第一篇：重慶大學材料力學教案實驗七 切變模量G的測定

實驗七 切變模量G的測定

一、實驗目的要求

在比例極限內驗證扭轉虎克定律,測定切變模量G

二、實驗設備和儀器

扭轉試驗機、游標卡尺、扭角儀等

三、實驗原理

在低碳鋼試件上安裝扭角儀（圖7-1）以測量扭轉角，按選的標距L0，將扭角儀的A、B兩個環分別固定在標距的兩端截面上，若這兩截在發生相對轉動，千分表就表示出標距，試件中心軸線為b分別在A（或B）截面上點的相位移?故A、B橫截面的相對扭轉角為：

bdL圖7-1 在材料的剪切比例極限內，扭轉角公式為： ??M0L0GJp

式中M0為扭矩，Jp為圓截面的極慣性矩。同樣采取增量法，逐級加載，如每增同樣大小的扭矩?M0，扭轉角的增量??基本相等，這就驗證了虎克定律，根據測得的各級扭轉角增量??，可用下式算出相應的切變模量：G??MnL0??iIp 式中下標i為加載級數（i=1,2?n）。

四、實驗步驟

1)用劃線機在試件兩端劃標距為L0的圓周線，用游標卡尺在標距兩端及中間三處互垂方向各測量試件直徑，并記在試件尺寸表中。

2)根據材料的剪切比例極限?p和扭角儀量程擬定加載方案，確定最終扭矩值，加載次數和扭矩增量?Mn。

3)根據擬定的加載方案，選擇測扭矩度盤的量程。

4)安裝試件和扭角儀將試件裝入試驗機夾頭，然后把A、B環固定在標距兩端的圓周線上，將千分表固定在A環上，最后用游標卡尺測量試件軸線到千分表頂桿的實際距離b。

5)預加一定的載荷（略小于最終載荷），卸載檢查試驗機和扭角儀是否處于正常狀態。6)用手搖逐級加載，每增加一級?Mn，讀一次扭角儀讀數，并記錄直至最終載荷。

第二篇：材料切變模量G的測定

材料切變模量G的測定

實驗

（一）用百分表扭角儀法測定切變模量G

一、目的

在比例極限內驗證扭轉時的剪切虎克定律，并測定材料的切變模量G。

二、儀器設備

1、多功能組合實驗臺

2、百分表

三、試件

空心圓管：材料為不銹鋼、內徑d= 40.2 mm、外徑D= 47.14 mm、長度L=420mm

四、預習要求：

1、閱讀第二章中多功能組合實驗臺工作原理、使用方法以及百分表的工作原理。

五、實驗原理與方法

實驗裝置如圖3-13所示，加載示意圖見圖3-14。試件的一端安裝在圓管固定支座上，該端固定不動，另一端可以轉動，并在可動端裝有一滾珠軸承支座加以支承。靠近軸承安裝一橫桿AB，在A點通過加載手輪加載。這樣試件在荷載作用下，僅僅受到純扭轉的作用。可動端只能產生繞空心圓管軸線方向的角位移。當試件受到扭轉作用時，可動端的橫截面轉動，此時橫桿也轉動。通過百分表（或千分表）測定B點的位移（由于B點轉動角很小，B點的位移約等于B點的弧長），這樣便可以計算出試件可動端的轉角大小??（見圖3-15）。

圖3-13

扭轉實驗裝置

圖3-14扭轉加載示意圖

圖3-15圓管轉角示意圖

根據扭轉變形公式

????B?TL

式中：???；

△T=△P×a

bGIP可計算出切變模量

IP??32(D4?d4)

G??TL ??IP施加載荷△P時，試件便受到扭矩△T=△P×a的作用，對試件分級加載，由于各級荷載相等,故相應于每級加載后的讀數增量△B也應基本相等（即??相等），從而驗證了剪切虎克定律。根據實驗中測得的扭轉角增量??，便可以求出切變模量G。

六、實驗步驟

1、打開測力儀電源，如果此時數字顯示不為“0000”，用螺絲刀將其調整為“0000”。

2、旋轉百分表外殼，使大指針指到“0”。

3、順時針轉動加載手輪加載，分四級加載，每級加載200N，一直加到800N（200N→400N→600N→800N）。每加一級荷載后，讀取百分表的讀數并記錄。為了保證實驗數據的可靠性，須重復進行三次實驗，取一組線性較好的（也就是讀數差基本相等的）數據進行計算。

注意事項：

1、切勿超載，所加荷載最大不能超過。．．．．．．．．．．．．．．1000N，否則將損壞試件．．．．．．．

2、保護好百分表，防止其脫落摔壞。．．．．．．．．．．．．．

七、預習思考題

1、試件在可動端為什么要加裝滾動軸承支座？

2、在實驗中是怎樣驗證剪切虎克定律的？怎樣測定和計算G？ 實驗

（二）電測法測定切變模量G

一、實驗目的

用應變電測法測定材料的切變彈性模量G。

二、實驗設備與儀器

(1)多功能組合實驗臺。(2)靜態電阻應變儀。

三、實驗原理和方法

在剪切比例極限內，切應力與切應變(γ)成正比，這就是材料的剪切胡克定律，其表達式為

??G?

式中，比例常數G即為材料的切變模量。由上式得

G?

? ?式中的τ和γ均可由實驗測定，其方法如下：

(1)τ的測定：圖3-23所示裝置，試件貼應變片處是空心圓管，橫截面上的內力如圖3-16(a)所示。試件貼片處的切應力為

??式中，Wt為圓管的抗扭截面系數。

T Wt(2)γ的測定：在圓管表面與軸線成±45°方向處各貼一枚規格相同的應變片(見圖3-16(a))，組成圖3-16(b)所示的半橋接到電阻應變儀上，從應變儀上讀出應變值??。由電測原理可知(見指導書第2章2..4節)，讀數應變應當是45°方向線應變的2倍，即

?r?2?45?

另一方面，圓軸表面上任一點為純剪切應力狀態(見圖3-16(c))。根據廣義胡克定律有

?45??1(?1?u?3)E1 ?????(??)?E1????????E2G2即

??2?45 ???r

圖3-16

G??T ??Wt??實驗采用等量逐級加載法：設各級扭矩增量為△Ti，應變儀讀數增量為???i，從每一級加載中，可求得切變模量為

Gi??Ti Wt??i同樣采用端直法，材料的切變模量是以上Gi的算術平均值，即

1nG??Gi

ni?

1四、實驗步驟

(1)測量并記錄有關尺寸。(2)組橋接線。

(3)加載分四級進行，每級加載200N（200 N→400 N→600 N→800 N)，分別記錄每級載荷下的應變值。

注意事項：

1、切勿超載，所加荷載最大不能超過。．．．．．．．．．．．．．．1000N，否則將損壞試件．．．．．．．

2、測試過程中，不要震動儀器、設備和導線，否則將影響測試結果，造成較大的誤差。．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

3、注意愛護好貼在試件上的電阻應變片和導線，不要用手指或其它工具破壞電阻應變片的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．防潮層，造成應變片損壞。．．．．．．．．．．

五、實驗結果處理

從三組實驗數據中，選擇較好的一組，按實驗記錄數據求出切變模量Gi，即

Gi?采用端直法，材料的切變模量為G，即

?Ti

Wt???i1nG??Gi

ni?1

第三篇：《實驗：測定電池的電動勢和內阻》示范教案

2.9實驗：測定電池的電動勢和內阻

教學目標

一、知識與技能

1、理解閉合電路歐姆定律內容

2、理解測定電源的電動勢和內阻的基本原理，體驗測定電源的電動勢和內阻的探究過程。

3、用解析法和圖象法求解電動勢和內阻。

4、使學生掌握利用儀器測量電池電動勢和內電阻的方法，并通過設計電路和選擇儀器，開闊思路，激發興趣。

二、過程與方法

1、體驗實驗研究中獲取數據、分析數據、尋找規律的科學思維方法。

2、學會利用圖線處理數據的方法。

三、情感態度與價值觀

使學生理解和掌握運用實驗手段處理物理問題的基本程序和技能，具備敢于質疑的習慣、嚴謹求實的態度和不斷求索的精神，培養學生觀察能力、思維能力和操作能力，提高學生對物理學習的動機和興趣。

教學重點

利用圖線處理數據

教學難點

如何利用圖線得到結論以及實驗誤差的分析

教學工具

電池，電壓表，電流表，滑線變阻器，開關，導線

教學方法

實驗法，講解法

教學過程

（一）引入新課

回顧上節所學內容，引入新內容

教師： 上堂課我們學習了閉合電路的歐姆定律，那么此定律文字怎么述？公式怎么寫？ 學生： 閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟整個電路的電阻成反比，這就是閉合電路的歐姆定律。

提出問題：現在有一個干電池，要想測出其電動勢和內電阻，你需要什么儀器，采用什么樣的電路圖，原理是什么？

學生討論后，得到的大致答案為：由前面的閉合電路歐姆定律I=E/（r+R）可知E=I（R＋r），或E=U＋Ir，只需測出幾組相應的數值便可得到，可以采用以下的電路圖：

這幾種方法均可測量，今天我們這節課選擇用

（二）主要教學過程

1.實驗原理：閉合電路歐姆定律E=U＋Ir 2.實驗器材： 學生回答： 測路端電壓；

測干路電流，即過電源的電流。需測量的是一節干電池，測量的這一種。

電動勢約為1.5V，內電阻大約為零點幾歐。

電流表、電壓表及滑動變阻器的規格要根據實驗的具體需要來確定，看看我們用到的電路圖里面、各需測的是什么？

接在外面，原則上也是可以的，那么我們在做實驗時提出問題：選用電路圖時，還可將是否兩個都可以，還是哪一個更好？為什么？ 學生回答：兩種方式測量都會帶來誤差。采用圖1 采用圖2 示數準確 示數準確

示數偏小 示數偏小

選用哪種方式，要根據實際測量的需要確定，現在要想測出電源的內阻，如果采用圖2方式，最后得到的結果相當于電源內阻與電流表內阻的總和，而兩者相差又不太多，這樣一來誤差就會比較大，所以應采用圖1的電路圖。明確各儀器的規格： 電流表0～0.6A量程，電壓表0～3V量程。滑動變阻器0～50Ω。此外，開關一個，導線若干。3.數據處理：

原則上，利用兩組數據便可得到結果，但這樣做誤差會比較大，為此，我們可以多測幾組求平均，也可以將數據描在圖上，利用圖線解決問題。

明確：

①圖線的縱坐標是路端電壓，它反映的是：當電流I增大時，路端電壓U將隨之減小，U與I成線性關系，U=E—Ir。也就是說它所反映的是電源的性質，所以也叫電源的外特性曲線。②電阻的伏安特性曲線中，U與I成正比，前提是R保持一定，而這里的U－I圖線中，E、r不變，外電阻R改變，正是R的變化，才有I和U的變化。

實驗中至少得到5組數據，畫在圖上擬合出一條直線。要求：使多數點落在直線上，并且分布在直線兩側的數據點的個數要大致相等，這樣，可使偶然誤差得到部分抵消，從而提高精確度。

討論：將圖線延長，與橫縱軸的交點各代表什么情況？ 歸納：將圖線兩側延長，分別交軸與A、B點。A點意味著開路情況，它的縱軸截距就是電源電動勢E。

說明：

①A、B兩點均是無法用實驗實際測到的，是利用得到的圖線向兩側合理外推得到的。②由于r一般很小，得到的圖線斜率的絕對值就較小。為了使測量結果準確，可以將縱軸的坐標不從零開始，計算r時選取直線上相距較遠的兩點求得。4.誤差分析：

實驗中的誤差屬于系統誤差，請同學們進一步討論，得到的數值是偏大還是偏小？（提示：利用圖線及合理的推理）

可以請幾位同學發言，最后得到結論。因為 電壓表的分流作用 所以 I真=I測＋Iv

即（I真—I測）↑，反映在圖線上：

當 U=0時，Iv→0 I→I真 故 r真＞r測 E真＞E測 5.布置作業：

認真看書，寫好實驗報告。

（三）課后小結

利用圖線進行數據處理是物理實驗中常用的一種方法。最好是利用直線來解決，如力學中“用單擺測重力加速度”的實驗就可以利用T2－l圖線來求g。

第四篇：化學實驗設計教案——制備、測定和探索性實驗方案設計

化學實驗方案的設計

——制備、定量測定、探索實驗

學習目標：

(1)化學實驗方案設計的基本要求；

(2)一個相對完整的化學實驗方案應包括的主要內容；(3)制備實驗方案的設計方法和要求；(4)性質實驗方案的設計方法和要求；

(5)運用學過的鋁和氫氧化鋁的性質及強堿弱酸鹽和強酸弱堿鹽水解反應的相互促進關系，分析并評價氫氧化鋁制備的最佳途徑；

(6)應用乙二醇的性質，設計完整的化學實瞼方案；

(7)運用銅和銅的化合物知識，設計性質實驗方案驗證銅與銅的化合物的性質。1．化學實驗設計時應遵循：

①科學性，實驗原理，準確，實驗流程合理。②安全性，保護人身、保護環境、保護儀器。③可行性，條件允許，效果明顯，操作正確。

④簡約性，做到步驟少，時間短、效果好等基本要求。2．如何迅速、準確地解答綜合實驗設計題呢?(1)明確目的原理

首先必須認真審題，明確實驗的目的要求，弄清題目有哪些新的信息，綜合已學過的知識，通過類比、遷移、分析，從而明確實驗原理。(2)選擇儀器藥品

根據實驗的目的和原理，以及反應物和生成物的性質、反應條件，如反應物和生成物的狀態，能否腐蝕儀器和橡皮、反應是否加熱及溫度是否控制在一定的范圍等，從而選擇合理的化學儀器和藥品。

(3)設計裝置步驟

根據上述實驗目的和原理，以及所選用的儀器和藥品，設計出合理的實驗裝置和實驗操作步驟。學生應具備識別和繪制典型的實驗儀器裝置圖的能力，實驗步驟應完整而又簡明。(4)記錄現象數據

根據觀察，全面而準確地記錄實驗過程中的現象和數據。(5)分析得出結論

根據實驗觀察的現象和記錄的數據，通過分析、計算、圖表、推理等處理，得出正確的結論。

以上只是解答綜合實驗設計題的一般思考方法。在解答過程中，應根據實驗設計題的具體情況和要求，作出正確的回答。

(6)設計實驗時還要考慮以下因素：

①凈化、吸收氣體及熄滅酒精燈時要防液體倒吸；②進行某些易燃易爆實驗時要防爆炸(如H2還原CuO應先通H2，氣體點燃先驗純等)；③防氧化(如H2還原CuO后要“先滅燈再停氫”，白磷切割宜在水中等)；④防吸水(如實驗、取用、制取易吸水、潮解、水解宜采取必要措施，以保證達到實驗目的)；⑤冷凝回流(有些反應中，為減少易揮發液體反應物的損耗和充分利用原料，需在反應裝置上加裝冷凝回流裝置(如長玻璃管、豎裝的干燥管及冷凝管等)；⑥易揮發液體產物(導出時可為蒸氣)的及時冷卻；⑦儀器拆卸的科學性與安全性(也從防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考慮)；⑧其他(如實驗操作順序、試劑加人順序、實驗方法使用順序等)。3．制備實驗方案的設計

制備實驗方案的設計，對鞏固元素化合物知識和掌握好各類有機物之間的相互轉化關系，全面訓練實驗技能，培養分析問題和解決問題的能力是有益的。

制備實驗方案的設計，應遵循以下原則：

①條件合適，操作方便；

②原理正確，步驟簡單；

③原料豐富，價格低廉；

④產物純凈，污染物少。

即從多種路線中優選出一種最佳的制備途徑，合理地選擇化學食品與藥品，設計合理的實驗裝置和實驗操作步驟。

4．探索性實驗、性質實驗方案的設計

分析其結構特點或從所屬類型的典型代表物去推測物質可能具有的一系列性質，而后據此分別設計出合理的實驗方案，去探索它所可能具有的性質。5．驗證性實驗性質實驗方案的設計

對物質具備的性質去求證，關鍵設計出簡捷的實驗方案，操作簡單，簡便宜行，現象明顯，且安全可行。

一、物質制備實驗方案的設計（習題及解析）

1、用含有NaCl、MgCl2、MgS04的鈉鹽制備漂白精(次氯酸鈉)。按各反應的先后順序寫出各有關化學反應方程式。

2+2+2-[解析] 此題思路：原料→純凈物→產物。需除去的雜質離子有Ca、Mg、SO4，應

2+注意除雜試劑的加入順序，以便有利于除去過量試劑引來的新雜質。例如，除Ca的Na2C032-2+放在除SO4的BaCl2試劑之后加入，可達到除去過量Ba的目的。

答案

①BaCl2+MgSO4=BaSO4↓+MgCl

2②MgC12+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl ③CaCl2+Na2C03=CaCO3+2NaCl ④BaCl2+2Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl ⑤NaOH+HCl=NaCl+H20 ⑥Na2C03+2HCl=2NaCl+CO2↑+H20 ⑦2NaCl+2H2O→2NaOH+H2↑+Cl2↑ ⑧Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

2、下圖是一套實驗室制氣裝置，用于發生、干燥和收集氣體。下列各組物質中能利用這套裝置進行實驗的是

A．銅屑和濃硝酸 B．二氧化錳和濃鹽酸 C.電石和水

D.碳酸鈣和稀鹽酸

3、按下述實驗方法制備氣體，合理而又實用的是

A.鋅粒與稀硝酸反應制備H2 B.向飽和氯化鈉溶液中滴加濃硫酸制備HCl C．亞硫酸鈉與濃硫酸反應制備SO2 D．大理石與濃硫酸反應制備CO2

4、試用空氣；焦炭、水為原料制備硝酸。

5、實驗室常用加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物來制取氧氣，怎樣用實驗方法證明二氧化錳作催化劑?氯酸鉀中含鉀、氯，氧三種元素?試設計出實驗的簡單步驟。

解析：催化劑能加快反應速率，而反應前后的質量和化學性質保持不變。因此，設計的實驗應能證明加入二氧化錳后反應速率加快，反應前后二氧化錳質量不變及化學性質不變。要證明氯酸鉀中含鉀、氯、氧三種元素，可設計實驗證明產物中含鉀元素、氯離予和氧氣。

答案(1)將等質量的氯酸鉀分別加入兩支試管中，向其中一支試管中加人少量一定質量的二氧化錳，用酒精燈分別加熱，用排水法收集產生的氣體。根據收集的氧氣多少，可判斷反應速率。

(2)用水溶解反應后的混合物，過濾并洗滌沉淀，干燥后稱量，與最初加入量比較，可證明質量是否變化。

(3)將上述不溶物與濃鹽酸混合加熱，檢驗是否有氯氣生成，可證明二氧化錳化學性質是否發生變化。

(4)將收集的氣體用帶火星的木條檢驗，可證明氯酸鉀含氧元素。(5)將(2)步驟作的濾液做焰色反應，可證明氯酸鉀中是否含鉀元素。

(6)將(2)步操作的濾液中加入用硝酸酸化的硝酸銀溶液可證明氯酸鉀中是否含氯元素。習題：

1．設計實驗，驗證有機物CH2=CHCHO中所含的官能團。2．不用焰色反應，鑒別NaCl和KCl兩種無色晶 3．設計實驗，證明一種金屬粉末是鐵粉

4．設計一個實驗證明油酸C17H33COOH具有不飽和性和酸性。5．根據下圖實驗，填空和回答問題：

(1)燒瓶中所發生的主要反應的化學方程式 是______________裝置(Ⅱ)的燒杯中冷水所起的

作用是 ____________裝置(Ⅲ)的燒杯中液體的作用是

(2)進行此實驗時，燒瓶內的橡皮塞最好用錫箔包住，用橡皮管連接的兩玻璃管口要相

互緊靠，這是因為______________(3)裝置(Ⅲ)的燒杯中使用倒置漏斗可防止

液體倒吸，試簡述其原因。

答：__________________________ 6．在加熱條件下用NH3還原CuO可以制得純

凈的N2和活性銅粉(途徑Ⅰ)，用該活性銅粉與空氣反應又可制得較純凈的N2(途徑Ⅱ)。

由于N2在實驗室里制備常需要用有毒和易使人致癌的NaNO2，上述方法因Cu與CuO的循環使用．且制出的N2可基本滿足要求，故倍受人們關注。下圖給出了按Ⅰ和Ⅱ制N2必需的幾種實驗儀器，其他必要的儀器如鐵架臺、鐵夾、鐵圈、石棉網、酒精燈等儀器均未列出。請按下列要求填寫空白。

(1)按途徑I制N2時用濃氨水作原料至少需要用到上述儀器中的哪些儀器?(請按氣流從左到右的順序列出儀器的序號):__________________(2)按途徑Ⅱ制N2時，至少需要用到上述儀器中的哪些儀器?(請按氣流從左到右的順序列出儀器的接口順序)：______________。

(3)用途徑I制N2，按你選用的儀器組裝的裝置中，實驗時需要加熱的儀器序號是______________(4)用途徑Ⅱ制N2，原料氣空氣是向儀器中加入 _______而送人反應器的。(5)為了保證I制得的N2比Ⅱ制得的N2純凈，是在儀器_______中加入_______以除去雜質氣體。

(6)寫出在途徑I中發生反應的化學方程式 ____________________________某化學小組用下列裝置制取氫氣，再用制得的氫氣還原氧化銅，最后根據氧化銅質量的減少和無水氯化鈣質量的增加來測定水的質量組成。

(1)如果制得的H2從左向右流向，上述必要儀器的連接順序_______接 _______，_______接_______ _______接 _______接 _______、_______接 _______(堿石灰)。

(2)簡要說明實驗裝置最后連接堿石灰干燥管的目的是______________。(3)裝入藥品后，進行實驗時有如下操作步驟。①打開活塞，產生氫氣；②點燃D處酒精燈；③檢查裝置的氣密性；④關閉活塞，停止產生氫氣；⑤待氧化銅變紅后撤去酒精燈；⑥通人氫氣，使D中物質冷卻；⑦稱量C管和D管的質量。正確的操作順序是_______→_______→_______ _______→_______→_______→_______⑦

(4)若測得原質量為W1g的硬質玻管D反應后質量變為W2g；U形管在實驗后質量增加 mg，則水中氫、氧兩元素的質量比可表示為 ______________(5)若實驗中有部分氧化銅還原不徹底，未生成銅而是被還原為紅色的氧化亞銅(Cu2O)，對實驗結果有無影響(偏大、偏小、無影響)_______。

二、定量測定實驗方案

維生素C是一種水溶性維生素(其水溶液呈酸性)，它的分子式是C6H806，人體缺乏這種維生素易得壞血癥，所以維生素C又稱抗壞血酸。維生素C易被空氣中的氧氣氧化。在新鮮的水果、蔬菜、乳制品中都富含維生素C，如新鮮橙汁中維生素C的含量在500mg／L左右。

校課外活動小組測定了某晶牌的軟包裝橙汁中維生素C的含量。下面是測定實驗分析報告，請填寫有關空白。(1)測定目的：測定X X牌軟包裝橙汁維生素C含量。

?C6H606+2HI(2)測定原理：C6H806+I2??(3)實驗用品及試劑：

①儀器和用品：自選，略。

-3 ②試劑：指示劑_______________(填名稱)、濃度為7.5×10mol／L標準碘溶液、蒸餾水等。

(4)實驗過程： ①洗滌儀器，檢查滴定管是否漏液，潤洗后裝好標準碘溶液待用。

②打開橙汁包裝，目測：顏色_______________橙黃色，澄清度好。用_______________(填儀器名稱)向錐形瓶中移人20.00mL待測橙汁，滴人2滴指示劑。

③用左手控制滴定管的_______________(填部位)，右手搖動錐形瓶，眼睛注視_______________直到滴定終點。滴定至終點的現象是________________.(5)數據記錄與處理。(設計數據記錄和數據處理的表格，不必填數據)若經數據處理，滴定中消耗標準碘溶液的體積是重5.00mL，則此橙汁中維生素C的含量是_______________mg／L。

(6)問題討論：

①滴定時能否劇烈搖動錐形瓶?為什么

答_______________ ②從分析數據看，此軟包裝橙汁是否是純天然橙汁?__________(填編號)A.是 B.可能是 C不是

制造商可能采取的做法是_______________.B.加水稀釋天然橙汁 B.橙汁已被濃縮

C.將維生素C作為添加劑

對于上述做法，你的意見是_______________.A.同意 B.不同意

C.調查后再作結論

(答案)(3)②淀粉溶液(4)②酸式滴定管活塞 錐形瓶中溶液顏色的變化和滴定管中液體流下的速率 溶液變藍色且在半分鐘內不退去(5)990 mg／L(6)①不能劇烈搖動錐形瓶。因為若搖動會增大溶液與空氣的接觸面積，使之被氧化響測定結果 ②C C C

三、探索性實驗方案設計

分析其結構特點或從所屬類型的典型代表物去推測物質可能具有的一系列性質，而后據此分別設計出合理的實驗方案，去探索它所可能具有的性質。

（一）問題的提出 1．有一同學在做乙醇催化氧化的實驗過程中，把灼熱螺旋狀的銅絲伸進裝有乙醇的試管里，如此反復幾次，當其聞生成的乙醛氣味時，他描述為：“有刺激性氣味且伴有醋味”立即引起同學們的哄堂大笑，且有人譏諷說：“沒看書?真破鼻子。”他卻不服氣。我說：“要弄清你的結論是否有誤，只要滴加幾滴石蕊試液便可見分曉”，他立即向溶液中滴加石蕊試液，溶液奇跡般地變紅了，同學們個個目瞪口呆。

2．在做學生分組實驗——氫氧化銅氧化乙醛時，有位同學向10％NaOH溶液中加入； 2％CuS04溶液，稍不注意CuS04溶液加多了，當他繼續加入乙醛溶液，并加熱至沸騰，卻發現溶液的顏色發生了由“藍色→黑色→紅色”的變化。

（二）提出可能性假設

其原因可解釋為：加熱時發生了由 Cu(OH)2(藍色)→CuO(黑色)→Cu2O(紅色)的反應。

仔細分析以上兩個非常意外的實驗不難發現：CuO有氧化乙醛使之生成乙酸的可能。受乙醇催化氧化生成乙醛實驗的啟示，根據對醛、醇的官能團—醛基(-CHO)與醇羥基(-OH)結構比較發現，乙醛的還原性強于乙醇；理論分析知銅能作為乙醛氧化生成乙酸的催化劑；催化歷程如下： 2Cu+O2=2CuO CH3CHO+Cu0→CH3COOH+Cu

（三）具體方案與步驟

1．銅催化氧化乙醛生成乙酸：

把一端彎成螺旋狀的銅絲放在酒精燈火焰上加熱，使銅絲表面生成一薄層黑色的氧化銅，立即把它伸進裝有乙醛的試管里，觀察銅絲表面的顏色變化，如此反復幾次。2．乙酸的檢驗

①聞生成物乙酸的氣味，⑧向反應后的溶液滴加幾滴石蕊試液，溶液立即變成紅

四、其它注意點

（一）定性、定量的測定

設計一個實驗證明油酸C17H33COOH的酸性？如何用I2等物質測定分子中烴基的不飽度（I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI）指出實驗原理即可 區別：MgCl2和CaCl2晶體

（二）實驗方案的評價 淀粉的水解程度定性測定

（三）實驗數據的客觀性

分子量在300以下的某脂肪酸1.0g與2.7g碘可完全加成，也可被0.2g KOH所中和，則該脂肪酸的分子量的準確值是

A282

B280

C278

D無法確定

解題思路：

設該脂肪酸的分子式為R（COOH）n，其分子量為Ｍ。由反應關系式：R（COOH）n∽nKOH 1.0/Ｍ

0.2/56n M=280n，由于 M<300，n取正整數值，所以n只能為1；即脂肪酸的分子量為280，似乎應選B答案。

而由酸和I2加成反應關系式：R（COOH）n ∽Ω羧基I2（其中Ω羧基為烴基不飽和度）

1.0/M 2.7/254n 可得分子量的關系式M=94Ω羧基；由于M<300，Ω羧基為正整數，所以Ω羧基=3，M=282似乎應選A。上面兩個途徑求得的數值雖然很接近，但作為分子量的精確值，就近選那一個答案？

實際上，280、282都不一定是該脂肪酸分子量的準確值。因為實驗數據有誤差（如數據的精確度問題）。那么如何來修正這一誤差呢？由題中提供的條件來看，只有用該脂肪酸的通式來進行修正。

脂肪酸一般通式為CnH2n+2-2ΩOz（Ω為分子不飽和，Z為氧原子數），由上面計算可知，烴基不飽和度Ω羧基=3和羧基數n=2，則分子總不飽和度Ω=Ω烴基+Ω羧基=3+1=4，氧原子數Z=2，所以該脂肪酸通式可寫為CnH2n-6O2，將分子量實驗值282、280分別代入公式CnH2n-6O2中進行修正，發現分子量282、280都不符合通式的要求，在此數值附近只有分子量為278符合通式要求。所以本題答案既不是A也不是B，而應選C答案。

第五篇：選修3-1《實驗：測定電池的電動勢和內阻》教案

第二章 2.9 實驗：測定電池的電動勢和內阻

一、教材分析

“實驗：測定電池的電動勢和內阻”是人教版高中物理選修3-1第二章第九節的內容，它是閉合電路歐姆定律的深化和實際應用，學生通過本節課的學習，既能鞏固電學問題的分析思路，加深對閉合電路歐姆定律的理解，激發學生的學習興趣，培養學生合作、探究、交流能力，具有很重要的實際意義。

二、教學目標

一、知識與技能

1、理解閉合電路歐姆定律內容

2、理解測定電源的電動勢和內阻的基本原理，體驗測定電源的電動勢和內阻的探究過程。

3、用解析法和圖象法求解電動勢和內阻。

4、使學生掌握利用儀器測量電池電動勢和內電阻的方法，并通過設計電路和選擇儀器，開闊思路，激發興趣。

二、過程與方法

1、體驗實驗研究中獲取數據、分析數據、尋找規律的科學思維方法。

2、學會利用圖線處理數據的方法。

三、情感態度與價值觀

使學生理解和掌握運用實驗手段處理物理問題的基本程序和技能，具備敢于質疑的習慣、嚴謹求實的態度和不斷求索的精神，培養學生觀察能力、思維能力和操作能力，提高學生對物理學習的動機和興趣。

三、教學重點難點 重點：利用圖線處理數據

難點：如何利用圖線得到結論以及實驗誤差的分析

四、學情分析

1．知識基礎分析：

①掌握了閉合電路歐姆定律，會利用該定律列式求解相關問題。

②掌握了電流表、電壓表的使用方法。

2．學習能力分析：

①學生的觀察、分析能力不斷提高，能夠初步地、獨立發現事物內在聯系和一般規律的能力。

②具有初步的概括歸納總結能力、邏輯推力能力、綜合分析能力。

五、教學方法 實驗法，講解法

六、課前準備

1．學生的學習準備：預習學案。

2．教師的教學準備：多媒體課件制作，課前預習學案，課內探究學案，課后延伸拓展學案。3．教學環境的設計和布置：兩人一組，實驗室內教學。

七、課時安排：1課時

八、教學過程

（一）預習檢查、總結疑惑

（二）情景引入、展示目標 回顧上節所學內容，引入新內容

教師： 上堂課我們學習了閉合電路的歐姆定律，那么此定律文字怎么述？公式怎么寫？ 學生： 閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟整個電路的電阻成反比，這就是閉合電路的歐姆定律。

提出問題：現在有一個干電池，要想測出其電動勢和內電阻，你需要什么儀器，采用什么樣的電路圖，原理是什么？

學生討論后，得到的大致答案為：由前面的閉合電路歐姆定律I=E/（r+R）可知E=I（R＋r），或E=U＋Ir，只需測出幾組相應的數值便可得到，可以采用以下的電路圖：

這幾種方法均可測量，今天我們這節課選擇用

（三）合作探究、精講點播

1.實驗原理：閉合電路歐姆定律E=U＋Ir 2.實驗器材： 學生回答： 測路端電壓；

測干路電流，即過電源的電流。需測量的是一節干電池，電

測量的這一種。

動勢約為1.5V，內電阻大約為零點幾歐。

電流表、電壓表及滑動變阻器的規格要根據實驗的具體需要來確定，看看我們用到的電路圖里面、各需測的是什么？

接在外面，原則上也是可以的，那么我們在做實驗時是提出問題：選用電路圖時，還可將否兩個都可以，還是哪一個更好？為什么？ 學生回答：兩種方式測量都會帶來誤差。采用圖1 采用圖2 示數準確 示數準確

示數偏小 示數偏小

選用哪種方式，要根據實際測量的需要確定，現在要想測出電源的內阻，如果采用圖2方式，最后得到的結果相當于電源內阻與電流表內阻的總和，而兩者相差又不太多，這樣一來誤差就會比較大，所以應采用圖1的電路圖。明確各儀器的規格： 電流表0～0.6A量程，電壓表0～3V量程。滑動變阻器0～50Ω。此外，開關一個，導線若干。3.數據處理：

原則上，利用兩組數據便可得到結果，但這樣做誤差會比較大，為此，我們可以多測幾組求平均，也可以將數據描在圖上，利用圖線解決問題。

明確：

①圖線的縱坐標是路端電壓，它反映的是：當電流I增大時，路端電壓U將隨之減小，U與I成線性關系，U=E—Ir。也就是說它所反映的是電源的性質，所以也叫電源的外特性曲線。②電阻的伏安特性曲線中，U與I成正比，前提是R保持一定，而這里的U－I圖線中，E、r不變，外電阻R改變，正是R的變化，才有I和U的變化。

實驗中至少得到5組數據，畫在圖上擬合出一條直線。要求：使多數點落在直線上，并且分布在直線兩側的數據點的個數要大致相等，這樣，可使偶然誤差得到部分抵消，從而提高精確度。

討論：將圖線延長，與橫縱軸的交點各代表什么情況？ 歸納：將圖線兩側延長，分別交軸與A、B點。A點意味著開路情況，它的縱軸截距就是電源電動勢E。

說明：

①A、B兩點均是無法用實驗實際測到的，是利用得到的圖線向兩側合理外推得到的。②由于r一般很小，得到的圖線斜率的絕對值就較小。為了使測量結果準確，可以將縱軸的坐標不從零開始，計算r時選取直線上相距較遠的兩點求得。4.誤差分析：

實驗中的誤差屬于系統誤差，請同學們進一步討論，得到的數值是偏大還是偏小？（提示：利用圖線及合理的推理）

可以請幾位同學發言，最后得到結論。因為 電壓表的分流作用 所以 I真=I測＋Iv

即（I真—I測）↑，反映在圖線上：

當 U=0時，Iv→0 I→I真 故 r真＞r測 E真＞E測 5.布置作業：

認真看書，寫好實驗報告。

（四）反思總結，當堂檢測。

教師組織學生反思總結本節課的主要內容，并進行當堂檢測。

設計意圖：引導學生構建知識網絡并對所學內容進行簡單的反饋糾正。（課堂實錄）

（五）發導學案、布置預習。

九、板書設計

一、實驗原理：

二、實驗步驟：

三、數據處理： 計算： 圖像：

四、誤差分析：

十、教學反思：本節課重在數據處理、誤差分析。