量，當用壓式方式測量時，將物體放上電子稱托盤

上，當用拉式方式測量時，將物體掛在電子稱上。

實驗器材

計算機，數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)線，鐵架臺，細線，祛碼，拉壓式電子稱。

實驗裝置圖

00c

圖7-1拉式電子秤實驗裝置圖

18

圖7-2壓式電子秤實驗裝置圖

實驗步驟

（一）作為拉式電子秤使用時

1、按照實驗裝置圖7-1搭建好實驗裝置，打開實驗系統(tǒng)軟件詵怪［教材通用軟件

點擊畫進入實驗平臺，點擊倒在單坐標系上建立“質(zhì)量一時間”的坐標關系，選

擇合適的實驗之間與采集間隔；

2、傳感器的校準：

①將拉壓式電子稱不掛重物豎直放置，點擊回單出校準對話框，選擇對應通道；

②點擊“校準”按鈕彈出對話框，待左下角數(shù)值穩(wěn)定后在“真實值”一欄中輸入“0”,

點擊“校準”“確定”；

③最后再次點擊“確定”即可；

3、將物體掛在掛鉤上，點擊?開始按鈕，采集數(shù)據(jù)，直到采集結束點擊◎停止按鈕。

（-）作為壓式電子秤使用時

1、按照實驗裝置圖7-2搭建好實驗裝置，打開實驗系統(tǒng)軟件必，詵擇［教材通用軟的,

點擊入實驗平臺，點擊易建活頁夾選擇IBMI以同樣方式對拉壓式電

子稱校準；

2、點擊反I公式編輯，編輯公式“M2”為“-M”，建立“M2一時間”坐標關系，選擇合

適實驗時間和采集間隔；

3、將物體放在托盤上，點擊?屏始按鈕，采集數(shù)據(jù)，直到采集結束點擊◎停止按鈕;

19

4、點擊:就選區(qū)按鈕選中所有數(shù)據(jù)，在下方會顯示出其平均值，此值即為物體質(zhì)量。

實驗結果

3二1*K-電子秤0

2-_____________________________

時間同

時間電子稗o(ft大值195K9最小值194Kg差值OOIKg平均值195Kg|

圖7-3拉式電子秤實驗結果圖

25—

時間電子梆1

圖7-4壓式電子秤實驗結果圖

20

實驗八研究固體分子間的引力

實驗目的

觀察探測固體分子間的引力大小。

實驗原理

固體分子間有引力的存在，這個引力在分子間距離較小時較大。

實驗器材

計算機，數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)線，力傳感器，研究固體分子間引力實驗器等。

實驗裝置圖

圖8-1

實驗步驟

1、按照實驗裝置圖搭建好實驗裝置，實驗前應將鉛柱套入刮削器內(nèi)，按順時針方向輕

輕均勻轉(zhuǎn)動，使鉛柱露出新的鉛體，將兩個鉛柱對接，并用力壓緊兩個端面，稍作

反向轉(zhuǎn)動，即可將兩個鉛柱粘接成一體；

2、打開實驗系統(tǒng)軟件*,詵擇［教材通用軟詞,點擊倒進入實驗平臺，點擊應，建

立“力一時間”坐標關系；選擇合適的采集時間和間隔；

3、傳感器的校準：

①將力傳感器水平放置，點擊［MX出校準對話框，選擇對應通道的“力傳感器”;

②點擊“校準”按鈕彈出對話框，待左下角數(shù)值穩(wěn)定后在“真實值”一欄中輸入“0”,

點擊“校準”“確定”；

③最后再次點擊“確定”即可，最后點擊“退出”按鈕，退出校準界面，完成校準;

4、點擊?采集數(shù)據(jù)，同時用手拉祛碼鉤，逐漸增加拉力;

5、實驗完成后點擊禽束采集，分析數(shù)據(jù)。

21

實驗結果

圖8-2實驗結果圖

從實驗結果圖中可以看出固體分子間是有引力存在的。

問一問

為什么在實驗之前要把鉛頭放入刮削器，露出新的鉛頭?

22

實驗九空氣分子間的作用力

實驗目的

觀察探究一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變時其壓強與壓力的變化關系。

實驗原理

分子間存在著引力和斥力。在此實驗中，不斷壓縮氣球，使空氣分子間距離繼續(xù)縮小，

分子間作用力表現(xiàn)為斥力，則氣球內(nèi)部壓強將會繼續(xù)增大。

實驗器材

計算機，數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)線，壓強傳感器，空氣分子間的作用力實驗器，注射器配膠

管等。

實驗裝置圖

圖9-1實驗裝置圖

實驗步驟

1、按照實驗裝置圖搭建好實驗裝置，用針筒往氣球內(nèi)注入一定量的空氣，連入壓強傳

感器；

2、打開實驗系統(tǒng)軟件■,詵擇［教材通用軟司,點擊畫進入實驗平臺，點擊國，點

擊吆加立“壓強一時間”坐標關系，選擇合適的采集時間和時間間隔；

3、點擊?采集數(shù)據(jù)，慢慢往下壓活塞；

4、直至實驗結束點擊觀察一定質(zhì)量氣體的壓強變化曲線，分析數(shù)據(jù)。

實驗結果

23

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琴

手

I!!fI<IIIJIIIIJIII1JIIIIIIV

tM?

圖9-2實驗結果圖

從實驗結果圖中可以看出隨著氣球的下壓，空氣間分子的作用力越大，導致其內(nèi)部壓強

也逐漸增大。

24

實驗十研究彈簧測力計

實驗目的

觀察研究彈簧測力計的工作原理及規(guī)律。

實驗原理

作用在物體上的外力越大，物體的形變就越大。

實驗器材

計算機，數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)線，力傳感器，研究彈簧測力計實驗器，鉤碼若干等。

實驗裝置圖

圖10-1實驗裝置圖

實驗步驟

1、按照實驗裝置圖搭建好實驗裝置，指針鉤上空載時，觀察指針指向刻度尺上的刻度

L0；

2、打開實驗系統(tǒng)軟件li?，選擇叵亙亙亙1點擊同進入實驗平臺，點擊四選擇

^英板，點擊IZ雇立“力一彈簧伸長量”坐標關系，點擊巨瞻輯變量''初

始長度L0”，“刻度L1”，編輯公式“彈簧伸長量A”為“L1-L0”；

3、傳感器的校準：

①將力傳感器垂直放置，點擊出校準對話框，選擇對應通道的“力傳感器”；

②點擊“校準”按鈕彈出對話框，待左下角數(shù)值穩(wěn)定后在“真實值”一欄中輸入“0”,

點擊“校準”“確定”；

③最后再次點擊“確定”即可，最后點擊“退出”按鈕，退出校準界面，完成校準；

4、掛鉤空載時，點擊倒已錄力的數(shù)據(jù)，觀察指針所指的刻度，雙擊對應的“刻度”

欄，輸入刻度值;

25

5、依次逐個添加鉤碼數(shù)量，每添加一個鉤碼重復步驟4,實驗完成后點擊叵貓束采

集；

6、觀察并分析實驗結果。

實驗結果

根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，在彈性限度內(nèi)，在彈簧測力計的彈簧上施加的力越大，彈簧的

形變越大。

問一問

根據(jù)實驗結果圖，我們能否得到實驗裝置中彈簧的彈性系數(shù)的數(shù)值？

試一試

試著用手拉祛碼鉤代替祛碼，用連續(xù)采集完成該實驗。

26

實驗摩擦力

實驗目的

探究分析靜摩擦力和滑動摩擦力的規(guī)律。

實驗原理

勻速拉動滑動板，可以探測物體所受到的靜摩擦力和滑動摩擦力。

實驗器材

計算機，數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)線，力傳感器，摩擦力試驗器，布，鉤碼若干等。

實驗裝置圖

圖11-1實驗裝置圖

實驗步驟

1、按照實驗裝置搭建好實驗裝置;

選擇叵亙亙點擊倒進入實驗平臺，點擊倒建立“力

2、打開實驗系統(tǒng)軟件

一時間”坐標關系，設置合適的采集時間和時間間隔;

3、傳感器校準：

①將力傳感器水平放置，點擊回彈出校準對話框，選擇對應通道的“力傳感器”;

②點擊“校準”按鈕彈出對話框，待左下角數(shù)值穩(wěn)定后在“真實值”一欄中輸入“0”,

點擊“校準”“確定”；

③最后再次點擊“確定”即可，最后點擊“退出”按鈕，退出校準界面，完成校準;

4、選擇相同材質(zhì)的布料進行試驗，往重物盒中添加2個鉤碼，點擊?開始采集數(shù)據(jù),

右手固定力傳感器與底板左手向外側(cè)緩慢拉動滑板做勻速直線運動,采集結束后點

27

5、點擊?在|曲線操作』中詵擇直裝近；

6、往重物盒中再添加2個鉤碼，重復操作4,采集數(shù)據(jù)；

7、換2種不同材質(zhì)的布料添加相同質(zhì)量的鉤碼重復該實驗;

8、實驗結束分析實驗結果。

實驗結果

酎間-力相布

時同-加防

時間O

實驗結果分析：在相同材質(zhì)的不同質(zhì)量的情況下，靜摩擦力和滑動摩擦力都隨著質(zhì)量

的增加而增大；在質(zhì)量相同材質(zhì)不同的情況下，靜摩擦力和滑動摩擦力都隨著接觸面粗糙程

度的增加而增大。

問一問

物體的最大靜摩擦力為什么大于滑動摩擦力？

28

實驗十二物體與物體之間的作用力

實驗目的

研究作用力與反作用力的關系（牛頓第三定律）。

實驗原理

兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。

實驗器材

計算機，力傳感器（2個），數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)線，作用力與反作用力實驗器等。

實驗裝置圖

圖12-1

實驗步驟

1、按照實驗裝置圖，將力傳感淵接入數(shù)據(jù)采集器，然后將采集器與計算機連接，再將

連接套件連接到兩個力傳感器上；

2、打開實驗系統(tǒng)軟件選擇［教力通用軟耳,點擊畫］進入實驗平臺；

3點擊同校準力傳感器：

①

②選擇力傳感器，點擊校準；

③輸入當前對應真實值0,點擊校準,按提示依次點擊確定、確定、退出;

對另一個力傳感器校準方法同上；

4、點擊用牖輯變量、公式，增加變量名：F,名稱：力,公式：-F2,點擊增加；

點擊CS，在彈出的“曲線選擇”對話框中勾選F和F1,點擊?,同時將滑板支架

上的力傳感器拉或是推，直至實驗數(shù)據(jù)采集完成后，點擊叵；

5、觀察分析實驗結果。

實驗結果

29

牛加第三定律痛熱明X

后倒產(chǎn)萬戶回團0國田賽H丁芝國必國隨口通

:----------------------Wffl-nj

40二時間-F2

'''?I??'?I??''I'■''I'??'I'',

01020

時間($)

K13.8500Y:-42.8000

圖12-2作用力與反作用力的關系圖

由實驗結果圖可以看到，藍色和綠色的圖像分別代表F1和F,他們大小相等，方向相

反，并且作用在同一條直線上。

30

實驗十三釘板實驗

實驗目的

觀察探究一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變時其壓強與受力面積的變化關系。

實驗原理

氣球被向下壓時，其內(nèi)部壓強和壓力逐漸增大,但氣球與釘板的接觸面積也在不斷增大,

在一定力的范圍內(nèi)，氣球不會被壓破。

實驗器材

計算機，數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)線，壓強傳感器，釘板試驗器，注射器配膠管等。

實驗裝置圖

圖13-1實驗裝置圖

實驗步驟

1、按照實驗裝置圖搭建好實驗裝置，用注射器往氣球內(nèi)充入一定量的氣體，連接入壓

強傳感器；

2、打開實驗系統(tǒng)軟件1,點擊叵亙亙1點擊囹建立“壓強一時間”坐標關

系，選擇合適的采集時間和采集間隔；

3、點擊?開始采集數(shù)據(jù)，慢慢往下壓活動板，直到采集完成，點擊四束實驗；

4、觀察壓強隨壓力的變化曲線，分析在一定范圍內(nèi)壓力增大而氣球不破的原因。

實驗結果

31

圖13-2實驗結果圖

從實驗結果圖可以看出，隨著氣球的下壓，氣球內(nèi)部的壓強逐漸增加，一定程度內(nèi)氣球

不會被壓破。

試一試

減少釘板上釘子的數(shù)量，重新開始實驗試試氣球會不會破。

32

實驗十四馬德堡半球?qū)嶒?/p>

實驗目的

觀察研究馬德堡半球的實驗現(xiàn)象及原理。

實驗原理

大氣壓強是很大的，將兩個半球內(nèi)的空氣抽掉部分，球外的大氣便把兩個半球緊壓

在一起，因此就不容易分開了。馬德堡半球內(nèi)的氣壓越小，兩球所受壓力也就越大。

實驗器材

計算機，數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)線，力傳感器，壓強傳感器，馬德堡半球?qū)嶒炂?，注射器?/p>

膠管，鉤碼若干等。

實驗裝置圖

圖14-1實驗裝置圖

實驗步驟

1、按照實驗裝置圖搭建好實驗裝置，將馬德堡半球套件中臼、黑半球?qū)釉谝黄?，?/p>

注射器往外抽取一定量空氣，并用夾子夾住軟管；

2、打開實驗系統(tǒng)軟件*,選擇［教更通用軟±1點擊間進入實驗平臺，點擊&擇

模板，點擊底屋立“力一時間”，“壓強一時間”坐標關系：

3、傳感器的校準：

①將力傳感器水平放置，點擊叵麻出校準對話框，選擇對應通道的“力傳感器”；

②點擊“校準”按鈕彈出對話框，待左下角數(shù)值穩(wěn)定后在“真實值”一欄中輸入“0”,

33

點擊“校準”“確定”；

③最后再次點擊“確定”即可，最后點擊“退出”按鈕，退出校準界面，完成校準;

4、往祛碼鉤上添加祛碼，點擊◎采集數(shù)據(jù)；

5、逐個添加祛碼，每增加一個采集一次數(shù)據(jù)，實驗完成后點擊◎結束采集；

6、觀察并分析實驗結果。

實驗結果

?iw-wa*1

*_

二

七4

圖14-2實驗結果圖

從實驗結果可以得到，大氣壓強確實存在，半球內(nèi)外有一定壓強差，需要用足夠的拉力

才能使半球脫落。

問一問

為什么在開始采集之前需要用針筒抽出一部分空氣？

試一試

試著用用手拉鉤碼鉤代替鉤碼并連續(xù)采集數(shù)據(jù)。

34

實驗十五浮力定律

實驗目的

驗證浮力定律（即阿基米德原理）；探究不同情況下浮力的變化。

實驗原理

浸在液體（或氣體）里的物體受到向上的浮力作用，浮力的大小等于被該物體排開的液

體的重力。本實驗將配重塊掛在力傳感器下，然后浸入水中，配重塊重力與力傳感器數(shù)值之

差即為浮力大小，而根據(jù)公式G=PgV可得物排開水的重力，從而可驗證浮力定律。

實驗器材

計算機，數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)線，浮力定律實驗器，2個力傳感器，鐵架臺，細線，配重

塊等。

實驗裝置圖

圖15-1實驗裝置圖

實驗步驟

1、如圖15T所示，搭建實驗裝置，并在上杯中加入適量的水；

2、將力傳感器接入數(shù)據(jù)采集器；

3、打開實驗系統(tǒng)軟件，選擇［教材通力軟皿,點擊同進入實驗平臺；

4、點擊圓校準力傳感器：

①選擇力傳感器，點擊校準；

②輸入當前對應真實值0,點擊校準，按提示依次點擊確定、確定、退出；

5、掛上重物，點擊國己錄力的初始值備用，記錄固定在鐵架臺上力傳感器的示數(shù)（例

如3N）點擊◎；

35

6、點擊回，增加變量h（高度），表示水沒過重物的高度;

編輯公式V,公式：PI*r.2*h（圓柱體的直徑：5cm）,表示排開水的體積；

編輯公式F（浮力），公式：3-F1,表示重物受到水的浮力大小；

編輯公式G（排出液體的重量），公式：9.8W1000,表示重物排開水的重力，編輯

好后點擊“增加”；

點擊.選擇其中的

7、，點擊左上角的圜，勾選變量Fl、h、V、G、F,

點擊“確定”；點擊“增加線”按鈕，y軸設置為“浮力”“排出液體的重量”，x軸

設置為時間；

8、調(diào)節(jié)升降臺高度，每下降0.5cm,點擊手動采集按鈕國記錄一次數(shù)據(jù)，采集足夠

的數(shù)據(jù)后，點擊停止按鈕Q;

9、采集結束后，在數(shù)據(jù)表h列輸入相應的高度值。

實驗結果

時間?浮力0

Bl間修出液體的重量1

Z

-

M

WSI

爭

3

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