第一篇：物理數(shù)字化實(shí)驗(yàn)講稿(許顯紅)
DIS數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在物理教學(xué)中的應(yīng)用
講稿
（ALT+TAB進(jìn)行PPT和軟件之間的切換）
各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家、各位同行，下午好！很榮幸為大家介紹我校DIS數(shù)字化實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的應(yīng)用，借此拋磚引玉，如有不當(dāng)之處，還請(qǐng)多多指教！
一、介紹PPT第1頁——第7頁
二、介紹DIS的特點(diǎn) 1．實(shí)驗(yàn)過程“可視化”
實(shí)驗(yàn)過程可視化包括實(shí)驗(yàn)過程空間可視性和實(shí)驗(yàn)過程時(shí)間可視性。
物理實(shí)驗(yàn)中，空間上細(xì)微過程人眼難以觀察，一般借助于顯微鏡可以實(shí)現(xiàn)細(xì)致的觀察。時(shí)間上細(xì)微過程難以捕捉，難以記錄，是物理實(shí)驗(yàn)的一個(gè)難點(diǎn)，瞬間變化的可視化尤其是難點(diǎn)。例如初中的路程和時(shí)間的關(guān)系，響度、頻率、音色不同的聲波圖象特點(diǎn)；高中階段的碰撞與緩沖、彈簧振子的運(yùn)動(dòng)，電容充、放電電流i-t關(guān)系等等，這類實(shí)驗(yàn)以往一般只能定性講述，或者用多媒體軟件進(jìn)行模擬演示。
怎樣突破這個(gè)難點(diǎn)呢？傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)儀器由于人眼觀察與手工記錄的斷續(xù)性，確實(shí)難解決這個(gè)問題。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)通過與計(jì)算機(jī)連接的傳感器實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，記錄數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了時(shí)間上細(xì)微過程的實(shí)驗(yàn)過程數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄，相當(dāng)于用傳感器和計(jì)算機(jī)代替人眼、手、紙和筆記錄數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)記錄的時(shí)間連續(xù)性，實(shí)現(xiàn)了瞬間變化“可視化”。例如將傳感器技術(shù)引入聲波圖象教學(xué)，就可以在很短的時(shí)間內(nèi)清晰地記 錄下各種響度、頻率和音色的圖像，同時(shí)組合到一張圖片中，便于讓學(xué)生直觀地看到它們的特點(diǎn)。當(dāng)然用傳統(tǒng)的示波器也能研究聲波的特點(diǎn)，實(shí)際教學(xué)中，往往有很多老師嫌麻煩，而用課件來展示，失去了物理實(shí)驗(yàn)的可信度。
（教師演示操作過程，注意“保存圖象”是指在同一個(gè)圖中重合多個(gè)對(duì)比圖，“保存為”是將每一次的圖保存為圖
1、圖
2、圖3等，自動(dòng)組合到實(shí)驗(yàn)報(bào)告中。）
2．?dāng)?shù)據(jù)采集“智能化”（1）表現(xiàn)之一是“自動(dòng)化”
系統(tǒng)配置的軟件可以設(shè)置采集器的各種參數(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的自動(dòng)化。功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集器可以自動(dòng)把整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中物理量的變化完整的記錄下來，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)文件中。
（2）表現(xiàn)之二是“實(shí)時(shí)化”
由于采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，系統(tǒng)能夠在很短的時(shí)間內(nèi)采集和處理大量的數(shù)據(jù)，同時(shí)將數(shù)據(jù)反映成圖象，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加直觀。
（3）表現(xiàn)之三是“并行化”
數(shù)據(jù)采集器能同時(shí)接入四只相同的傳感器或四個(gè)不同的傳感器，能同時(shí)采集多個(gè)相同或不同種類的物理量，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步并行采集。
實(shí)例：海波與石蠟的熔化實(shí)驗(yàn)：本實(shí)驗(yàn)極不容易成功，對(duì)管內(nèi)外溫度的控制要求較高；另外很難同時(shí)讓兩個(gè)實(shí)驗(yàn)共同進(jìn)行；用常用溫度計(jì)測(cè)出的數(shù)據(jù)誤差也較大。所以我采用了數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)得到了很好的控制。（展示：海波實(shí)驗(yàn)的圖片）3．?dāng)?shù)據(jù)處理“智能化”（1）“智能化”地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)重演
軟件提供了回放功能，只要調(diào)用相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)０搴蛿?shù)據(jù)文件，就能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)驗(yàn)的重演，學(xué)生可以隨意定格展示、隨意縮放DIS實(shí)驗(yàn)圖線。
（軟件界面操作演示文件的保存、坐標(biāo)的縮放）（2）“智能化”地進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合
軟件不但提供了對(duì)數(shù)據(jù)求平均值、求最大值、求最小值的功能，而且提供了數(shù)據(jù)擬合功能，圖線面積求法──積分運(yùn)算功能，和自定義運(yùn)算功能。
（軟件演示）
（3）“智能化”地創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)報(bào)告
軟件可以創(chuàng)建各種文檔，如實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)文檔、實(shí)驗(yàn)報(bào)告文檔、數(shù)據(jù)處理結(jié)果文檔等。
（軟件演示）
三、DIS反思：
（一）優(yōu)點(diǎn)： 1．教學(xué)內(nèi)容廣泛．
物理學(xué)中的力、熱、聲、光、電、磁等方面均有相應(yīng)的探頭進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，甚至化學(xué)、生物等學(xué)科均有相應(yīng)的探頭和軟件。
（點(diǎn)擊軟件中的“初中物理”、“初中化學(xué)”等按鈕，展示各個(gè)實(shí)驗(yàn)名稱。）2．教學(xué)方式創(chuàng)新：增添了一種現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段。數(shù)據(jù)采集器已在實(shí)際的現(xiàn)代生產(chǎn)、生活中得到了廣泛的應(yīng)用。數(shù)據(jù)采集器在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用，使學(xué)生能提早接觸和熟悉數(shù)據(jù)采集器，適應(yīng)時(shí)代要求。
3．教學(xué)效果顯著
數(shù)字化實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用使原來不容易實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)或者無法定量分析的實(shí)驗(yàn)均能順利完成，大大激發(fā)了學(xué)生的興趣，活躍了課堂氣氛，提高了教學(xué)效率。
4．教學(xué)真實(shí)性強(qiáng)
以傳感器為主的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室仍以學(xué)生的真實(shí)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，很好地抓住了信息處理的三個(gè)重要環(huán)節(jié)（采集、處理和表達(dá)），從而有效實(shí)現(xiàn)了信息技術(shù)與理科學(xué)科實(shí)驗(yàn)的整合。
（二）缺點(diǎn)：
1．設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集和處理軟件時(shí)，沒能完全了解中學(xué)理科教學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求。系統(tǒng)只一味地突出現(xiàn)代化特點(diǎn)和數(shù)據(jù)處理的智能化。
2．傳感器的精確度、采樣率問題。
如距離傳感器，它的原理都是基于測(cè)量超聲波脈沖傳播的時(shí)間，然后根據(jù)聲速算出距離．據(jù)我所知，這里所用的超聲波，波長都是厘米級(jí)的，那么分辨率應(yīng)該不可能比厘米還小很多。曾設(shè)想用它來反映物體表面的微小形變，結(jié)果失敗。
再比如：不少產(chǎn)品的最高采樣率（每秒采集的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)）是1000個(gè)/s，以這樣的采樣率用聲音傳感器來記錄一支頻率384Hz的A調(diào)音叉的聲音振動(dòng)圖線，就完全不可能了。
四、結(jié)束語
現(xiàn)在的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)有這樣強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集和處理能力，幾乎可以完成中學(xué)理科教學(xué)中的大部分實(shí)驗(yàn)。但我個(gè)人認(rèn)為，對(duì)一種新的技術(shù)，應(yīng)該既看到它的長處，也看到它的不足；既要弄清楚它適合做什么，也要弄清楚它不適合做什么．例如做力的合成分解實(shí)驗(yàn)，力的大小用彈簧秤來測(cè)量就比用力的傳感器來測(cè)量要方便且直觀得多
又如穩(wěn)恒電路中電流、電壓的分布，而且只是采集少量的數(shù)據(jù)，也沒有必要用電流、電壓傳感器來代替普通的指針式電表。
再如在中學(xué)這樣一個(gè)基礎(chǔ)教育的階段，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法的訓(xùn)練對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒖茖W(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)是必不可少的．盡管數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，學(xué)生仍應(yīng)首先學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)圖表，在圖表中手工標(biāo)定數(shù)據(jù)點(diǎn)，正確地作出實(shí)驗(yàn)圖線。
總之，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室對(duì)轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、提高實(shí)踐能力、培養(yǎng)創(chuàng)新精神等方面是值得肯定的。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)設(shè)備的在中學(xué)物理教學(xué)中的運(yùn)用，無疑是一場新的革命，對(duì)于教學(xué)理念、教學(xué)過程、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)效果等都會(huì)產(chǎn)生深刻的影響。
第二篇：物理數(shù)字化實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的待解決問題
物理數(shù)字化信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題
一、教師端和學(xué)生端的控制轉(zhuǎn)換操作如何進(jìn)行？（上次來的專家沒給我們演示
一下，我們還是操作出現(xiàn)困難）
主要問題是：
1、教師主機(jī)對(duì)學(xué)生分機(jī)控制與交流，2、學(xué)生提交作業(yè)和批閱
3、教師端給學(xué)生反饋的信息回復(fù)
4、如何在大屏幕上展示學(xué)生提交的作業(yè)出現(xiàn)的問題
二、通過幾個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作發(fā)現(xiàn)的問題：
實(shí)驗(yàn)1 靜摩擦力研究
【實(shí)驗(yàn)裝置示意圖】
【實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題】
1、實(shí)驗(yàn)采集的數(shù)據(jù)圖像比較粗糙，是一簇糾纏在一起的“麻繩”狀粗線條，如圖：
2、實(shí)驗(yàn)配套的摩擦塊只有2塊（各為100g的金屬扁盤），這樣得到的f-FN圖像數(shù)據(jù)點(diǎn)只有
12個(gè)，理論上無法嚴(yán)格證明滑動(dòng)摩擦力f和正壓力FN的線性關(guān)系。（我們解決的方案是在扁盤上加放50g的砝碼，從1個(gè)加到3個(gè)，這樣可以增加數(shù)據(jù)點(diǎn)的個(gè)數(shù)）。
3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)表格中的數(shù)據(jù)，通過電腦自動(dòng)擬合得到的f-FN圖像雖然符合很好的線性關(guān)系，但是直線并沒有過原點(diǎn)，這樣就無法解釋f＝μFN的正比例關(guān)系。如圖：
實(shí)驗(yàn)2 從v-t圖求加速度
【實(shí)驗(yàn)裝置示意圖】
【實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題】
1、試驗(yàn)采集的數(shù)據(jù)圖像不夠平滑，一開始有反向圖線，或者有突然“跳動(dòng)”的圖線。跟說明書上示范的圖像有很大差距。
實(shí)驗(yàn)說明中的示范數(shù)據(jù)圖像
我們實(shí)際操作的數(shù)據(jù)圖像
實(shí)驗(yàn)3 分壓與限流
【實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題】
按照說明書上此實(shí)驗(yàn)需要兩個(gè)電壓傳感器，但是實(shí)際只給配了一個(gè)電壓傳感器，所以該實(shí)驗(yàn)無法正常操作。
實(shí)驗(yàn)4測(cè)定小燈泡的伏安特性和測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)過程中存在問題：
1、質(zhì)量不穩(wěn)定：
2013年9月實(shí)驗(yàn)的過程中，有大部分電流傳感器和電壓傳感器質(zhì)量不穩(wěn)定，用一下就出問題了，使用過程中發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)有時(shí)存在一些莫名的錯(cuò)誤提示，有時(shí)只能用重啟電腦來解決，有時(shí)重裝那個(gè)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)文件才能解決問題，所以在實(shí)驗(yàn)過程中可能會(huì)出現(xiàn)一些不確定因素影響實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行。
2、用傳感器做實(shí)驗(yàn)就象用電腦一樣偶然因素太多，可能因軟件或其他原因?qū)е聦?shí)驗(yàn)過程中出錯(cuò)或死機(jī)。
3、傳感器在操作中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)不計(jì)數(shù)現(xiàn)象，不是接觸不良的問題，需要把程序重新啟動(dòng)就計(jì)數(shù)了，是什么原因？
4、電學(xué)實(shí)驗(yàn)歐姆定律的實(shí)驗(yàn)中，在計(jì)數(shù)和處理圖像擬合時(shí)，有時(shí)圖像會(huì)跑到第三象限調(diào)不過來？
實(shí)驗(yàn)5利用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)定波長
在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，在得到干涉圖樣后，根據(jù)公式計(jì)算波長時(shí)數(shù)據(jù)輸入不進(jìn)去，得不到最終數(shù)值結(jié)果
實(shí)驗(yàn)6《平拋運(yùn)動(dòng)》的實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)質(zhì)量不穩(wěn)定：2013年4月實(shí)驗(yàn)的過程中，有時(shí)數(shù)據(jù)采集不到 在數(shù)據(jù)采集和操作上需培訓(xùn)
實(shí)驗(yàn)7《運(yùn)動(dòng)的合成和分解》的實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)裝置組裝不成功，裝置樣本圖太簡單，老師們裝不起來
第三篇：實(shí)驗(yàn)講稿
總論、鏈霉素毒性、肝臟在藥物代謝中的作用
一、藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)課的目的和要求：
（一）目的：
（1）
使學(xué)生掌握進(jìn)行藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本方法，了解獲得藥理學(xué)知識(shí)的科學(xué)途徑
（2）
驗(yàn)證藥理學(xué)中的重要基本理論，更牢固地掌握藥理學(xué)的基本概念。
（3）
培養(yǎng)對(duì)科學(xué)工作的嚴(yán)肅的態(tài)度、嚴(yán)格的要求、嚴(yán)密的工作方法和實(shí)事求是的作風(fēng)，并初步具備客觀地對(duì)事物進(jìn)行觀察、比較、分析、綜合和解決問題的能力。
（二）要求：
（1）
實(shí)驗(yàn)前做好預(yù)習(xí)工作，結(jié)合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，復(fù)習(xí)有關(guān)藥理學(xué)、生理學(xué)和生物化學(xué)等方面的理論知識(shí)，并領(lǐng)會(huì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理。
（2）
實(shí)驗(yàn)時(shí)認(rèn)真操作，仔細(xì)觀察，并做好實(shí)驗(yàn)記錄。
（3）
實(shí)驗(yàn)后整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并進(jìn)行分析思考，認(rèn)真書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并做好實(shí)驗(yàn)室的清潔衛(wèi)生，關(guān)好水、電。
二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則
（1）
重復(fù)性
（2）對(duì)照性（3）隨機(jī)性
三、藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)的一般方法和技術(shù)
（一）實(shí)驗(yàn)動(dòng)物選擇的原則和方法
1、首先要根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的選擇實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
2、選用來源清楚、遺傳背景明確的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
3、選用容易獲得、價(jià)格便宜、易于飼養(yǎng)與管理的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
4、必須注意實(shí)驗(yàn)動(dòng)物種類、品系的質(zhì)量及健康狀況是否良好
5、選用人畜共患疾病的實(shí)驗(yàn)物物和傳統(tǒng)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
（二）實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇：
常用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有蛙、蟾蜍、小白鼠、大白鼠、豚鼠、家兔、貓、狗。常根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵筮x用不同的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，所選用的動(dòng)物必須能較好地反映試驗(yàn)藥物的選擇性作用并符合節(jié)約的原則。
蛙和蟾蜍：離體心肌，觀察藥物對(duì)心臟的作用。坐骨神經(jīng)和腓腸肌，觀察藥物對(duì)周圍神經(jīng)肌肉或橫紋肌的作用。
小白鼠：
1.小鼠屬于脊椎動(dòng)物門，哺乳綱，嚙齒目，鼠科，小鼠屬動(dòng)物。2.成熟早，繁殖力強(qiáng)。3.體形小，易于飼養(yǎng)管理。4.性情溫順，膽小怕驚。5.對(duì)外來刺激極為敏感。6.便于提供同胎和不同品系動(dòng)物。7.喜居于光線較暗的安靜環(huán)境，習(xí)于晝伏夜動(dòng)，喜歡啃咬。8.體小嬌嫩，不耐饑餓，不耐冷熱，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性差。9.成年雌鼠在動(dòng)情周期不同階段陰道粘膜可發(fā)生典型變化。適用于需要大量動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)，如藥物篩選，半數(shù)致死量，藥物效價(jià)。大白鼠：與小白鼠相似，一些在小白鼠身上不便進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)可用大白鼠。
豚鼠：易致敏，常用于平喘藥和抗組胺藥的實(shí)驗(yàn)。
家兔：觀察藥物對(duì)心臟、呼吸的影響及農(nóng)藥中毒和解救實(shí)驗(yàn)。
貓：血壓穩(wěn)定，常用于血壓實(shí)驗(yàn)。
狗：觀察藥物對(duì)心臟泵功能和血流動(dòng)力學(xué)的影響，心肌細(xì)胞電生理研究、降壓及抗休克藥的研究
（三）常用的藥物給藥途徑
1、經(jīng)口給藥（灌胃）
2、皮下注射
3、肌肉注射
4、腹腔注射
5、靜脈注射
（四）實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的捉拿和給藥方法
小白鼠：
捉拿法：右手提起尾部，放在鼠籠或其他糊糙面上，向后上方輕拉，迅速用左手食指和拇指捏住小鼠頸背部皮膚并以小指和手掌尺側(cè)夾其尾根部固定于手中。給藥法：
（1）
灌胃法：左手捉拿小鼠后，使口朝上，頸部輕輕拉直，右手持吸有藥液的注射器，將灌胃針頭從口角插入口腔，沿上腭向食道輕輕推進(jìn)，如遇阻力應(yīng)抽出灌胃針管重插。當(dāng)推進(jìn)約2－3公分時(shí)，動(dòng)物安靜，呼吸無異常，即可將藥液緩緩?fù)迫搿?.1-0.3ml/10g。
（2）
腹腔注射法：左手捉拿小鼠后，使腹部朝上。右手持盛有藥液的注射器，自左腹下部插入，針頭與腹壁的角度呈45度。針頭進(jìn)入腹腔時(shí)可有抵抗力消失感。先回抽一下無氣泡或血后，輕輕推入藥液。0.1-0.2ml/10g。
（3）
皮下注射法：左手捉拿小鼠固定頭部，然后用左手無名指及小指將小鼠左后肢及背部壓在掌面，右手持注射器，自頭側(cè)背部插入皮膚，注入藥液。拔針時(shí)，輕捏針刺部位片刻，以防藥液溢出。注射量0.05－0.25ml/10g。
（4）
肌肉注射法：將小鼠捉住，固定左后肢，將注射器插入大腿肌肉，在注射前，應(yīng)回抽針?biāo)ǎ鐭o回血，則可給藥。注射量一般為0.2ml/次。
（5）
尾靜脈注射法：將小鼠置入特別鼠筒中，尾巴露出。用酒精棉球擦拭使尾血管擴(kuò)張。以無名指和小指夾持尾尖，用中指托起尾巴，使之固定。選其一側(cè)尾靜脈穿刺。如針頭在血管內(nèi)，推注藥液無阻力。否則皮膚隆起發(fā)白，阻力增大，此時(shí)應(yīng)退回針頭重新穿刺。注射量0.05-0.2ml/10g。家兔：
捉拿法：以右手抓住頭頸部皮膚，左手托起臀部，使兔在實(shí)驗(yàn)者手中呈自然匐狀即可。給藥法：
（1）
腹腔注射法：同小鼠。
（2）
靜脈注射法：一般采用耳緣靜脈給藥。先將家兔固定于兔箱內(nèi)，拔去注射部位的兔毛，用酒精棉球涂擦耳緣靜脈皮膚使血管擴(kuò)張。以左手食指放在耳下將兔耳墊起，并以拇指按住耳尖部。右手持帶有6號(hào)針頭的注射器，盡量從血管遠(yuǎn)端刺入血管。注射時(shí)針頭先刺入皮下，向前推進(jìn)少許，然后刺入血管。針頭刺入血管后再稍向前推進(jìn)，輕輕推動(dòng)針?biāo)ǎ魺o阻力和局部皮膚發(fā)白隆起現(xiàn)象，即可注藥。否則應(yīng)將針頭退出，再重新刺入血管。注射完畢，用棉球壓住針眼，拔去針頭。
（五）實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的取血方法
（1）
小白鼠、大白鼠的取血方法:
頸動(dòng)靜脈和股動(dòng)靜脈取血：將動(dòng)物麻醉，暴露相應(yīng)的血管，用注射器從血管中抽血或剪斷血管，從血管外吸血。
心臟取血：動(dòng)物仰臥位固定，用連接有4－5號(hào)針頭的注射器在左側(cè)第3－4肋間于心搏最強(qiáng)處穿刺，當(dāng)針刺入心臟時(shí)，血液由心臟收縮的力量自動(dòng)壓入注射器中。也可開胸直接將注射器針刺入心臟抽取血液。
尾尖取血：即剪斷尾尖，讓其自行流血，依取血量的多少與次數(shù)處理方法不同。量需要較多時(shí)采用麻醉動(dòng)物并輔以尾部按摩或加溫浴。需多次采用時(shí)可分次剪尾。
眶動(dòng)脈或眶靜脈取血：先將動(dòng)物倒掛壓迫眼球，使眼球突出充血后，以止血鉗迅速摘取眼球后，眼眶內(nèi)很快流出血液，將血滴入預(yù)先加有抗凝劑的玻璃器皿內(nèi)，直至不流為止。一般可取動(dòng)物體重的4%－5%血液量。用畢動(dòng)物死亡，只適于一次使用。
斷頭取血：用剪刀剪掉鼠頭，立即將鼠頸向下，提取動(dòng)物，并對(duì)準(zhǔn)已準(zhǔn)備好的盛血容器，則鼠血從頸部皮膚很快滴入容器內(nèi)。
（2）
兔取血法：
心臟取血：在心搏最明顯處取血。部位是胸骨左緣第3肋間隙旁約3mm處進(jìn)針。
耳緣靜脈取血：局部去毛，用酒精涂擦，使血管擴(kuò)張，然后以粗大針頭插入耳緣靜脈取血。
頸動(dòng)靜脈和股動(dòng)靜脈取血：同在、小白鼠的方法。
（六）實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的處死方法
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，常須將動(dòng)物處死，常用方法如下：
頸椎脫臼法：本法適用于小鼠，用手指壓住小鼠的后頭部，捏住鼠尾，用力向上牽拉，使之頸椎脫臼致死。
空氣栓塞法：用注射器將空氣急速注入靜脈，可使動(dòng)物死亡。心臟取血法：用粗針頭一次大量抽取心臟血液，可到動(dòng)物立即死亡。
大量放血法：處死狗時(shí)常用此法。操作用在股三角區(qū)橫切約10cm長的切口，切斷股動(dòng)脈和股靜脈。血液立刻噴出。此時(shí)可同時(shí)用自來水沖洗。動(dòng)物可在3－5分鐘死亡。其它方法：蛙類可斷頭處死，也可用探針經(jīng)枕骨大孔破壞腦和脊髓處死動(dòng)物。
四、處方
（一）處方的結(jié)構(gòu)
處方包括下列幾項(xiàng)：
1、病人的姓名、年齡、科別、處方日期、門診或住院號(hào)
2、處方箋上常印有R的符號(hào)，它是拉丁文Recipe的縮寫，意思是“請(qǐng)取”。
3、藥名、劑型和份量：藥名和份量應(yīng)一起寫，每藥寫一行。劑量和份量寫在藥名的右側(cè)。藥物的用量，固體以克（g）為單位，液體以毫升(ml)為單位。一般情況下，克(g)與毫升(ml)不必寫出，其它單位，如：毫克(mg)、微克(μg)、國際單位則須注明。藥量小于1單位時(shí)，在小數(shù)點(diǎn)前必須加零，整數(shù)后加小數(shù)點(diǎn)和零，以免出差錯(cuò)。
4、調(diào)配方法和用法：必要時(shí)必須寫清調(diào)配方法。用法包括每次劑量、每日用藥次數(shù)、給藥途徑與給藥時(shí)間。
5、處方醫(yī)生簽名。
（二）處方的注意事項(xiàng)
1、處方必須認(rèn)真、嚴(yán)肅。字跡要清楚，不得任意涂改。不得用鉛筆書寫。
2、藥品名稱一律使用經(jīng)正式注冊(cè)的藥名或國際非專用藥品名稱，不可使用含義不清未經(jīng)公認(rèn)的藥名縮寫，以免造成誤解或藥名混淆。
3、用藥方法的文字說明應(yīng)準(zhǔn)確明了。藥量不應(yīng)超過中國藥典的極量。因特殊需要超過的，應(yīng)加簽醫(yī)生姓名，或用“！”號(hào)示意。
4、急診處方，須立即取藥的應(yīng)在處方上寫“急”字。
5、處方開好，核對(duì)無誤后，才可交與病人。
6、開寫英文處方時(shí)，制劑名放于藥名后，而拉丁文處方時(shí)，制劑名置于藥名前，藥名一般用第二格。
肝臟功能狀態(tài)對(duì)藥物作用的影響
1、目的：觀察肝功能損害時(shí)戊巴比妥鈉作用的影響。
2、原理：四氯化碳是一種肝臟毒物，其中毒動(dòng)物常被作為中毒性肝炎的動(dòng)物模型，用于觀察肝臟功能狀態(tài)對(duì)藥物作用的影響。
3、材料：小鼠2只、鼠籠、天平、注射器、5%四氯化碳油溶液、0、25%戊巴比妥鈉溶液。
4、方法與步驟：
在實(shí)驗(yàn)前48小時(shí)先取小鼠2只，皮下注射5%四氯化碳油溶液0.1ml/10g，造成肝臟損害。實(shí)驗(yàn)課中取注射過四氯化碳的小鼠和正常小鼠各1只，同樣腹腔注射戊巴比妥鈉50mg/kg（即0.25%的溶液0.2 ml/10g）。觀察動(dòng)物反應(yīng)。記錄各鼠的翻正反射開始消失時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間。注射過四氯化碳的小鼠與正常小鼠的麻醉作用開始時(shí)間及麻醉持續(xù)時(shí)間有無顯著差別。
5、結(jié)果
動(dòng)物 甲鼠 乙鼠
給戊巴比妥時(shí)
間
麻醉開始時(shí)
間
麻醉恢復(fù)時(shí)
間
麻醉持續(xù)時(shí)
間
6、結(jié)論：肝損害鼠較正常鼠麻醉出現(xiàn)更早、持續(xù)時(shí)間更長。
7、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行討論，肝臟的功能狀態(tài)對(duì)藥物作用究竟產(chǎn)生什么樣的影響？為什么？
鏈霉素的毒性及氯化鈣的對(duì)抗作用
1、目的：觀察鏈霉素對(duì)小白鼠的毒性反應(yīng)及氯化鈣的對(duì)抗作用。
2、器材：1ml注射器2副，鼠籠、天平、針頭4號(hào)或5號(hào)。
3、藥品：8%硫酸鏈霉素溶液，5%氯化鈣溶液。
4、動(dòng)物：小白鼠
5、方法：取小白鼠兩只，稱重，編號(hào)。觀察小白鼠的正常活動(dòng)情況，甲鼠皮下注射8%硫酸鏈霉素0.1 ml/10g，仔細(xì)觀察給藥后小鼠的反應(yīng)（出現(xiàn)反應(yīng)的時(shí)間與癥狀）；乙鼠先腹腔注射5%氯化鈣溶液0.2 ml/10g，接著皮下注射8%的硫酸鏈霉素0.1 ml/10g，觀察該鼠有哪些反應(yīng)，并與甲鼠比較。
觀察項(xiàng)目
鼠號(hào)
處理階段
呼吸（次/分）
體位
四肢肌張力
甲
給藥前
給鏈霉素后
乙
給藥前
給氯化鈣、鏈霉素
6、結(jié)論：
鏈霉素的急性毒性為神經(jīng)肌肉接頭阻滯作用，表現(xiàn)為小白鼠肌肉松馳、翻正反射消失、可用CaCL2解救。
7、討論：
8、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行討論。
劑型對(duì)藥物吸收作用的影響
目的：比較不同劑型烏拉坦液對(duì)小鼠作用之差別，認(rèn)識(shí)膠漿劑的延緩藥物擴(kuò)散作用。
材料：小鼠2只、8%烏拉坦水溶液、8%烏拉擔(dān)膠漿液（含2.5%羧甲基纖維素）
方法與步聚：性別相同、體重接近的小鼠，稱體重，觀察小鼠的一般情況，再分別給藥。
1號(hào)：皮下注射8%烏拉坦水溶液0.2ml/10g。2號(hào)：皮下注射8%烏拉坦膠漿液0.2ml/10g。
觀察小鼠對(duì)所注射藥物的反應(yīng)。記錄小鼠出現(xiàn)步態(tài)蹣跚，俯伏不動(dòng)或臥倒，翻正反射消失等反應(yīng)的時(shí)間。結(jié)果：
組別
反應(yīng)性質(zhì)
起效時(shí)間
維持時(shí)間 8%烏拉坦水溶液 8%烏拉坦膠漿液
傳出神經(jīng)系統(tǒng)藥物對(duì)小鼠胃腸蠕動(dòng)的影響
目的：觀察新斯的明、阿托品對(duì)小鼠胃腸平滑肌的作用。材料：小鼠3只、量尺、0.05%硫酸阿托品溶液、0.002%新斯的明溶液、碳素墨水
方法與步聚：小鼠3只實(shí)驗(yàn)前禁食12小時(shí)，稱重 1號(hào)：腹腔注射0.05%硫酸阿托品溶液0.1mg/10g 2號(hào)：腹腔注射0.002%新斯的明溶液0.1mg/10g 3號(hào)：腹腔注射生理鹽水0.1mg/10g
給藥10分鐘后，用碳素墨水0.2ml灌胃。15分鐘后，將動(dòng)物處死，打開腹腔，輕輕剝離腸系膜并分離出小腸。從幽門和回盲部剪斷小腸，測(cè)量小腸全長和碳末運(yùn)行距離，計(jì)算碳末在小腸的運(yùn)行率。綜合全班的結(jié)果，計(jì)算平均值。（標(biāo)明自己小組的結(jié)果。）碳末運(yùn)行率=幽門至遠(yuǎn)端碳末處距離（cm）/小腸全長（cm）×100% 結(jié)果
組別
小腸長度（cm）
碳末運(yùn)行距離（cm）碳末運(yùn)行率%
0.05%阿托品溶液
0.002%新斯的明溶液 生理鹽水
抗心絞痛藥的抗心肌缺氧作用
目的：觀察抗心絞痛藥的抗心肌缺氧作用。
原理：由于心肌耗氧量大，相對(duì)于其它器官組織更易缺氧，應(yīng)用異丙腎上腺素后心肌耗氧量更為增加，故藥物提高動(dòng)物全身抗缺氧能力可視為藥物的抗心肌缺氧作用。
材料：小鼠4只、磨口廣口瓶（250ml或125ml）、0.1%普萘洛爾溶液、0.1%異丙腎上腺素溶液、0.005%硝酸甘油溶液
方法：將鈉石灰10g（用小紗布包扎）放在廣口瓶的底層，用以吸收小鼠呼出二氧化碳和水分，并在瓶塞磨口處涂抹適量的凡士林，以便密閉，選用同性別、體重相近的小鼠3只，稱重。1號(hào)：腹腔注射生理鹽水0.2ml/10g
2號(hào)：腹腔注射0.005%硝酸甘油溶液0.1ml/10g 3號(hào)：腹腔注射0.1%普萘洛爾溶液0.2ml/10g
15分鐘后，再對(duì)各小鼠皮下注射0.1%異丙腎上腺素溶液0.2ml/10g，再過15分鐘，將小鼠放入磨口廣口瓶內(nèi)，每瓶放1只，放入后立即將瓶密閉，并記錄時(shí)間，計(jì)算出各小鼠的存活時(shí)間，統(tǒng)計(jì)各組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析藥物作用。注意事項(xiàng)：
1.實(shí)驗(yàn)前先用水測(cè)廣口瓶的容量，選用容量相等的廣口瓶。2.動(dòng)物的性別，體重及室溫對(duì)實(shí)驗(yàn)影響較大，可雌雄各半，體重相差不得超過2g。
異戊巴比妥鈉的抗驚厥作用
[目的]觀察異戊巴比妥鈉對(duì)藥物性驚厥的對(duì)抗作用。[材料]5%尼可剎米溶液、0.5%異戊巴比妥鈉溶液、生理鹽水、小鼠2只 [方法]
小鼠2只，稱重
1號(hào)：腹腔注射生理鹽水0.1ml/10g
2號(hào)：腹腔注射0.5%異戊巴比妥鈉溶液0.1ml/10g
10分鐘后，各注射5%尼可剎米溶液0.1ml/10g。觀察各鼠有無驚厥（以后肢伸直為驚厥指標(biāo)）及出現(xiàn)驚厥的速度和程度有何不同。結(jié)果：
組別
驚厥出現(xiàn)時(shí)間及程度 生理鹽水
0.5%異戊巴比妥鈉
全血水楊酸鈉二室模型藥動(dòng)學(xué)參數(shù)測(cè)定
目的：用比色法測(cè)定水楊酸鈉血濃度，并利用測(cè)得的血藥濃度數(shù)據(jù)計(jì)算二室模型的藥動(dòng)學(xué)參數(shù)。
器材：試管（10ml×9），離心管（10ml×11），刻度吸管，注射器，細(xì)塑料管，兔氣管插管，動(dòng)脈夾，小玻棒，試管架，玻璃蠟筆，移液吸管，普通剪刀及手術(shù)刀，彎血管鉗，線，天平，分光光度計(jì)，離心機(jī)，電腦。
藥品：10%及0.04%水楊酸鈉溶液，三氯化鐵和三氯醋酸混合液，3%戊巴比妥鈉溶液，0.5%肝素，生理鹽水，0.2%肝素生理鹽水。
動(dòng)物：兔
方法：1.術(shù)前準(zhǔn)備：取離心管11支，編0－10號(hào)，各加入三氯化鐵和三氯醋酸混合液2ml，9號(hào)管再加入0.04%水楊酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液0.6ml，10號(hào)管再加蒸餾水0.6ml。
2.稱重，麻醉（3%戊巴比妥鈉靜脈注射，1ml/kg或25%烏拉坦腹腔麻醉，1ml/kg），固定，分離左側(cè)頸總動(dòng)脈，在耳緣靜脈注射1%肝素生理鹽水（0.5ml/kg）后再做動(dòng)脈插管供采血用。
3.用干燥注射器從頸總動(dòng)脈取血0.6ml加入0號(hào)管。
4.從已分離出的左頸總動(dòng)脈對(duì)側(cè)的耳緣靜脈注射10%水楊酸鈉溶液2ml/kg（彈丸式注射）在給藥完畢后的第1、3、5、10、20、50、80和110分鐘從頸總動(dòng)脈分別取血0.6ml，依次加入第1－8號(hào)管中，振蕩。每次采血后洗凈注射器，用肝素生理鹽水濕潤備用。
5.用小玻棒攪拌0－8號(hào)管各1分鐘，分別加入蒸餾水5ml再攪拌1分鐘，3000轉(zhuǎn)/分，離心10分鐘，移液管取上清液6ml備用，9、10號(hào)管各加蒸餾水5ml，搖勻備用。
6.在分光光度計(jì)上，以波長510nm，1cm光徑比色皿，10號(hào)管調(diào)零，測(cè)0－9號(hào)管光密度d0-d10。
7.將所得數(shù)據(jù)依次輸入電腦，可得相應(yīng)二室模型的藥動(dòng)學(xué)參數(shù)及曲線。
注意事項(xiàng)：
1、10%水楊酸鈉溶液注射要快，準(zhǔn)確（使Vmax=0）。
2、每次取血前放掉一些血，采血準(zhǔn)確及時(shí)，采血后應(yīng)洗凈注射器，用肝素生理鹽水濕潤備用。
3、攪拌順序應(yīng)從低濃度向高濃度。
扭體法和藥物劑量、給藥途徑對(duì)藥物作用的影響及錄像
一、扭體法：
1、目的：觀察鎮(zhèn)痛藥的鎮(zhèn)痛作用并聯(lián)系其臨床應(yīng)用。
2、動(dòng)物：小白鼠，同性別，健康鼠。
3、器材：燒杯、鑷子、天平、1ml注射器、鼠籠
4、藥品：0.2%哌替啶生理鹽水溶液、生理鹽水、2%苦味酸、0.6%冰醋酸溶液。
5、方法和步驟：取體重相近同性別小鼠2只，分別稱重，標(biāo)記，分成2組。腹腔注射給藥，甲組給生理鹽水0.1ml/10g，乙組給哌替啶20mg/kg(0.2%，0.1ml/10g)，20分鐘或30分鐘后，每只鼠腹腔注射0.5%冰醋酸溶液0.1ml/10g，觀察15分鐘內(nèi)小鼠是否出現(xiàn)扭體反應(yīng)（痛苦癥狀，表現(xiàn)為伸展后肢，收縮腹部、軀體扭曲、使腹肌間歇性地收縮等癥狀）并記錄10分鐘或15分鐘內(nèi)出現(xiàn)扭體反應(yīng)次數(shù)，綜合全實(shí)驗(yàn)室結(jié)果，求甲、乙二組各鼠10或15分鐘內(nèi)出現(xiàn)的平均扭體反應(yīng)次數(shù)，并計(jì)算藥物鎮(zhèn)痛的百分率。
甲組平均扭體反應(yīng)次數(shù)－用藥組平均扭體反應(yīng)次數(shù)
藥物鎮(zhèn)痛百分率＝
×100%
甲組平均扭體反應(yīng)次數(shù)
組別
鼠別
藥物及劑量
15分鐘內(nèi)平均扭
鎮(zhèn)痛百分率
體反應(yīng)次數(shù)
甲
乙
二、給藥途徑對(duì)藥物作用的影響
1、目的：觀察以不同給藥途徑給予同劑量的尼可剎米時(shí)，所引起藥理作用的差別。
2、材料：小鼠4只、鼠籠、天平、注射器、小鼠灌胃針頭、注射針頭、0.25%硫噴妥鈉溶液。
3、方法與步驟：取性別相同、體重相近的小鼠4只，以1、2、3、4編號(hào)，分別稱重，觀察各鼠的一般情況，依次給藥。1號(hào)鼠 以灌胃法給予0.25%硫噴妥鈉溶液(0.2ml/10g)。2號(hào)鼠 以皮下注射法給予0.25%硫噴妥鈉溶液(0.1ml/10g)。3號(hào)鼠 以腹腔注射法給予0.25%硫噴妥鈉溶液(0.2ml/10g)。
4號(hào)鼠 4號(hào)鼠 腹腔注射0.025 %氯丙嗪0.1 ml/10g，10分鐘后腹腔注射硫賁妥鈉0.2mg/10g(0.25%溶液0.2ml/10g)
每次給藥后立即記下當(dāng)時(shí)時(shí)間，密切觀察小鼠的反應(yīng)。動(dòng)物首次出現(xiàn)驚厥時(shí)，也立即記下時(shí)間。從給藥到首次出現(xiàn)驚厥的一段時(shí)間為藥物作用的潛伏期。比較4只小白鼠結(jié)果的差別。
鼠號(hào) 性別
體重 硫噴妥鈉劑量
給藥途徑 作用潛伏期最后結(jié)果
4、對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論。
抗心律失常及血壓實(shí)驗(yàn)
一、目的：
1、觀察酚妥拉明、腎上腺素、心得安對(duì)血壓的影響
2、觀察酚妥拉明對(duì)腎上腺素的升壓翻轉(zhuǎn)作用
3、觀察大劑量腎上腺素所到的心律失常及心得安的對(duì)抗作用。
4、觀察中毒劑量強(qiáng)心苷所致心律失常及利多卡因的抗心律失常作用。
二、原理：略
三、步驟：
1、取一只家兔，稱重，腹腔注射烏拉坦（20%烏拉坦5ml/kg）。麻醉后將兔仰臥固定于手術(shù)臺(tái)上。
2、剪去兔頸部正中毛，切開正中頸部皮膚，分離左側(cè)頸總動(dòng)脈，耳緣靜脈注射0.1%肝素1ml/kg。進(jìn)行動(dòng)脈插管，在其遠(yuǎn)心端用絲線結(jié)扎，近心端用動(dòng)脈夾夾住，向心方向插與換能器相聯(lián)的充滿抗凝劑的塑料插管，絲線結(jié)扎固定。
3、記錄正常血壓變化，然后依次給藥（每次給藥后要注入少量生理鹽水以沖洗管內(nèi)殘留藥物，待血壓等指標(biāo)恢復(fù)到原水平或平穩(wěn)后再給下一藥物）觀察血壓變化
給藥順序：1/10000 腎上腺素0.1% ml/kg →1%酚妥拉明0.1% ml/kg →
1%酚妥拉明0.1% ml/kg ＋1/10000 腎上腺素0.1% ml/kg →0.1%普萘洛爾0.5ml/kg →0.1%普萘洛爾0.5ml/kg＋1/10000 腎上腺素0.1% ml/kg
4、在家兔的四肢皮下插入心電電極。(紅—右前，藍(lán)—左前，黑—右下)
5、觀察心電圖變化。
給藥順序：1/5000 腎上腺素1ml/kg →(竇律恢復(fù)5分鐘后)0.1%普萘洛爾0.5ml/kg(記錄1分鐘后)→1/5000 腎上腺素1ml/kg6、觀察強(qiáng)心苷對(duì)心臟毒性及利多卡因的抗心律失常作用：快速推注去乙酰毛花苷4~7支/只，一出現(xiàn)心律失常立即停止給藥，并馬上緩慢靜推0.3%利多卡因2~3ml/只。
四、對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論。
氯丙嗪對(duì)乙醚麻醉的影響
【目的】
觀察氯丙嗪對(duì)中樞抑制劑乙醚麻醉的影響，了解乙醚吸入麻醉方法。【材料】
密閉玻璃麻醉箱（或玻璃罩）、秒表、注射器（2ml）.【藥品】
0.5%氯丙嗪、麻醉乙醚、生理鹽水。【實(shí)驗(yàn)動(dòng)物】
200～300g的大鼠。【方法和步驟】
(1)體重相近之大鼠兩只，觀察一般生活狀況后一只腹腔注射氯丙嗪5ml/100g；另一只作為對(duì)照給予相同容量的生理鹽水腹腔注射。30min后觀察一般活動(dòng)狀態(tài)并進(jìn)行麻醉實(shí)驗(yàn)。
(2)兩只大鼠分別放入兩只等體積的密閉玻璃麻醉箱(或玻璃罩)內(nèi)，觀察和記錄兩只大鼠有關(guān)興奮、興奮期的持續(xù)時(shí)間和進(jìn)入麻醉的時(shí)間。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)果】
自行列表記錄結(jié)果 【注意事項(xiàng)】
（1）
藥液一定要注入腹腔，避免溢出。（2）
氯丙嗪和生理鹽水注射器避免混用。
腎上腺素對(duì)普魯卡因毒性的影響
【目的】觀察腎上腺素對(duì)皮下注射普魯卡因毒性的影響，了解血管收縮藥對(duì)預(yù)防局麻藥中毒的作用。
【器材】小白鼠、2%鹽酸普魯卡因注射液，含1：20000腎上腺素的2%鹽酸普魯卡因、注射器2付
【方法與步驟】取性別相同、體重相近的健康小白鼠2只，稱重后分別標(biāo)記。甲鼠皮下注射2%普魯卡因0.2ml/10g，乙鼠皮下注射含腎上腺素之普魯卡因0.2ml/10g。觀察兩鼠發(fā)生驚厥的潛伏期及死亡率（綜合全班實(shí)驗(yàn)結(jié)果）。
口服與腹腔注射硫酸鎂的作用比較
【目的】觀察硫酸鎂口服與注射給藥的作用有何不同，掌握硫酸鎂口服與注射給藥對(duì)機(jī)體的作用。
【動(dòng)物】小鼠2只。【藥品】12%MgSO4。
【器材】大燒杯、天平、1ml注射器、小鼠灌胃器。
【方法】取小鼠2只，1只由腹腔注射12%MgSO4 0.1ml/10g（1.2g/kg），另一只灌胃給予同樣劑量（1.2g/kg）的MgSO4。觀察并記錄動(dòng)物出現(xiàn)的癥狀。
【注意事項(xiàng)】被灌胃給藥的小鼠如果也出現(xiàn)抑制，甚至呼吸麻痹而死亡，系由技術(shù)操作失誤，可能是將灌胃針頭穿透食管或胃臟，使MgSO4進(jìn)入胸腔或腹腔所致。應(yīng)及時(shí)補(bǔ)作。
第四篇：實(shí)驗(yàn)專題講稿
第一課時(shí)
同學(xué)們好，今天我們來復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)專題。
實(shí)驗(yàn)是物理這門學(xué)科的基礎(chǔ)，它幾乎貫穿在初中所有章節(jié)的內(nèi)容當(dāng)中，研究近年來全國各地中考實(shí)驗(yàn)題的變化，我們發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在的中考實(shí)驗(yàn)題的考查重點(diǎn)：
1、基本儀器的使用
2、實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)方法和操作過程
3、探究能力、分析能力和應(yīng)用能力
初中物理課堂實(shí)驗(yàn)大體可以分成兩類，一類是測(cè)量性實(shí)驗(yàn)，這類實(shí)驗(yàn)的主要目的是完成對(duì)物體的某一物理量的測(cè)量工作。如測(cè)量物體的運(yùn)動(dòng)速度、測(cè)物質(zhì)的密度、測(cè)力的大小、測(cè)量物體的溫度、測(cè)定值電阻的阻值、測(cè)燈泡的電阻、測(cè)燈泡的電功率等。另一類是探究性實(shí)驗(yàn)，其目的是通過實(shí)驗(yàn)來探尋某一方面的物理規(guī)律。如：探究杠桿的平衡條件、影響摩擦力大小的因素、液體內(nèi)部壓強(qiáng)的規(guī)律、二力平衡因條件、影響動(dòng)能大小的因素、影響電阻大小的因素、歐姆定律、焦耳定律、電磁鐵的磁性強(qiáng)弱影響因素、磁場對(duì)電流的作用等。這一講我們重點(diǎn)來復(fù)習(xí)一下測(cè)量性實(shí)驗(yàn)。
測(cè)量性實(shí)驗(yàn)可以分為直接測(cè)量和間接測(cè)量。有些物理量可以通過我們已經(jīng)學(xué)過的實(shí)驗(yàn)器材直接測(cè)量得到，如：長度測(cè)量、溫度測(cè)量等。同學(xué)們復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)把握測(cè)量工具的正確使用和讀數(shù)方法、減小誤差的方法。而有些物理量在初中階段我們無法直接測(cè)量出來，必需通過其它量的測(cè)量再利用所學(xué)的物理知識(shí)計(jì)算得到我們所需要的這個(gè)物理量。這樣的測(cè)量方法屬于間接測(cè)量。主要的實(shí)驗(yàn)有：測(cè)量物體的運(yùn)動(dòng)速度、測(cè)量物質(zhì)的密度、測(cè)導(dǎo)體的電阻、燈泡的電功率、滑輪組的機(jī)械效率等等。關(guān)于這類測(cè)量同學(xué)們應(yīng)該抓住其中的重點(diǎn)：就是測(cè)量的原理。以上實(shí)驗(yàn)測(cè)量原理的共同點(diǎn)是，通過另兩個(gè)相關(guān)量的測(cè)量再利用公式計(jì)算完成測(cè)量任務(wù)。
復(fù)習(xí)中我們除了要注重對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的復(fù)習(xí)，同時(shí)還要重點(diǎn)復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)的過程。尤其要注意實(shí)驗(yàn)中某些特殊器材的使用和操作中的細(xì)節(jié)。我們來看這道例題：
這道題綜合考查了電路的連接、滑動(dòng)變阻器的使用方法、滑動(dòng)變阻器的作用以及滑片的移動(dòng)會(huì)對(duì)電表示數(shù)造成什么樣的影響等。整個(gè)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器起到了非常重要的作用，有它在，才使得我們的實(shí)驗(yàn)教程更科學(xué)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確。縱觀初中的電學(xué)實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)很多電學(xué)實(shí)驗(yàn)中都要用到滑動(dòng)變阻器，那它在不同的電路中又分別起到了什么作用呢？我們一起來復(fù)習(xí)一下，一共有四個(gè)電學(xué)實(shí)驗(yàn)都用到了滑動(dòng)變阻器，它們分別是：探究電流與電壓和電阻關(guān)系即歐姆定律的實(shí)驗(yàn)、測(cè)量定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)、測(cè)量燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)和測(cè)燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)。這四個(gè)實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器都有一個(gè)共同的作用就是“保護(hù)電路”。具體來講就一是保護(hù)用電器不會(huì)被燒壞；二是保護(hù)電表的示數(shù)不能超過相應(yīng)的量程。
歐姆定律的探究實(shí)驗(yàn)是從兩個(gè)方面來進(jìn)行的，當(dāng)探究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該使用同一個(gè)電阻同時(shí)改變定值電阻兩端的電壓再看電壓改變時(shí)電流會(huì)發(fā)生什么樣的變化。當(dāng)探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該更換不同阻值的電阻，同時(shí)控制定值電阻兩端電壓一定，再看電流會(huì)發(fā)生什么樣的變化。最終綜合得出結(jié)論。這兩方面的探究都是用滑動(dòng)變阻器來調(diào)節(jié)電壓表的示數(shù)，但一次是為了改變它的示數(shù)，而另一次是為了控制它的示數(shù)不變，而且都是利用滑動(dòng)變阻器實(shí)現(xiàn)多次實(shí)驗(yàn)從而找到普遍規(guī)律。在測(cè)量定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)中通過調(diào)節(jié)滑片同樣可以改變待測(cè)電阻兩端電壓，這樣做是為了多次測(cè)量取平均值，從而減小實(shí)驗(yàn)誤差。而測(cè)燈泡電阻時(shí)，滑動(dòng)變阻器可以改變燈泡兩端電壓，多次實(shí)驗(yàn)后我們發(fā)現(xiàn)每次測(cè)得的燈泡電阻間的差距比較大，從而發(fā)現(xiàn)燈泡電阻受溫度的影響比較明顯。而定值電阻則不同，它的阻值比較穩(wěn)定，當(dāng)電壓改變時(shí)電阻幾乎沒有明顯地變化，所以我們用多次測(cè)量取平均值的方式來減小測(cè)量誤差，但測(cè)燈泡電阻時(shí)，由于電壓的改變改變了燈泡的亮度，我們實(shí)驗(yàn)用的燈泡是白熾燈，它屬于熱光源，亮度改變本身就因?yàn)樗臏囟劝l(fā)生明顯變化所造成的，所以這就導(dǎo)致它的電阻在電壓不同時(shí)發(fā)生明顯的變化，因而這個(gè)實(shí)驗(yàn)不能多次測(cè)量取平均值。而這就是我們?cè)谧鲞@個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)多次測(cè)量后發(fā)現(xiàn)的問題。在測(cè)燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，同樣當(dāng)燈泡兩端電壓發(fā)生改變時(shí)，我們也發(fā)現(xiàn)燈泡的亮度發(fā)生了改變，同時(shí)通過計(jì)算也發(fā)現(xiàn)燈泡的實(shí)際功率也有明顯的改變，從而發(fā)現(xiàn)燈泡的亮度是由實(shí)際功率決定的，實(shí)際功率越大，燈泡越亮。這個(gè)實(shí)驗(yàn)中也不能取平均值。
從以上所講到的一系列問題我們應(yīng)該注意到，滑動(dòng)變阻器在不同的實(shí)驗(yàn)中的作用既有相同點(diǎn)，也有不同點(diǎn)，看似都是為了多次實(shí)驗(yàn)，但最終目的又各有不同。縱觀初中所有的物理實(shí)驗(yàn)，也有很多實(shí)驗(yàn)也是要多次實(shí)驗(yàn)的，它們的目的有的是為了尋找普遍規(guī)律，有些是為了多次測(cè)量取平均值減小誤差，還有的是為了多次實(shí)驗(yàn)彼此進(jìn)行比較看能否有所發(fā)現(xiàn)。同學(xué)們?cè)趶?fù)習(xí)時(shí)也應(yīng)該注意進(jìn)行這方面的歸納和總結(jié)。同時(shí)，一些實(shí)驗(yàn)中的特殊器材為什么要用它，怎樣用好它，使用時(shí)應(yīng)該注意哪些問題，也應(yīng)該成為同學(xué)們復(fù)習(xí)的重點(diǎn)。
好，下面請(qǐng)同學(xué)們完成以下幾道習(xí)題。
同學(xué)們，我們下一講再見！
第二講
同學(xué)們好，上一講我們重點(diǎn)復(fù)習(xí)的是測(cè)量性實(shí)驗(yàn)，這一講我們來進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)。這一類實(shí)驗(yàn)的目的是通過實(shí)驗(yàn)來探尋物理規(guī)律，并以此來學(xué)習(xí)探究物理問題的基本方法，培養(yǎng)同學(xué)們的科學(xué)的探究能力、對(duì)實(shí)驗(yàn)信息的處理分析能力和應(yīng)用實(shí)驗(yàn)結(jié)論解決實(shí)際問題的能力。同學(xué)們復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)該重點(diǎn)積累探究的基本方法，包括控制變量法、轉(zhuǎn)換法、等效替代法、實(shí)驗(yàn)推理法等。同學(xué)們應(yīng)該注意每一個(gè)實(shí)驗(yàn)各自使用了哪一種或哪幾種實(shí)驗(yàn)方法，同時(shí)還應(yīng)該注意每一種探究方法具體的操作要求、注意事項(xiàng)。
首先我們來看什么是控制變量法。物理學(xué)中在探究某一物理現(xiàn)象與多個(gè)因素（多變量）間的關(guān)系時(shí)，把多因素的問題變成多個(gè)單一因素問題分別探究，每一次只改變其中的某一個(gè)因素，同時(shí)控制其余幾個(gè)因素不變，從而研究被改變的這個(gè)因素對(duì)事物的影響，分別研究之后再綜合分析，這種探究方法叫控制變量法。這種方法也是近年來中考的熱點(diǎn)，同時(shí)也是我們以后探究其它物理問題所常用的方法之一。這種方法在很多實(shí)驗(yàn)中都被用到，比如：探究液體蒸發(fā)的快慢與哪些因素有關(guān)、探究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)、探究液體壓強(qiáng)的大小與哪些因素有關(guān)等等。
第二種常用的探究方法是轉(zhuǎn)換法。有些實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)，有些物理現(xiàn)象不容易觀察，或有些物理量不便于直接測(cè)量出來，于是我們就用容易觀察到的物質(zhì)或現(xiàn)象，來顯示不易觀察到的物質(zhì)和現(xiàn)象，或者用容易測(cè)量的物理量來顯示不易測(cè)量的物理量之間的關(guān)系。這樣的方法就叫轉(zhuǎn)換法。
下面我們來看這道例題。本題的前兩問考的就是控制變量法，當(dāng)探究動(dòng)能與速度的關(guān)系時(shí)就應(yīng)該控制小球的質(zhì)量不變而只改變小球滾到水平桌面的速度。同時(shí)在本實(shí)驗(yàn)中，小球到達(dá)水平桌面的速度是通過小球靜止釋放時(shí)的高度來控制的。所以，如果探究動(dòng)能與物體質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，就要保持小球滾到水平面的速度相同，也就是小球釋放的高度相同，而改變小球的質(zhì)量。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，小球的動(dòng)能大小我們是沒法測(cè)量，不便于直接比較的，所以就通過小球撞擊木塊后，比較木塊滑行的距離來判斷小球動(dòng)能的大小。這里就用到了轉(zhuǎn)換法。當(dāng)然這也不是唯一可以轉(zhuǎn)換的方式，同學(xué)們也可以想想還有沒有其它方式可以用來衡量小球動(dòng)能的大小呢？同樣，也可以思考一下，還有沒有其它方式可以控制小球的速度大小？例如就有人想到了用一跟壓縮的彈簧來推動(dòng)小球，彈簧的壓縮程度不同時(shí)，小球被推出的速度就不同，我們課堂上的實(shí)驗(yàn)方法并不是唯一的，大家可以把視野放得更開闊一些。第三種常用的探究方法是等效替代法。在保證某種效果相同的前提下，將復(fù)雜的物理問題和物理過程轉(zhuǎn)化為等效的、簡單的、易于研究的物理問題和物理過程，這種探究方法我們稱之為等效替代法。例如在探究平面鏡成像實(shí)驗(yàn)時(shí)就用到了等效替代法。請(qǐng)看例題。
實(shí)驗(yàn)中我們用到了一支等大的蠟燭來代替像，而只有等大的蠟燭并且只在放在適當(dāng)?shù)奈恢貌拍苁顾c點(diǎn)燃蠟燭的像完全重合。此時(shí)，該蠟燭在大小和位置上就與像是等效的。
透過玻璃觀察蠟燭A/其實(shí)看到的也是光穿過玻璃板折射后形成的虛像，這種虛像的位置跟實(shí)際蠟燭的位置會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)位現(xiàn)象，是必對(duì)實(shí)驗(yàn)的等效性造成影響。玻璃板越厚，這種錯(cuò)位現(xiàn)象就越明顯，因此這兩種玻璃應(yīng)該選擇薄一些的。當(dāng)玻璃板背后的蠟燭與像完全重合時(shí)，就說明平面鏡所成的像與物體的大小相等。當(dāng)玻璃板放置得不夠豎直時(shí)，蠟燭的像將成顯在空中，另一支蠟燭在桌面上無論移動(dòng)到什么位置都無法與像完全重合，就不能起到替代像的作用。
第四種探究方法：實(shí)驗(yàn)推理法。一些物理規(guī)律，由于受實(shí)驗(yàn)條件限制，無法直接用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，需要先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，再根據(jù)實(shí)驗(yàn)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行合理推理得出結(jié)論，這探究方法叫實(shí)驗(yàn)推理法。如牛頓第一定律的得出、真空不能傳聲等。
針對(duì)近年來中考實(shí)驗(yàn)題的考查重點(diǎn)和變化趨勢(shì)，同學(xué)們?cè)趶?fù)習(xí)時(shí)應(yīng)該抓住以下重點(diǎn)：
1、注重對(duì)實(shí)驗(yàn)的方法和原理的復(fù)習(xí)。
2、重點(diǎn)復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)的操作過程，實(shí)驗(yàn)的操作規(guī)范，特殊器材的使用方法和它在實(shí)驗(yàn)中的作用。
3、注重知識(shí)間的遷移與整合，利用所學(xué)知識(shí)解決在實(shí)驗(yàn)中遇到的問題。
4、培養(yǎng)科學(xué)的探究能力、對(duì)實(shí)驗(yàn)信息的處理分析能力和應(yīng)用實(shí)驗(yàn)結(jié)論解決實(shí)際問題的能力。
下面請(qǐng)同學(xué)們完成以下幾道習(xí)題。今天的課就上到這里，同學(xué)們，再見！
第五篇：數(shù)字化實(shí)驗(yàn)技術(shù)在物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用
數(shù)字化實(shí)驗(yàn)技術(shù)在物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用
戴儒京（江蘇省特級(jí)教師）
所謂數(shù)字化實(shí)驗(yàn)技術(shù)，是以數(shù)字化設(shè)備為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集處理的工具、配套其它實(shí)驗(yàn)器材構(gòu)建的現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)技術(shù)。數(shù)字化數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，由傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)組成。
以數(shù)字化實(shí)驗(yàn)技術(shù)為基礎(chǔ)的物理實(shí)驗(yàn)，就是建立在上述實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)技術(shù)、實(shí)驗(yàn)方法基礎(chǔ)上的物理學(xué)實(shí)驗(yàn)。
數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，是課程標(biāo)準(zhǔn)教科書的要求和需要，也是新高考和中考的要求和需要。也是物理學(xué)科發(fā)展的要求和需要。
實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)和研究物理學(xué)的最基本的內(nèi)容、方法和手段。實(shí)驗(yàn)，包括學(xué)生實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)以及小實(shí)驗(yàn)等，要把傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和數(shù)字化實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來。只有實(shí)驗(yàn)，才能學(xué)到真知識(shí)；只有實(shí)驗(yàn)，才能培養(yǎng)真人才；只有實(shí)驗(yàn)，才能真正提高教學(xué)質(zhì)量。
數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，是計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)。課程標(biāo)準(zhǔn)教科書專門安排了一些電子計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)，如：借助傳感器用計(jì)算機(jī)測(cè)速度（教科書《物理》必修1 P25）、用傳感器觀察電容器的充電和放電（選修3-1 P31）等等。電子計(jì)算機(jī)，是現(xiàn)代化的標(biāo)志和體現(xiàn)，學(xué)生通過用計(jì)算機(jī)做實(shí)驗(yàn)，不僅學(xué)了物理學(xué)，也學(xué)了計(jì)算機(jī)，可謂一舉兩得。
數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，是新實(shí)驗(yàn)，不僅是新儀器，也是新方法。例如霍爾元件、斯密特觸發(fā)器等實(shí)驗(yàn)。一些教師開始接觸，不太了解，不太熟悉，往往有把數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室閑置或充當(dāng)門面。通過做實(shí)驗(yàn)，他們熟悉實(shí)驗(yàn)、熟悉儀器，并可能在應(yīng)用的過程中有所創(chuàng)新，使數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室充分發(fā)揮作用，以物盡其用。
1.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)：傳感器的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
課程標(biāo)準(zhǔn)教科書《物理》不僅把傳感器作為單獨(dú)的一章知識(shí)內(nèi)容，而且把傳感器的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)（選修3-2 P70）作為學(xué)生實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)，新的高考大綱中也把“傳感器的應(yīng)用”實(shí)驗(yàn)作為高考內(nèi)容。傳感器在現(xiàn)代生活和工業(yè)、科技中也有廣泛的應(yīng)用，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中接觸和了解傳感器，對(duì)他們的高考和將來從事科學(xué)研究及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也不無幫助。
實(shí)驗(yàn)1.傳感器的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)——光控開關(guān)
簡單光控開關(guān) 背景資料： 在光敏電阻兩端的金屬電極之間加上電壓，其中便有電流通過，受到適當(dāng)波長的光線照射時(shí)，電流就會(huì)隨光強(qiáng)的增加而變大，從而實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。光敏電阻沒有極性，純粹是一個(gè)電阻器件，使用時(shí)既可加直流電壓，也可以加交流電壓。當(dāng)受到光照時(shí)，只要光子能量大于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，則價(jià)帶中的電子吸收一個(gè)光子的能量后可躍遷到導(dǎo)帶，并在價(jià)帶中產(chǎn)生一個(gè)帶正電荷的空穴，這種由光照產(chǎn)生的電子—空穴對(duì)增加了半導(dǎo)體材料中載流子的數(shù)目，使其電阻率變小，從而造成光敏電阻阻值下降。光照愈強(qiáng)，阻值愈低。入射光消失后，由光子激發(fā)產(chǎn)生的電子—空穴對(duì)將逐漸復(fù)合，光敏電阻的阻值也就逐漸恢復(fù)原值。施密特觸發(fā)器在數(shù)字電路及控制領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，它屬于電壓觸發(fā)方式，當(dāng)輸入電壓達(dá)到某一閾值時(shí)，輸出電壓會(huì)發(fā)生突變，最重要的一點(diǎn)是，輸入電壓增加或減少時(shí)，電路有不同的閾值電壓。以下圖1為例 圖 1 當(dāng)輸入電壓Vi，當(dāng)輸入電壓由低電位開始增加，如果Vi
實(shí)驗(yàn)原理：
圖 3
將電路按圖3連接，RG為光敏電阻，R1，R2為電阻箱，LED為發(fā)光二極管，A點(diǎn)為施密特觸發(fā)器的輸入端，Y點(diǎn)為施密特觸發(fā)器的輸出端。適當(dāng)選擇R1，R2的阻值后，當(dāng)外界光線很強(qiáng)時(shí)，RG上的電阻相對(duì)比較小，A點(diǎn)的電壓小于Vp，Y點(diǎn)輸出高電位，發(fā)光二極管兩端的電勢(shì)差很小，因此不能發(fā)光，當(dāng)外界光線變?nèi)鯐r(shí)，RG上的電阻顯著增大，A點(diǎn)的電壓也顯著增大，當(dāng)增大到Vp=3.0V時(shí)，Y點(diǎn)輸出低電位，發(fā)光二極管兩端有大約5V的電勢(shì)差，發(fā)光二極管開始正常發(fā)光，如果光線強(qiáng)度又進(jìn)一步開始回升，RG上的電阻減小，A點(diǎn)的電壓也開始減小，當(dāng)A點(diǎn)的電壓小于Vn=2.2V時(shí)，Y點(diǎn)又輸出高電位，發(fā)光二極管熄滅。
為了更直觀地了解整個(gè)電路工作過程，在分別用兩個(gè)電壓傳感器對(duì)A點(diǎn)和Y點(diǎn)的電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，光強(qiáng)傳感器測(cè)量，顯示外界光線變化對(duì)電路的影響。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>
了解簡單光控電路，對(duì)自動(dòng)控制有初步理解。實(shí)驗(yàn)裝置：
計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)采集器，光強(qiáng)傳感器，兩個(gè)電壓傳感器，兩個(gè)電阻箱，施密特觸發(fā)器，發(fā)光二極管，導(dǎo)線若干，學(xué)生直流電源。實(shí)驗(yàn)步驟：
1．先按電路圖連接各個(gè)器件，并注意發(fā)光二極管的極性，和施密特觸發(fā)器的引腳，具體情況可以參照前面的示意圖，將VDD接到穩(wěn)壓電源的正極，VSS接到穩(wěn)壓電源的負(fù)極，i1接輸入電壓對(duì)應(yīng)電路中A點(diǎn)，o1接輸出電壓對(duì)應(yīng)電路中Y點(diǎn)。
2．調(diào)節(jié)R1，R2電阻箱的阻值，選擇合適的電阻，將兩個(gè)電壓傳感器與數(shù)據(jù)采集器的1，2通道連接，把光強(qiáng)傳感器連接到3或4通道，然后將數(shù)據(jù)采集器與計(jì)算機(jī)連接，開啟采集器電源，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)專用界面。
3．把兩個(gè)電壓傳感器的兩個(gè)信號(hào)輸入端的分別導(dǎo)線短接，對(duì)電壓傳感器進(jìn)行較零，然后把連接1通道電壓傳感器的信號(hào)正極接到電路中A點(diǎn)，同時(shí)把它的負(fù)極接到穩(wěn)壓電源的負(fù)極，也就是電路中的地，然后把2通道電壓傳感器的信號(hào)正極接到電路中Y點(diǎn)，同時(shí)把它的負(fù)極接到穩(wěn)壓電源的負(fù)極。
4．把光敏電阻的感應(yīng)面朝上，將光強(qiáng)傳感器與光敏電阻放置在一起，在采集間隔和采集數(shù)量窗口輸入合適的數(shù)值，點(diǎn)擊開始按鈕。
5．用一塊大的擋光物將光敏電阻附近的光線慢慢擋住，觀察實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線，同時(shí)注意二極管的發(fā)光情況，當(dāng)它開始發(fā)光以后，再慢慢把擋光物撤掉，結(jié)束實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與分析： 1．輸出電壓與輸入電壓曲線
2．外界光強(qiáng)與輸出電壓數(shù)據(jù)關(guān)系
本次實(shí)驗(yàn)中R1?1500?，R2?2000?，從圖上可以看出當(dāng)光強(qiáng)為I?139lux時(shí)，發(fā)光二極管發(fā)光，而當(dāng)光強(qiáng)為I?244lux時(shí)，發(fā)光二極管熄滅。
2.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)：探究性實(shí)驗(yàn)
課程標(biāo)準(zhǔn)教科書不僅把原教科書的一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn)，而且新安排了一些探究性實(shí)驗(yàn)。這些探究性實(shí)驗(yàn)，用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)儀器和方法去做，更為便捷。例如探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系（必修1 P75）、探究功與物體速度變化的關(guān)系（必修2 P17）等實(shí)驗(yàn)。通過探究性實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生研究、探究的能力，為培養(yǎng)創(chuàng)新能力打好基礎(chǔ)。
實(shí)驗(yàn)2.探究（恒力做）功與物體速度變化的關(guān)系動(dòng)能定理）
（動(dòng)能定理（恒力）實(shí)驗(yàn)原理 牛頓第二定律講述的是力與加速度之間的瞬時(shí)關(guān)系，表達(dá)式為： F = m a（1）其中，F(xiàn)是作用在物體上的合外力，m是物體的質(zhì)量，a是物體的加速度——速度的時(shí)間變化率，表達(dá)式為： a??vdv 或 a?（2）?tdt2把（2）式代入（1）式，并將（1）式兩邊對(duì)位移積分（由x1到x2），可以得到： W = ∫Fdx = mv2/2-mv1/2 = Δ(mv2/2)= Δ E k(3)2其中，W為從x1到x2的區(qū)間內(nèi)，合外力F的功，v1 和v2分別為物體在x1和x2處的速度，E k為物體的動(dòng)能。也就是說，合外力的空間積累效應(yīng)表現(xiàn)為物體動(dòng)能的改變。在本實(shí)驗(yàn)中，我們探究在恒定拉力的作用下，小車的動(dòng)能隨時(shí)間變化的關(guān)系。其中，拉力由力傳感器測(cè)得，速度由固定有擋光滑輪的光電門傳感器測(cè)得，動(dòng)能由速度的平方乘以質(zhì)量的一半得到。實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過對(duì)（恒定）拉力和速度的測(cè)量，探究合外力的功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)裝置 SWRDISLab-100III數(shù)據(jù)采集器、光電門(Photogate)傳感器、力傳感器、動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)(包括導(dǎo)軌、小車、滑輪和支撐桿等)等。實(shí)驗(yàn)步驟 1.按圖連接實(shí)驗(yàn)裝置（注意平衡摩擦力）； 2.測(cè)量并記錄小車和鉤碼的質(zhì)量（第1次：小車402.81g，鉤碼19.91g）； 3.打開SWRDISLab軟件，點(diǎn)擊“教學(xué)專用軟件”，進(jìn)入“物理實(shí)驗(yàn)列表”中的“力學(xué)”部分，選擇“動(dòng)能定理（恒力—Photogate）”； 4.點(diǎn)擊“校零”按鈕，對(duì)力傳感器進(jìn)行校零； 5.設(shè)置“采集間隔”為5ms，“采集200個(gè)暫停”，以及“共采集200條數(shù)據(jù)”； 6.讓小車靜止在靠近光電門傳感器的一側(cè)（鉤碼將細(xì)繩拉緊），點(diǎn)擊“開始”按鈕； 7.當(dāng)“開始”按鈕的顏色變“灰”時(shí)，釋放小車； 8.當(dāng)小車運(yùn)動(dòng)到靠近支撐桿時(shí)，使小車停止運(yùn)動(dòng)，然后點(diǎn)擊“結(jié)束”按鈕； 9.觀察“力—位移”、“速度—位移”和“動(dòng)能—位移”關(guān)系曲線的特點(diǎn)；
6.當(dāng)“開始”按鈕的顏色變“灰”時(shí)，釋放小車；
7.當(dāng)小車運(yùn)動(dòng)到靠近支撐桿時(shí)，使小車停止運(yùn)動(dòng)，然后點(diǎn)擊“結(jié)束”按鈕； 8.觀察“力—位移”、“速度—位移”和“動(dòng)能—位移”關(guān)系曲線的特點(diǎn)；
9.任選一個(gè)位移區(qū)間，對(duì)力進(jìn)行積分，并比較積分值和兩個(gè)區(qū)間端點(diǎn)處動(dòng)能的差； 10.改變鉤碼和小車的質(zhì)量，重復(fù)步驟6~10（第2次：小車402.81g，鉤碼30.35g）。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與分析
a)“力、速度 vs.位移”圖表（小車402.81g，鉤碼19.91g）：
由圖可知，從靜止釋放到制動(dòng)前（去掉對(duì)應(yīng)制動(dòng)過程的最后兩組讀數(shù)），隨著位移的增加，小車所受的拉力（中間的紅色曲線）幾乎不變，小車的速度（上方的綠色曲線）和動(dòng)能（下方的藍(lán)色曲線）不斷增加，速度的變化率不斷減小，但是動(dòng)能的變化率幾乎恒定。
b)力做的功與動(dòng)能的變化（小車402.81g，鉤碼19.91g）： 如圖所示，在所選的位移區(qū)間內(nèi)，力做的功為W?F?S?0.0630 J，兩個(gè)區(qū)間端點(diǎn)處動(dòng)能的差為0.0594 J（= 0.0832－0.0238），力做的功略大于動(dòng)能的變化，二者近似相等，相對(duì)誤差為5.71 %。
3．“力、速度 vs.位移”圖表（小車402.81g，鉤碼30.35g）：
由圖可知，從靜止釋放到制動(dòng)前（去掉對(duì)應(yīng)制動(dòng)過程的最后4組讀數(shù)），隨著位移的增加，小車所受的拉力（中間的紅色曲線）幾乎不變，小車的速度（上方的綠色曲線）和動(dòng)能（下方的藍(lán)色曲線）不斷增加，速度的變化率不斷減小，動(dòng)能的變化率幾乎恒定。4． 力做的功與動(dòng)能的變化（小車402.81g，鉤碼30.35g）：
如圖所示，在所選的位移區(qū)間內(nèi)，力做的功為W?F?S?0.0911 J，兩個(gè)區(qū)間端點(diǎn)處動(dòng)能的差為0.0870 J（= 0.1269－0.0399），力做的功略大于動(dòng)能的變化，二者近似相等，相對(duì)誤差為4.50 %。
誤差分析
1． 滑輪與力傳感器掛鉤之間存在摩擦力，使得力傳感器測(cè)得的讀數(shù)大于小車?yán)Φ亩叮?/p>
2． 隨著速度的增加，小車受到的（滾動(dòng)）摩擦力略有增加； 3． 拉力做功的一部分轉(zhuǎn)化為兩個(gè)滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)能。
關(guān)鍵點(diǎn)
1． 抵消摩擦力。
注意事項(xiàng)
1． 采集間隔取默認(rèn)值5ms，如果使用更大的采集間隔，那么當(dāng)小車的運(yùn)動(dòng)速度很快時(shí)，位移的測(cè)量有可能出錯(cuò)；使用5ms作為采集間隔時(shí)，鉤碼與小車的質(zhì)量比必須小于3/10。
3.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)：應(yīng)用傳感器做實(shí)驗(yàn)，有些傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，用數(shù)字化方法即用傳感器和計(jì)算機(jī)去做，也比傳統(tǒng)的方法更方便，數(shù)據(jù)處理更快、更準(zhǔn)確，圖象更清晰、更迅速。
例如可以用位移傳感器或光電門代替打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律（必修1 P34）等實(shí)驗(yàn)。用電流傳感器和電壓傳感器代替電流表和電壓表，做測(cè)定小燈泡的伏安特性曲線（選修3-1 P48）、測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻（選修3-1 P72）等實(shí)驗(yàn)。除“傳感器的應(yīng)用”實(shí)驗(yàn)外，還有許多用傳感器作為實(shí)驗(yàn)儀器的實(shí)驗(yàn)，例如用傳感器和計(jì)算機(jī)描繪簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象（選修3-4P5）等等，我們統(tǒng)計(jì)有十幾個(gè)。可以說：幾乎所有的實(shí)驗(yàn)都可以用數(shù)字化方法做。實(shí)驗(yàn)3.測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻
測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻 背景資料：
通常的金屬導(dǎo)體都是以金屬鍵結(jié)合的晶體，處于晶格結(jié)點(diǎn)上的原子很容易失去外層的價(jià)電子，而成為正離子。脫離原子核束縛的價(jià)電子可以在整個(gè)金屬中自由運(yùn)動(dòng)，稱為自由電子，在不受外電場作用時(shí)，自由電子只做熱運(yùn)動(dòng)，沒有宏觀的電量遷移，因而金屬中各個(gè)部分都呈現(xiàn)電中性。當(dāng)金屬中存在靜電場E時(shí)，金屬中的自由電子在外電場的作用下，相對(duì)于晶格離子作定向運(yùn)動(dòng)，電子運(yùn)動(dòng)中必然與晶格相碰撞，達(dá)到某種平衡后，金屬中電子有一個(gè)整體上的平均速度，導(dǎo)體中有穩(wěn)定的電流，前面的分析都建立在導(dǎo)體中的靜電場E是相對(duì)比較穩(wěn)定的前提上。
如果將一個(gè)已經(jīng)充好電的電容器的兩個(gè)極板用導(dǎo)線連接起來，構(gòu)成閉合回路，電路中就有電流通過，不過隨著極板上帶電量的減少，它們之間的電勢(shì)差也在減少，電流很快就消失了。在電池的兩個(gè)正極和負(fù)極上，分別帶有正電荷和負(fù)電荷，當(dāng)接入電路回路后，導(dǎo)線中的電子在電極電荷產(chǎn)生的靜電場中開始運(yùn)動(dòng)，形成電流，如果兩極上的電荷量得不到補(bǔ)充，那就不可能形成穩(wěn)定的電流輸出，電源的作用，不管是化學(xué)的電池，還是像范德格拉夫起電機(jī)之類的電源，都是將電荷從負(fù)電極搬運(yùn)到正電極，這種搬運(yùn)工作只能靠某種非靜電力來完成，假設(shè)非靜電力在搬運(yùn)過程中做功qu，那u就是電源電動(dòng)勢(shì)，q為載流子的電荷量。實(shí)驗(yàn)原理：
圖1 如圖1所示的閉合電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為?，內(nèi)電阻為r，負(fù)載電阻為R，電路中的電流為I??R?r，可以看出，當(dāng)負(fù)載電阻R足夠大時(shí)，因?yàn)樗蛢?nèi)電阻是串聯(lián)在一起的，它兩端的電壓將非常接近于電源電動(dòng)勢(shì)?，當(dāng)R??，即所謂開路或斷路時(shí)，I?0，U??；當(dāng)R?0，即短路時(shí)，I?Imax?
負(fù)載電阻兩端的電壓為U??r，這時(shí)候的電流最大。
?R?rR，也可以寫為U????R?rr，而電流為I??R?r，因此有U???Ir，這個(gè)關(guān)系在伏安曲線上表現(xiàn)為Umax??，I?0，也就是R??時(shí)。如果R?0，U?0，Imax??r。在實(shí)驗(yàn)中用滑動(dòng)變阻器做負(fù)載電阻，改變它的電阻，以同時(shí)改變電流和電壓，在軟件中作伏安曲線圖后，取擬合線，線的斜率的絕對(duì)值就是r，曲線與縱軸的交點(diǎn)就是Umax??，I?0點(diǎn)，可以測(cè)出電動(dòng)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>
簡單測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)裝置：
計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)采集器，電池，滑動(dòng)變阻器，電流傳感器，電壓傳感器，導(dǎo)線等。實(shí)驗(yàn)步驟：
1．將數(shù)據(jù)采集器與電流傳感器，電壓傳感器連接，然后將數(shù)據(jù)采集器與計(jì)算機(jī)連接，開啟采集器電源，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)專用界面。
2．把電流傳感器，電壓傳感器的兩個(gè)信號(hào)輸入端的導(dǎo)線分別短接，對(duì)電流傳感器、電壓傳感器進(jìn)行校零。3．按實(shí)驗(yàn)電路連接電路圖，在專用界面的底部輸入合適的采集間隔和采集數(shù)量，閉合開關(guān)，點(diǎn)擊開始按鈕，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量。
4．將滑動(dòng)變阻器從最大滑為最小，或者從最小滑到最大，得到伏安曲線，然后對(duì)伏安曲線進(jìn)行線性擬合。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與分析：
1．電壓變化：
2．電流變化：
3． 伏安曲線：
從圖象可以得出，電池的電動(dòng)勢(shì)為E?7.003V，內(nèi)阻為r?27.407?。
數(shù)字化實(shí)驗(yàn)儀器，包括傳感器、數(shù)據(jù)采集器和實(shí)驗(yàn)軟件，是新儀器、新器材、新設(shè)備。南京師范大學(xué)蘇威爾科技有限公司研發(fā)、生產(chǎn)的傳感器、數(shù)據(jù)采集器和實(shí)驗(yàn)軟件，以及配套使用的實(shí)驗(yàn)器材如動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)（包括滑輪、小車、滑軌、支架等），電磁學(xué)系統(tǒng)（如邏輯門電路、施密特觸發(fā)器、霍爾元件實(shí)驗(yàn)等）等，是國內(nèi)具有先進(jìn)水平的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)儀器，可以滿足新課程對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的要求和需要，可以促進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高，可以促進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)的數(shù)字化、現(xiàn)代化。
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