第一篇：用拉伸法測量金屬絲楊氏模量實驗的改進專題

研究報告

大學物理實驗

序號：05 用拉伸法測量金屬絲楊氏模量實驗的改進

普通物理實驗中，在測量金屬絲長度時，是在架子上直接利用鋼尺進行測量的，這樣既不便測量又會造成較大的測量誤差;在測量平面鏡與標尺之間的距離時，是直接利用鋼尺進行測量的，這樣測量不易保證鋼尺的水平性，從而增加了測量誤差;在測量金屬絲伸長量時，實驗利用光杠桿和望遠鏡等儀器，操作比較麻煩，在調整望遠鏡及標尺位置時，不易與平面鏡對準，而且從望遠鏡中讀數時，視線不易與刻度線平齊、容易使眼疲勞和晃動望遠鏡，這都會造成較大的讀數誤差;在加砝碼后，砝碼經常會持續的晃動，使金屬絲受力大小不停的變化，不利于讀數，也會影響測量結果。為了使實驗更具準確性及學習性，以下我將從這四個方面對該實驗進行改良。

針對直接在儀器上用鋼尺對待側金屬絲進行測量造成的誤差，我將利用靈敏度較大的歐姆表來代替鋼尺進行測量。做實驗時，先利用歐姆表測量0.5米待測金屬絲的電阻，算出單位長度金屬絲的電阻R1，然后再測量我們做實驗時，鋼絲上夾頭與下夾頭之間金屬絲的電阻R2,再利用L=R2/R1求出金屬絲的長度。我認為這樣改良，雖然增加了實驗的復雜性，而且增加了歐姆表這個實驗儀器，從而增加了實驗的開支，但這樣可以使學生多學一些知識，例如：學生對歐姆表的使用以及金屬絲電阻與長度的關系等知識的學習。而且這樣改良也可以減少金屬絲的測量誤差，從而使實驗結果更加準確。

對于測量兩個物體之間水平距離時，如何保證鋼尺良好的水平性，我將利用連通器原理進行改良。在做實驗時，取一個塑料細管，把管內注入一些水，然后把細管的一端放在其中一個物體的邊緣，把另一端放在另一物體的邊緣，測量時鋼尺的兩端與塑料管兩端管內的水面平齊，這樣就可以保證鋼尺在測量時的水平性，從而更加準確的測量出兩物體之間的水平距離，減少實驗誤差。而且該實驗中利用了連通器的原理，也能使學生更加深入的掌握連通器原理，并活學活用，利用連通器原理對生活的一些方法進行改良，例如：在工地上對同一高度做標記時，就可以利用連通器原理來找出同一高度的位置。有利于學生知識與動手能力的培養。

針對利用光杠桿和望遠鏡等儀器出現的問題，我將通過改變儀器來消除。我利用的也是光杠桿原理，我把放置平面鏡的地方換成了我初中時玩的一種激光燈 研究報告

大學物理實驗

序號：05(該燈可以發出很細且帶色的光線，而且光線強度較強)。在做實驗時，把激光燈前端放在支架上，后端放在與金屬絲 相連的圓座上，使得在拉金屬絲時，激光燈發出光線與水平夾角隨著金屬絲的長度的變化而變化。在裝有標尺與望遠鏡的鐵架上只保留一個標尺，在做實驗時，調整鐵架的位置，使得激光燈發出的光線照在標尺上，在這一步中，因為激光燈發出的光線是有色且亮的，故很容易調整標尺的位置。因為不需要通過望遠鏡來讀數了，就不會有因為望遠鏡晃動而產生誤差了，而且直接在標尺上讀數，容易使視線與刻度線平齊，降低眼疲勞等問題，使得讀數更加準確。這樣改良實驗，既能減少實驗的難度，又能使實驗測量的數據更加準確，而且由于我 利用的那種激光燈相對于望遠鏡等儀器很便宜，故還可以節約實驗的開支。

針對砝碼晃動引起金屬絲受力不斷變化，從而導致讀數誤差增大這一問題，我將在砝碼周圍增加一些器件來使其停止晃動。我的具體方法是，在裝有待測金屬絲的楊氏模量儀底座上安裝兩根相互垂直的滑桿，且兩桿的中心相互重疊，在兩個滑桿上分別套上兩個帶套的鐵片，這兩個鐵片分別在桿中心的兩邊，而且這些鐵片的套上分別都有一個螺帽，擰動螺帽可以控制鐵片在滑桿上的滑動及靜止。做實驗時，在把砝碼放到砝碼盤后，滑動滑桿上的四個鐵片，使鐵片貼在砝碼上，但不給砝碼豎直方向上的力，并擰動螺帽固定鐵片，從而使砝碼停止 晃動，然后再進行讀數，這樣就會消除由于砝碼晃動造成讀數的困難以及造成的讀數誤差。這樣改良實驗，雖然增加了實驗器件，從而增加了實驗開支，以及增加了實驗操作的復雜性，但有利于學生動手能力的培養，以及增加實驗結果的準確性。綜合起來，這樣改良還算可以。

第二篇：用電子萬能拉伸試驗機測量ABS材料拉伸強度

用電子萬能拉伸試驗機測量ABS材料拉伸強度

一、概述

測 量方 法： 依據塑料－拉伸力的確定DIN EN ISO 527-2:1996

環 境條 件： 23℃，濕度60％

檢測所用儀器： CMT6104游標卡尺（150mm）

樣 件描 述： ABS樣條，80×10×4mm

測 量過 程： 將樣條裝夾在電子萬能試驗機上，以20mm/min的速率施加軸向力并測

量拉斷樣條所需的最大試驗力Fm。拉伸強度Rm等于試驗過程中的最大

試驗力域樣條原有截面積So之比。

二、測量不確定度評定：

FRm?m

1． 數學模型So；Rm-拉伸強度；So-原始橫截面積；Fm-最大試驗力。

1.輸入量F標準不確定度評定

輸入量Fm的不確定度主要由試驗機示值誤差和試驗機檢定儀器標準測力儀構成： a.試驗機示值誤差引起的標準不確定度分量

根據廠家提供說明書，示值誤差為1％，按均勻分布

uF?a1%??0.58%；取自由度為50。k3

2.輸入量S標準不確定度評定

輸入量S用游標卡尺測量樣條寬度和厚度，計算s=寬度×厚度，其標準不確定度（US）主要由以下兩部分組成;

1.測量樣條所用的游標卡尺準確度引起的標準不確定度分量us1；

由使用說明書提供的準確度為0.03mm,按照均勻分布，k取，則游標卡尺準確度引起的不確定度分量us1?U

k?0.03

2?0..0015um；取自由度為50。

2．測量人員測量樣條寬度和厚度的重復性引起的不確定度分量(Us2)

檢測人員使用數顯卡尺重復性引起的標準測量不確定度；

用游標卡尺對同一樣件寬度重復7次測量寬度（b）得

10.02,10.01,10.02,10.01,10.02,10.01,10.01;經計算得b平均為10.015mm,標準差s＝0.005mm.取單次測ub?s0.005??0.002k7自由度為6。

再用游標卡尺對同一樣件厚度重復7次測量厚度(h)得

4.08,4.07,4.08,4.08,4.09,4.08,4.06;經計算得h平均為4.08mm,標準差s＝0.01mm.取單次測量uh?s0.01??0.004自由度6。k7

2按不相關計算 S不確定度評定uS2?ub?uh2?0.05%。

vs=

3．合成標準不確定度 U=u2?u2FS=0.58%；計算自由度為50。

4.擴展不確定度(置信區間95％，自由度50)U95=t95*Uc=1.17%

第三篇：密立根油滴法測量電荷電量實驗的一種改進

密立根油滴實驗的操作改進

姓名：屈少斌 學號：2022015020 摘要: 密立根油滴實驗是物理學的經典實驗之一, 至今仍是近代物理實驗中的必做實驗。本文針對密立根油滴法測量電荷電量的實驗中存在誤差過大導致實驗結果偏差過大的問題, 提出一種輔助該實驗的軟件方案。該方案能夠避免過大的誤差, 同時合理保留精度允許范圍的誤差量, 較為真實可靠的還原整個實驗過程。將該軟件改進方案引入實驗教學, 能夠在節約成本的同時改善教學效果、提高教學質量。關鍵詞: 密立根油滴法;實驗;電荷;改進方案

引言

19世紀末, 隨著X射線的發現而迅速展開的物理學革命, 揭開了現代物理學的序幕, 人類從此打開了奇妙的微觀世界研究的大門。1897年J1J1Thomson在研究陰極射線的實驗中確認了電子的存在。于是, 測定電子電荷e就成了當時物理學家面臨的重大課題。美國實驗物理學家密立根(R1A1Millikan)歷經11年時間[ 1 ], 首次精確地測出了基本電荷的數值為e=(1.5924±0.0017)×10-19C,因而獲得1923年的諾貝爾物理學獎[ 2 ]。密立根油滴實驗設計巧妙, 方法簡便, 設備簡單, 結果準確, 堪稱物理實驗之典范, 尤其是它的設計思想更值得借鑒。近年來[ 3 ], 根據該實驗的設計思想改進的用磁漂浮的方法測量分數電荷, 以及用密立根油滴儀同時測量粉塵的粒徑和電荷量的實驗, 引起了人們的普遍關注, 說明該實驗至今仍富巨大的生命力。重做密立根油滴實驗[ 4 ], 在不斷改進測量方法的同時, 可以進一步體驗前輩物理學家深刻的物理思想和精巧的實驗設計。

1897年湯姆生發現了電子的存在后，人們進行了多次嘗試，以精確確定它的性質。湯姆生又測量了這種基本粒子的比荷（荷質比），證實了這個比值是唯一的。許多科學家為測量電子的電荷量進行了大量的實驗探索工作。電子電荷的精確數值最早是美國科學家密立根于1917年用實驗測得的。密立根在前人工作的基礎上，進行基本電荷量e的測量，他作了幾千次測量，一個油滴要盯住幾個小時，可見其艱苦的程度。

密立根通過油滴實驗，精確地測定基本電荷量e的過程，是一個不斷發現問題并解決問題的過程。為了實現精確測量，他創造了實驗所必須的環境條件，例如油滴室的氣壓和溫度的測量和控制。開始他是用水滴作為電量的載體的，由于水滴的蒸發，不能得到滿意的結果，后來改用了揮發性小的油滴。最初，由實驗數據通過公式計算出的e值隨油滴的減小而增大，面對這一情況，密立根經過分析后認為導致這個謬誤的原因在于，實驗中選用的油滴很小，對它來說，空氣已不能看作連續媒質，斯托克斯定律已不適用，因此他通過分析和實驗對斯托克斯定律作了修正，得到了合理的結果。

密立根的實驗裝置隨著技術的進步而得到了不斷的改進，但其實驗原理至今仍在當代物理科學研究的前沿發揮著作用，例如，科學家用類似的方法確定出基本粒子──夸克的電量。

油滴實驗中將微觀量測量轉化為宏觀量測量的巧妙設想和精確構思，以及用比較簡單的儀器，測得比較精確而穩定的結果等都是富有啟發性的。

由于密立根油滴法的精妙設計和重大的意義, 因此大學物理實驗課中, 密立根油滴法測定電子電荷的實驗也是學生必做實驗之一。現在做密立根油滴法測定電子電荷實驗所用的儀器設備比起100年前的密立根所用設備有了非常大的改進。學生用專用實驗儀器在做該實驗 時只需要找到合適的油滴, 并進行簡單的按鍵操作就可以完成基本的測量。經過測量, 實驗儀器會自動給出油滴所帶的電荷數。然后, 學生通過計算就可以測定電子所帶的電荷數。然而, 由于實驗儀器本身的原因和學生的操作誤差, 常常導致實驗結果測量到的電子電荷數和電子電荷理論值相距甚遠, 大大超出可接受的范圍。基于這種實驗課程中的實際情況, 本文提出了一種對密立根油滴法測定電子電荷實驗的改進方案。

一

密立根油滴法實驗原理

密立根油滴實驗有兩種基本的方法, 即動態法和靜態平衡法。這兩種方法都是從觀察和測量帶電油滴在電場中的運動規律入手的, 運動規律不同導致實驗方法有一定區別。為了獲得比較精確的測量結果, 盡可能把油滴受到的各種作用和修正因素都考慮進去。

動態法

當油滴受到的重力、電場力、浮力及粘滯阻力四個力的作用平衡時, 作勻速的上升運動, 就滿足了動態 法的測量條件。(1)實驗原理

當平行極板間未加電壓時, 油滴受重力、浮力、粘滯阻力三個力作用,平衡時 F重-F浮=F粘在平行極板間加電壓, 油滴受重力、浮力、電場力及粘滯阻力四個力作用,平衡時。

靜態平衡法

當油滴在重力、電場力、浮力三個力的作用下靜止時, 就滿足了靜態平衡法的測量條件。(1)實驗原理

當平行極板間未加電壓時, 油滴的受力情況與311節(1)中未加電壓時相同。

當給平行極板加上電壓時, 調節電壓使油滴靜止, 這時油滴同時受到重力、浮力、電場力三個力作用, 其關系為： F重-F浮= F電

在介紹改進方案之前, 再介紹下密立根油滴法[ 5 ]。實驗中，用噴霧器將油滴噴入兩塊相距為d的水平放置的平行極板之間，如圖3所示。油滴在噴射時由于摩擦，一般都會帶電。設油滴的質量為m，所帶電量為q，加在兩平行極板之間的電壓為V，油滴在兩平行極板之間將受到兩個力的作用，一個是重力mg，一個是電場力mg=qV/d。通過調節加在兩極板之間的電壓V，可以使這兩個力大小相等、方向相反，從而使油滴達到平衡，懸浮在兩極板之間。此時有: mg=qV/d

(1)

為了測定油滴所帶的電量q，除了測定V和d外，還需要測定油滴的質量m。但是，由于m很小，需要使用下面的特殊方法進行測定。

因為在平行極板間未加電壓時，油滴受重力作用將加速下降，但是由于空氣的粘滯性會對油滴產生一個與其速度大小成正比的阻力，油滴下降一小段距離而達到某一速度v后，阻力與重力達到平衡（忽略空氣的浮力），油滴將以此速度勻速下降示。

由斯托克斯定律可得:

f=6παηv=mg

(2)其中η是空氣的粘滯系數，α是油滴的半徑（由于表面張力的作用，小油滴總是呈球狀）。

設油滴的密度為ρ，油滴的質量m可用下式表示

m=4πα3ρ/3

(3)將（2）式和（3）式合并，可得油滴的半徑為:

α=(9ηv/2ρg)1/2

(4)由于斯托克斯定律對均勻介質才是正確的，對于半徑小到10-6m的油滴小球，其大小接近空氣空隙的大小，空氣介質對油滴小球不能再認為是均勻的了，因而斯托克斯定律應該修正為

fr=6παηv/(1+b/αp)式中b為一修正常數，取b=6.17 ×10-6cmHg ；P為大氣壓強，單位是cmHg。利用平衡條件和（3）式可得

α=[9ηv/2ρg(1+b/αp)]1/2

(5)上式根號下雖然還包含油滴的半徑α，因為它是處于修正項中，不需要十分精確，仍可用（4）

式來表示。將（5）代入（3）式得

3/

2m=4π/3[9ηv/2ρg(1+b/αp)] ρ

(6)當平行極板間的電壓為0時，設油滴勻速下降的距離為l，時間為t，則油滴勻速下降的速度為

v=L/t

(7)將（7）式代入（6）式，再將（6）式代入（1）式得

q=18πd[ηL/t(1+b/αp)]

3/2

/v(2ρg)1/2

(8)

實驗發現，對于同一個油滴，如果改變它所帶的電量，則能夠使油滴達到平衡的電壓必須是某些特定的值vn。研究這些電壓變化的規律可以發現，他們都滿足下面的方程

q=ne=mgd/vn 式中n=±1, ±2…..而e則是一個不變的值。

對于不同的油滴，可以證明有相同的規律，而且e值是相同的常數，這即是說電荷是不連續的，電荷存在著最小的電荷單位，也即是電子的電荷值e。于是，（8）式可化為 ne=18πd[ηL/t(1+b/αp)]

3/2

/v(2ρg)1/2

(9)

根據上式即可測出電子的電荷值e，驗證電子電荷的不連續性。

二

密立根油滴實驗的儀器

密立根油滴實驗儀MOD-8由油滴儀和CCD成像系統組成。在過去的油滴實驗中常通過顯微鏡觀測油滴, 時間一長眼睛感到疲勞, 以至于丟失油滴。現使用電視顯微油滴儀, 采用CCD攝像頭和監視器。從監視器上觀察油滴, 視野寬闊, 圖像鮮明, 提高了測量精度[ 6 ]。

三

實驗中存在的問題

現在實驗采用的密立根油滴儀的操作雖然比較簡單, 但由于儀器自身的限制, 加上學生的操作誤差, 常常不能得到令人滿意的測量精度。根據實際的實驗經歷, 總結如下幾方面的誤差:

第一, 由于采用噴霧器, 因此油滴大小不可控, 選擇合適大小的油滴需要耗費大量時間和精力。

第二, 兩個帶電極板間的電壓是可調的, 但是其精度有限, 因此會造成實驗中極板間的電場力和油滴重力不能完全平衡, 油滴會存在緩慢的漂移。

第三, 學生肉眼判斷油滴進入勻速下降狀態存在一定的誤差。

第四, 油滴儀的按鍵存在響應時間。學生目視油滴儀屏幕, 觀察到油滴勻速下落開始計時和計時結束時都需要操作按鍵, 而從學生看到到按鍵響應中間的時間誤差較大。由于油的密度、重力加速度、空氣粘度、大氣壓強、平行板間距離等都可以通過精確測量得到較為準確的數值, 顧不考慮這幾個參量引入的誤差。

從上述分析可以看出, 密立根油滴儀對油滴的選擇具有極大的隨機性, 而儀器本身的性能又增加了許多限制, 加上學生個體的操作誤差, 在有限的課堂時間中,很可能會使實驗結果出現非常大的偏差。這種實驗偏差不但不利于學生對密立根油滴法的理解, 還給教師的教學帶來了許多不必要的麻煩。

四

改進方案

為了能夠在有限的課堂時間中改善實驗效果, 讓學生對密立根油滴法有更為直觀和準確的認識, 本文提出一種軟件方案來模擬密立根油滴法測定電子電荷實驗。改進方案具體包含以下幾個部分: 第一, 由于油的密度、重力加速度、空氣粘度、大氣壓強、平行板間距離和修正常數基本不會引入大的誤差, 所以我們在軟件中將這些參量預置為本地測量的實際數據。

第二, 通過軟件隨機產生模擬油滴的質量, 并把油滴的質量控制在與實際噴霧器噴出的油滴相同的數量級,這個值做為模擬油滴的真實值。并根據這個模擬的真實質量和前面預置的本地重力加速度值來計算出模擬油滴受到的重力。

第三, 為模擬油滴的真實值附加一個大小合適的隨機測量誤差, 從而得到模擬油滴的質量測量值。

第四, 設置兩極板電壓可調, 并且極板電壓調節精度采用最高精度的浮點數, 從而保證兩極板電壓絕對可以使帶電油滴所受到的電場力完全和其重力平衡。電壓值給出精確值。

第五, 通過軟件實現模擬油滴從屏幕上方自由落體下落, 并在一個起始線后進入勻速狀態。該勻速度的大小可以由修正的斯托克斯定律求得。

第六, 學生觀察到模擬滴穿越起始線進入勻速狀態后, 隨時可以點擊鼠標開始記錄時間和下降距離。記錄完畢時, 再次點擊鼠標, 計算機自動統計給出下降的時間和下降的距離。

第七, 為上述參與公式計算的測量量分別附加一個合理的誤差, 輸出給學生。并且將電荷量的計算結果輸出給學生, 讓學生根據這個值進行計算。

第八, 通過軟件圖示演示數據處理過程和誤差分析的方法, 讓學生對整個實驗加深認識和理解, 掌握密立根實驗的精髓。

五

改進方案的C++和Matlab編程實現要點

由于C++和Matlab語言具有豐富的函數庫和強大的開發功能[ 7 ] [ 8 ], 上述改進方案的具體實現采用C++和Matlab語言編程實現。由于文章篇幅所限, 本文并不給出具體程序, 而只闡述編程實現過程中需要注意的關鍵問題: 第一, 軟件方案中的預置量需要提前實地測量, 保證與實際密立根油滴儀一致。只有這些前提條件是準確一致的, 才能確保兩個實驗可以進行相對應的比較。

第二, 隨機產生油滴時, 由于帶電量和質量都是隨機的, 所以需要通過軟件設置保證油滴的質量和帶電量基本符合實際情況, 不會相差若干個數量級。

第三, 一定要給軟件產生的數據量附加一個誤差量, 而且誤差量的具體大小根據相應的實際測量工具來確定。

六

結

論

密立根油滴實驗的方法給我們許多啟發，通過本實驗，我們不僅能進一步理解該實驗，而且還可以對電荷的量子性有初步的感受，能夠用實驗的方法對量子論的東西進行接觸，也許對我們學習量子論的物理知識有很大的幫助，可能就是因為做過本實驗，我們在學習量子論的后續課程中有一點點實驗的基礎。實驗中我們發現了想要做好此實驗并不是那么的容易，因為當我們真正的來做該實驗的時候，我們才發現，雖然實驗的原理不是很難，但是操做起來比較困難，因為實驗中我們不僅要用眼睛觀看油滴的運動，而且還要用手進行相關的操作，這樣導致我們的眼眼睛和手的操作很難同時實現。鑒于上面的這些因素，才提出了下面的操作控制。

密立根油滴法測量電荷電量的實驗中常常由于實驗儀器本身的誤差和學生的操作誤差過大而導致實驗結果嚴重偏離正確值, 給學生的學習和教師的教學都帶來了非常大的困擾。本文提出一種軟件方案用于輔助密立根油滴法實驗教學。該方案能夠避免上述較大的誤差, 同時合理保留精度允許范圍的誤差量, 較為真實的反映密立根油滴法實驗的整個過程。采用該方法, 在不用更換密立根油滴儀的情況下, 就可以解決該實驗中學習和教學的問題, 可以在節約成本的同時實現對教學效果較好的改善。

密立根因測出電子電量及其他方面的貢獻，榮獲1923諾貝爾物理獎，從他的成功過程可以看出，在科學探索中，只要具備了條件，思想方法正確，百折不撓地干下去，認識就能不斷深化，并能最終獲得成功。p參考文獻: [1] 熊俊.近代物理實驗[M].北京: 北京師范大學出版社,2007:1-9.[2] 李娟,李蜀晉, 胡再國.密立根油滴實驗數據分析[ J].物理實驗,2008,28(4):28-30.[3] 潘人培.物理實驗[M].南京: 南京工學院出版社,1986:267-276.[4] 鄔鴻彥,朱明剛.近代物理實驗[M].北京:科學出版社, 1998:41-51.[5] 李明.大學物理實驗教程[M].浙江: 浙江大學出版社, 2007.[6] 張天 ,董有爾.近代物理實驗[M].北京:科學出版社, 2004:30-36.[7] 譚浩強，周志德，北京：清華大學出版社，C++程序設計。電子工業出版社，2006.[8] 陳杰.MATLAB寶典[M].北京: 電子工業出版社, 2007.

第四篇：測量鋅和稀硫酸反應速率實驗的改進

測量鋅和稀硫酸反應速率實驗的改進

李嚴

（南京市中華中學 江蘇 南京

210019）

摘要 測量鋅和稀硫酸反應速率是中學化學重要定量實驗。文中對課本上測量鋅和稀硫酸反應速率的實驗裝置進行了溫度控制等改進和創新，使裝置具有科學性、實用性特點，達到了操作簡便、現象明顯、節約用品、安全可靠的效果。

關鍵詞 鋅 硫酸 冰水混合物 注射器 原實驗中的不足

現行人教版化學選修四第二章第一節通過實驗2-1測量了化學反應速率，實驗裝置如圖1所示。

具體做法為：按圖1所示安裝2套裝置,在錐形瓶內各盛2g鋅粒(顆粒大小基本相同),通過分液漏斗分別加入40mL1mol/L和40mL4mol/L的硫酸。比較二者收集10mL H2所用的時間,以此來測量同質量的鋅與不同物質的量濃度的硫酸反應的速率。

該實驗現象較為明顯，但是實驗還存在著下述明顯的不足之處：（1）鋅和硫酸反應是放熱反應，隨著反應進行化學反應速率會明顯加快，并且收集到的氣體溫度也在不斷變化之中，難以精確計算化學反應速率。（2）本實驗比較濃度對反應速率的影響，但是學生無法從視覺上直觀感知實驗所用硫酸濃度的差異。（3）儀器較多，不便攜帶，操作較為繁瑣。（4）實驗實際收集到的是氫氣和空氣的混合氣，可能受到一些偶發因素引起爆炸，不安全。鑒于上述原因, 進行了如下實驗改進。2 改進方法

（1）實驗用品

注射器（2支，20mL），橡膠塞，量筒，秒表，藥匙，燒杯。

鋅粒，品紅，4mol/L硫酸，冰水混合物。

（2）實驗裝置

圖2 測量鋅與硫酸反應速率的改進裝置

圖2中，2支注射器中分別裝有等量鋅粒和不同濃度硫酸，注射器放在冰水混合物里。

（3）實驗步驟和結果

①在4mol/L硫酸溶液中加入少量品紅粉末，使其顯紅色，量取25mL4mol/L硫酸，稀釋至100mL得1mol/L硫酸，顯淺紅色。

②取兩支注射器（不含針頭），拔出推桿，向其中各放人4個鋅粒(顆粒大小基本相同，約2g)，插入推桿至不能推動為止。

③把硫酸放入冰水混合物中冷卻后，用2支注射器同時吸取1 mol/L和4mol/L硫酸（學生協作），擠出針筒內的空氣和部分硫酸，使針筒內硫酸體積為10mL，將注射器尖嘴插入橡膠塞（橡膠塞預先打有小孔）后把注射器如圖2放在燒杯的冰水混合物里，并開始計時。

④當 H2體積達到10mL時，拔去橡膠塞，擠出注射器內硫酸。比較二者收集10mL H2所用的時間,以此來測量同質量的鋅與不同物質的量濃度的硫酸反應的速率。現象是裝有紅色液體的注射器推桿移動明顯快于裝有淺紅色液體的注射器推桿。實驗結果如下表所示。

加入試劑 反應時間反應速率

（min）（mol.L-1.min-1）

1mol/LH2SO4 10 0.0045 4mol/LH2SO4 2.5 0.018 改進后優點

①改進裝置利用注射器將氫氣發生裝置與收集裝置合二為一[1] ；利用燒杯將課本上2套測量化學反應速率裝置合二為一，儀器和硫酸用量都大為減少，操作簡易、便于攜帶。

②通過品紅來指示硫酸濃度大小非常直觀，注射器并排放置于同一燒杯中能產生強烈的對比效果。

③反應放在冰水混合物中進行，排除了溫度變化對速率反應速率的影響，更加科學合理；收集到的氣體溫度恒定為0OC，用于計算化學反應速率更加方便準確。

④課本上注射器內收集的是氫氣和空氣的混合氣，而本實驗注射器內收集的是純氫氣，安全可靠，在一個班級演示后再到另外一個班級演示時，只需注射器重新吸入硫酸即可，十分便捷。

參考文獻

[1] 張平，中學化學教學參考，2013，（Z1）：40

李嚴，手機***，電話 02552689065 312397363@qq.com

郵箱

第五篇：《實驗：用打點計時器測量速度》教學反思

身為一位優秀的老師，我們的工作之一就是教學，寫教學反思可以很好的把我們的教學記錄下來，那么寫教學反思需要注意哪些問題呢？下面是小編整理的《實驗：用打點計時器測量速度》教學反思，希望對大家有所幫助。

本周學生做了高中的第一個實驗，用打點計時器測量速度。由于我是第一次上實驗課，習慣了大學的實驗課方式，不太了解高中生的實驗要求，以致于講解的時候沒有到位。通過之后的學生反饋情況，確實存在很多的問題。

對于我自己的教學，從如下幾方面反思：

1、教學有點填鴨式。在講一些理論知識的時候，大都是我一個人在講，沒有引導學生有足夠的思考，比如講到時間間隔和頻率的關系，就一句話帶過說時間間隔是頻率的倒數，如果提出頻率的變化如何影響時間變化的問題思考會更好。

2、知識點沒有完全覆蓋到。對于前面兩個班級，我沒有提出實驗點和測量點的概念，雖然有讓學生了解間隔了幾個點的時間計算方法，但是沒有讓學生實際去操作。

3、沒有很詳細的說明實驗中可能會出現的問題。比如打出來的點很淡等等。

對于學生的情況，做如下分析：

1、由于初中沒有接觸太多的實驗，對做實驗要注意的事項非常的陌生。也由于是第一次實驗，所以顯得非常的興奮，比如在未經允許下亂擺弄實驗儀器。

2、缺乏對實驗的科學態度。學生雖然喜歡做實驗，事實上卻不重視實驗，實驗課對他們來說就是玩的一節課，因此在實驗過程當中，沒有科學的按照實驗操作去進行，導致最后紙帶上的點都是密密麻麻的無法區分獨立的點。

3、對實驗結果處理不認真。有些學生打完紙帶就覺得完事了，實驗冊上的.表格都是隨便填寫。在測量位移的時候也沒有注意估讀，有效數字等等。總結：我覺得首先要加強自身的科學素養，其次要琢磨透高中實驗應該要達到的要求，最后要培養學生對實驗的科學態度。

學生對完成這個實驗基本沒什么問題，主要還是在數據處理和圖像的繪制上。

1、對位移單位沒有換算;

2、平均速度計算基本沒什么問題，表一能夠順利完成；在計算瞬時速度時用一段時間的平均速度代替某點的瞬時速度，為了使計算出的平均速度更接近于該點瞬時速度，求某點的瞬時速度等于相鄰兩點的平均速度。單純的計算，在練習中玩成的很好，但在添表二時又出現了問題:

3、紙帶上的第一個點速度不為零(紙帶從中間截取)，根據極限思維求0點瞬時速度等于0-1的平均速度;

4、根據表二繪制v-t圖像時，大部分學生能夠完成;

5、結合整個實驗報告的數據處理，表一中平均速度完成后，就可以直接完成表二瞬時速度(某點的瞬時速度等于相鄰兩點的平均速度)，然后繪制v-t圖像。

6、誤差分析時學生都能說出自己做實驗室造成的誤差。

學生做完實驗，完成實驗報告后，做相應練習時就很順手，基本完成了實驗要求。

【《實驗：用打點計時器測量速度》教學反思】相關文章：

1.速度教學反思

2.《測量電壓》教學反思

3.測量活動教學反思

4.《電流的測量》教學反思

5.測量水的溫度教學反思

6.有趣的測量教學反思

7.《用水測量時間》教學反思

8.測量的教學反思

9.《有趣的測量》教學反思