原电池演示实验装置改进

原电池演示实验装置改进
原电池演示实验装置改进

【提出问题】

在人教版《普通高中课程标准实验教科书·化学2》“化学能与电能”中学习了原电池的原理,我们认识了电池的实质,同学们能否自己动手,运用生活中的材料制作简易电池,如何制作呢?又如何检验原电池是否正常工作?如果根据实践活动“利用水果如苹果、柠檬或番茄等制作原电池”。那么, 如何才能做成一个效果较好的水果电池呢? 影响水果电池的电流的因素究竟有哪些呢?

【探究目的】

1. 巩固原电池的原理及形成形成;

2. 认识影响水果电池产生电流大小的因素;

3. 形成多角度思考问题的习惯;

4. 加强化学与生活的联系。

【实验设计方案】

1. 实验思路

水果中含有大量糖类、蛋白质、生物酸等物质, 其中的生物酸起到电解质的作用。许多水果(如番茄)的汁液显酸性,若在这些水果里平行地插入铜片和锌片即可形成原电池。理科教材中的探究活动通常将两个半熟的番茄相连,再用铜片和锌片作电极,构成原电池,同时使用检流计来检验原电池,该实验在理论上是可行的,但实际操作过程中往往收不到理想的效果。原因在于通过此种方式形成的电路中,电压太小,电阻却较大,即便是灵敏电流计在很多时候也很难测出如此微小的电流。故而本实验利用音乐贺卡和发光二级管来检验原电池是否正常工作,同时探究水果电池所产生的电流大小与电压与水果电池个数,电极材料及电极之间的关系。

2.实验原理

运用生活中常见的水果作为电解质,用两种极性不同的金属,铜片和锌片做为电极,锌片做负极,铜做正极,运用检流表,电压表,发光二级管以及音乐贺卡来检验原电池是否正常工作,以及电流、电压大小。

原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原

电池的负极和正极上发生,从而在外电路中产生电流。水果电池是利用两种金属片的电化学活性是不一样的,其中更=较活泼的金属片能置换出水果中的酸性物质的氢离子,这样,从理论上来说电流大小直接和果酸浓度相关,负极发生氧化反应,正极发生还原反应。本实验所设计原电池正负极反应如下:铜锌原电池电池反应方程式:Zn+2H+=Zn2++H2

负极(Zn):Zn-2e-=Zn2+

正极(Cu):2H++2e-=H2

锌电极失去电子,从导线经过电流表到达铜表面,电流表指针发生偏转,电流方向与电子转移的方向相反。锌失电子成为Zn2+进入溶液,溶液中阴离子移向负极,即Zn极。阳离子移向正极Cu。

实验装置简图

3.实验用品

仪器:导线、万用表、电压表、灵敏电流计、发光二级管、音乐贺卡

药品:番茄、金属电极(铜片、锌片)

4.实验步骤

(1)音乐贺卡处理:购买音乐贺卡一张,拆除音乐贺卡的纽扣电池,在原来纽扣电池的正负极短焊接出两个带有铁夹的导线,用于连接水果电池的正负极。

(2)通过查阅文献,番茄是一种酸味较强,性价比较好的水果。买三个番茄,分别用小刀切成两半,用一定宽度的铜片和锌片平行插入一片番茄中,电极插入的高度和宽度(Cu:0.7*3.0,Zn:1.2*3.0)用导线连接到灵敏电流计、电

压表、发光二极管、音乐贺卡上,检验电流的产生。

(3)改变铜电极宽度,捣碎番茄,和改用番茄汁,以及串联不同个数的番茄重复步骤(2)中操作。

(4)收拾仪器整理台面

【实验过程记录】

实验1图片

实验2图片

实验3图片

实验4图片

实验5图片

实验6图片(三个番茄串联,发光二级管发光,音乐贺卡不仅发光而且小灯泡也亮了)

实验7图片(五个番茄串联,发光二级管发光,音乐贺卡响起,小灯泡亮了)

实验8图片(用番茄汁做电解液,音乐贺卡响起)

1.番茄是否捣碎对水果电池电流电压的影响

的番茄相比,电流明显增大,电压升高,音乐贺卡都响起,这可能是因为番茄捣

碎,番茄中的电解质流动性增强,导电能力增强,所以电流和电压都增大,这也从次面说明,本次实验成功的关键要选用新鲜,个大多汁的番茄进行实验,同时本次实验也为中学实验提供一定的实验建议,对于导电性能交差的水果可以捣碎水果以增强水果电池的导电性。后续实验为使现象更明显都选用捣碎的番茄进行实验。

2.铜电极宽度对水果电池电流电压的影响

通过实验1、实验2和实验3可以发现在相同的实验条件下,改变过铜电极宽度,电流明显增大,电流从0.8mA增大到3.4mA,这是因为铜电极宽度增大,而插入深度不变,铜电极与水果接触面积大,离子传递速度加快,增大了原电池的电流。因为在实验室未能做成不同宽度的锌片,故而无法完成不同锌片宽度对原电池的性能的影响,但是可以预测随着锌片宽度的增大,水果电池电流会逐渐增大。所以在做原电池的水果实验时应选用宽度适中的铜片宽度和锌片宽度,以获得较好电流和电压,本实验综合考虑电流、电压和铜片宽度的大小对插入番茄的方便性,选用了铜片宽度为2cm的铜电极继续后续实验。

3.番茄串联个数对水果电池电流电压的影响

通过实验3、5、6、7可以发现,在保持其他条件不变的情况下,随着串联个数的增加,电流基本上逐渐减小,电压基本上逐渐增大,音乐贺卡基本能响起,并随着串联个数的增加,音乐声音明显增大,发光二极管在串联两个番茄是就可以发光,但是及其微弱,是一闪一闪的亮光,值得注意的是串联5个番茄时,灵敏电流计的显示值为0,说明电流可能很小,小到灵敏电流计检测不出来,但是发光二级管的亮度却是最好的,音乐贺卡的发声比较大,能完整的唱出整首音乐。而电压随着串联个数增大,但是电流却减小主要是因为随着串联个数增加,两电极间距离增大,同时导线增多,所设计原电池电阻增大,故而电压增大电流却减小。

4.番茄汁对水果电池电流电压的影响

通过实验1、2、8的对比发现,使用番茄汁,电池的电流显著增大,但是电压增大并不明显,这可能是因为番茄汁流动性强,导电能力强,所以电流和电压都增大。

【实验反思】

通过以上实验探究,说明水果本身,电极材料宽度,水果串联个数都对水果电池产生影响:

1.捣碎水果电池或者用水果汁可以增大原电池电流,这主要是因为捣碎水果和使用水果汁都能使得水果中电解质流动性增强,导电能力增大,故而电流电压都增大。

2.随着电极浸入水果中电解质的表面积增大,水果电池电流增大。

3.随着串联个数的增加,电压增大,两电极间距离增大,电阻增大,电流减小。

4.对于中学化学演示实验可以选取音乐贺卡进行改装实验,因为音乐贺卡实验现象明显,且在较低的电压和电流下均能发声,实验较为有趣,能较好吸引同学们参与,提高学生实验积极性,故而适合中学做演示实验或者学生探究性实验。

本文虽对影响水果电池电压和电流的因素通过数据进行了分析,但仍存在不足之处。在探究电解质与电压及电流大小的关系时,选择水果种类较少,未对电解质进行pH值和含水量的测量,是本实验的不足之处。在探究电极材料宽度与电压及电流大小的关系时,无法进行锌电极的实验对比,无法由实验数据推断出普遍性结论。同时在实验中因为水果本身形状的影响,无法准确量取两电极间距离,故而原来设计的探究两电极间距离对水果电池电流电压的影响没法继续实施,也因为前期准备的电极材料有限,没法完成不同电极种类对水果电池电流电压和实验现象的影响。

【参考文献】

[1] 肖常磊,钱扬义,中学化学实验教学论,化学工业出版社, 2007, 174-177.

[2] 袁淼,巧用音乐贺卡制作两款原电池,中学化学教学参考,2010(2)

[3]祝炎,吴先强,王程杰,水果电池实验效果影响因素分析及案例设计,教学仪器与实验,2009,25(9),13-14.

初中物理演示实验的改进之我见

初中物理演示实验的改进之我见 “没有演示实验的一堂课是不可想象的。”这是德国物理教学界流传着这样一种说法,由此可见,演示实验在物理教学中的地位和作用是不容置疑的。物理教材中已编入了大量的演示实验,其中有些实验因为自身设计或实际教学条件的局限,效果还不够理想;从演示实验的意义和作用来看,教材上某些章节演示实验数量还不够,教材里有的图片完全可以改成演示实验,必要时还需加入一些演示实验。笔者就改进初中演示实验的途径和原则浅论一、二。 一、演示实验的改进的途径 1、补充演示实验的数量 教材已列出大量实验,但仍有的章、节还没有演示实验或数量还不够。有和没有演示实验,教学的效果有很大区别,根据教学的实际情况,适时加入演示实验很有必要。 初二“液化”概念的教学,由于学生在生活中已经积累了一定量的感性素材,小学自然和初一地理学过“大气中的水蒸气会凝结成小水珠”,学生已经形成了液化的前概念,按教材列举一些液化现象,然后分析得出结论:“降低温度,气体液化”。这样的教学也能够建立“液化”的概念,但这种建立过程太粗略,停留在知识的识记上,课堂教学也枯燥。这节课是在学生已有的“液化”前概念的基础上,强化正确的认识,更深地认识“液化”,并要求学生会用“液化”解释生活中的有关物理现象。教学时可插入两个演示实验。先在秋高气爽的十月准备一瓶冰冻矿泉水,用抹布擦干净后展示在学生面前,立即唤醒

学生生活中的经历和脑中已有疑问“过一会,瓶外会有水珠出现?”,“瓶外为什么会有水珠出现?”学生很快进入教师设置的物理情景,教师趁机发问“瓶外的水珠从哪里来?”经过教师的讨论、分析、学生确定“水珠不是从瓶内渗出来的”,“水珠从空气中来”。教师进一步追问:“水珠是怎么从空气中变来的?”然后,演示下面实验,同时加热两只盛有冷水的烧杯,并引导复习、分析:“杯中的水有没有发生物态变化?”学生答:“蒸发”,“蒸发成的水蒸气,人眼为什么看不见水面上方的水蒸气?”(强调水蒸气是无色无味气体,空气中有大量的水蒸气)。取两块玻璃片,一片在火上烤热,另一片不烤。两片分别放在烧杯上片刻,待冷玻璃片上生成了明显的水珠时,而热玻璃片上没有生成水珠,把两块玻璃片同时展示给同学们看。“水珠是怎么来的?”“水蒸气遇冷凝结成小水珠”,随后要学生观察,拿走玻璃片的杯口上方有“白气”出现,“‘白气’是什么?”据分析,讨论得出“白气”是水蒸气遇冷凝结成的小水滴(及时矫正“白气”是水蒸气的错误前物理认识。)此时,刚才冰冻矿泉水瓶壁外已出现大量的水珠,学生心中关于水珠从哪儿来的谜底与“水”俱来。实验后接着进行归纳、应用……这样,学生不仅清晰的形成了“液化”的概念,还能较容易联系生活实际解释有关现象,在实验的帮助下一系列观察、思考、分析、归纳,让学生真正体验揭示自然界谜底乐趣。实践证明,这样教学,学生对“雾”、“露”以及早晨、晚上池塘上方的“白气”等现象分析,解释轻松而又准确。 当学生头脑中已有的错误前物理概念,与物理概念、规律相抵触矛盾

原电池电动势的测定实验报告

实验九 原电池电动势的测定及应用 一、实验目的 1.测定Cu -Zn 电池的电动势和Cu 、Zn 电极的电极电势。 2.学会几种电极的制备和处理方法。 3.掌握SDC -Ⅲ数字电位差计的测量原理和正确的使用方法。 二、实验原理 电池由正、负两极组成。电池在放电过程中,正极起还原反应,负极起氧化反应,电池内部还可以发生其它反应,电池反应是电池中所有反应的总和。 电池除可用来提供电能外,还可用它来研究构成此电池的化学反应的热力学性质。从化学热力学知道,在恒温、恒压、可逆条件下,电池反应有以下关系: G nFE ?=- (9-1) 式中G ?是电池反应的吉布斯自由能增量;n 为电极反应中得失电子的数目;F 为法拉第常数(其数值为965001C mol -?);E 为电池的电动势。所以测出该电池的电动势E 后,进而又可求出其它热力学函数。但必须注意,测定电池电动势时,首先要求电池反应本身是可逆的,可逆电池应满足如下条件: (1)电池反应可逆,亦即电池电极反应可逆; (2)电池中不允许存在任何不可逆的液接界; (3)电池必须在可逆的情况下工作,即充放电过程必须在平衡态下进行,亦即允许通过电池的电流为无限小。 因此在制备可逆电池、测定可逆电池的电动势时应符合上述条件,在精确度不高的测量中,常用正负离子迁移数比较接近的盐类构成“盐桥”来消除液接电位。 在进行电池电动势测量时,为了使电池反应在接近热力学可逆条件下进行,采用电位计测量。原电池电动势主要是两个电极的电极电势的代数和,如能测定出两个电极的电势,就

可计算得到由它们组成的电池的电动势。由(9-1)式可推导出电池的电动势以及电极电势的表达式。下面以铜-锌电池为例进行分析。电池表示式为: 4142()()()()Zn s ZnSO m CuSO m Cu s |||| 符号“|”代表固相(Zn 或Cu )和液相(4ZnSO 或4CuSO )两相界面;“‖”代表连通两个液相的“盐桥”;1m 和2m 分别为4ZnSO 和4CuSO 的质量摩尔浓度。 当电池放电时, 负极起氧化反应: { }22() ()2Zn Zn s Zn a e ++-+ 正极起还原反应: 22()2()Cu Cu a e Cu s ++-+ 电池总反应为: 2222()()()()Cu Zn Zn s Cu a Zn a Cu s ++++++ 电池反应的吉布斯自由能变化值为: 22ln Cu Zn Zn Cu a a G G RT a a ++?=?- (9-2) 上述式中G ?为标准态时自由能的变化值;a 为物质的活度,纯固体物质的活度等于1,即1Cu Zn a a ==。而在标态时,221Cu Zn a a ++==,则有: G G nFE ?=?=- (9-3) 式中E 为电池的标准电动势。由(9-1)至(9-1)式可得: 22ln Zn Cu a RT E E nF a + + =- (9-4) 对于任一电池,其电动势等于两个电极电势之差值,其计算式为: E ??+-=- (9-5) 对铜-锌电池而言 22,1 ln 2Cu Cu Cu RT F a ??+ + += - (9-6) 22,1 ln 2Zn Zn Zn RT F a ??+ + -= - (9-7) 式中2,Cu Cu ? +和2,Zn Zn ?+是当221Cu Zn a a ++==时,铜电极和锌电极的标准电极电势。 对于单个离子,其活度是无法测定的,但强电解质的活度与物质的平均质量摩尔浓度和

我在物理教学中的不足与改进措施

我在物理教学中的不足与改进措施 三中甄焕苗 在初中物理教学中,往往以教师的讲解和演示为主,学生处于被动地位,课堂气氛沉闷为了切实贯彻“以实验为基础”的教学原则,真正把物理实验作为物理教学的重要内容和有力工具,充分发挥实验的教学功能,我们提倡在教师的指导下,通过自己动眼、动脑、动手、动口去获取知识。通过学生自己阅读材料,自己做实验,还可以讨论讲述,改变学生学习中的被动地位,使课堂气氛不再沉闷。这样,不仅能够为学生提供学习的感性材料,验证物理规律,而且能够提供科学的思维方法,加深对基本知识的认识程度,培养学生用实验方法探索物理知识的能力。使他们学习的主动性、积极性得到充分发挥,激发学生的求知欲,培养学生的探索能力。 一、以实验作为新课的设疑引学,起到激发学习兴趣的作用,而且能够极大地调动学生的学习积极性。 在学习“平面镜成像”一节时,我做了一个演示实验引入,在玻璃板前面点燃一只蜡烛,后面放一个烧杯,当向烧杯中倒水,会出现一个奇特的现象,蜡烛在水中燃烧,使学生产生浓厚的兴趣。 在“浮力的应用”一节的学习中,我在水槽中同时放入了一个小钢球和一个大塑料片,让学生观察到小钢球沉底和大塑料片浮在水面上,从而引发学生思考:物体在液体中的上浮和下沉仅取决于它自身的受力情况。 再如,大气压强这一概念,对初中学生来说是比较抽象的,教学中我安排了大小试管的实验,先把两个试管套在一起,倒置,小试管下落,学生分析是试管受重力导致的。后将大试管内灌满水,再将小试管底向下插入,倒置,发现小试管反而上升了,给学生以很深刻的体会。然后又设计了两个对比性实验,每做一个实验,都引导学生观察现象,思考问题,分析问题,步步深入。首先做“水杯--厚纸片”演示实验,让学生思考:放开手后,厚纸片会不会掉下来?当学生看到厚纸片不会掉下来这个意想不到的现象时,无不感到新奇有趣。这时,再因势利导提出:“上述实验中厚纸片受到哪些力的作用?为什么厚纸片不会掉下来?”学生很自然领会到厚纸片不会掉下来一定受到一个向上的压力作用,这个压力只能是大气产生的,由此可见,大气对厚纸片产生了压强。进而向学生提出:“课本上要求做这个实验时,杯里要装满水,若杯里只盛少量水,甚至不装水,这个实验能不能成功?”为了开阔学生的思路,又进一步提出若用小刀片把厚纸片与杯的接触处撬开一个小口子,将会出现什么现象?然后再做实验加以验证。实验结果与分析、推理的一致性,加深了学生对大气压强的认

原电池电动势的测定与应用物化实验报告

原电池电动势的测定及热力学函数的测定 一、实验目的 1) 掌握电位差计的测量原理和测量电池电动势的方法; 2) 掌握电动势法测定化学反应热力学函数变化值的有关原理和方法; 3) 加深对可逆电池,可逆电极、盐桥等概念的理解; 4) 了解可逆电池电动势测定的应用; 5) 根据可逆热力学体系的要求设计可逆电池,测定其在不同温度下的电动势值,计算电池 反应的热力学函数△G 、△S 、△H 。 二、实验原理 1.用对消法测定原电池电动势: 原电池电动势不能能用伏特计直接测量,因为电池与伏特计连接后有电流通过,就会在电极上发生生极化,结果使电极偏离平衡状态。另外,电池本身有内阻,所以伏特计测得的只是不可逆电池的端电压。而测量可逆电池的电动势,只能在无电流通过电池的情况下进行,因此,采用对消法。对消法是在待测电池上并联一个大小相等、方向相反的外加电源,这样待测电池中没有电流通过,外加电源的大小即等于待测电池的电动势。 2.电池电动势测定原理: Hg | Hg 2Cl 2(s) | KCl( 饱和 ) | | AgNO 3 (0.02 mol/L) | Ag 根据电极电位的能斯特公式,正极银电极的电极电位: 其中)25(00097.0799.0Ag /Ag --=+ t ?;而+ ++-=Ag Ag /Ag Ag /Ag 1 ln a F RT ?? 负极饱和甘汞电极电位因其氯离子浓度在一定温度下是个定值,故其电极电位只与温度有关,其关系式: φ饱和甘汞 = 0.2415 - 0.00065(t – 25) 而电池电动势 饱和甘汞理论—??+=Ag /Ag E ;可以算出该电池电动势的理论值。与测定值 比较即可。 3.电动势法测定化学反应的△G 、△H 和△S : 如果原电池内进行的化学反应是可逆的,且电池在可逆条件下工作,则此电池反应在定温定

初中物理演示实验六忌

初中物理演示实验六忌 一、忌课前准备不充分 演示实验作为一种教学手段,是教师备课的重要内容,需要教师认真研究和准备。有的教师轻视课前演示实验的准备工作,结果造成演示失败或出现意想不到的情况,以致在课堂上手忙脚乱,“强行”让学生接受结论,教学效果很不理想。造成这种情况的原因是多方面的:有的是思想认识存在问题,对实验教学不重视或持怀疑态度;有的是疏忽大意,以为实验内容简单、以前做过或曾看见别人做过,不必特意准备;还有的是怕麻烦。这些都是演示实验教学的大忌。 教师在课前首先要准备好与实验有关的全部仪器、材料。其次是在课前反复操作,直到熟练的地步,对于在实验中可能出现的故障做到心中有数并能及时排除。第三是掌握演示时间,注意与教学进度紧密配合。第四是教师要考虑除大纲和教材中规定的演示实验外,还可以适当补充哪些小实验,或对现有的实验作必要的改进,以提高教学效果。例如在讲解蒸发吸热这一问题时,教师可用方座支架、小烧瓶、细玻璃管、有色水和小烧杯等组装一个伽利略气体温度计,用它来演示蒸发吸热现象比直接用普通温度计演示现象清晰、直观。第五是要考虑在演示过程中如何引导学生观察,启发学生思维,最大限度地发挥演示实验的作用。 二、忌操作不规范 操作规范是指教师在使用仪器、连接和装配仪器及演示现象时动作要准确、标准。例如在使用托盘天平时,取用砝码、移动游码必须用镊子而不能用手;点燃酒精灯后火柴签不能随手扔在地上,要放在专门的废物杯中;电路的连接应先接线路、后接电源,拆卸时先断电源、后拆线路;导线两端接头不是钩、叉时要注意导线在接线柱上的绕向应同螺母旋紧的方向一致等。教师的一举一动都会给学生留下深刻的印象,起到潜移默化的作用。教师的规范操作,不仅是实验成功的前提,而且会使学生养成严谨求实的良好实验习惯。 三、忌实验用语不准确 教师在介绍实验仪器、阐述实验过程和总结实验结论时,语言必须准确而不含糊。有的教师在进行演示实验时不注意语言的准确表达,对学生正确认识仪器、形成概念、掌握定律就会产生不良的影响。例如在称呼仪器名称时就有三种错误现象:一是随意更改仪器名称,如将滑动变阻器称为电阻器,将斜面小车称为木板小车等。二是将类似的仪器混为一谈,如将圆筒测力计、平板测力计称为弹簧秤。三是方言和普通话夹杂使用,对仪器的读音不准。 四、忌唱独角戏,不让学生参与配合 演示实验不能先由教师做给学生看,再讲给学生听,使演示与讲解脱节。那样做忽视了学生学习的主动性,把学生当作被动接收的“仓库”,完全没有发挥出

高一化学原电池练习题及答案

高一化学原电池练习题及答案 班级姓名学号 1.下列关于原电池的叙述中,正确的是 A. 原电池中,正极就是阳极,负极就是阴极 B. 形成原电池时,在负极上发生氧化反应 C. 原电池工作时,溶液中的阳离子向负极移动 D. 电子从负极流向正极 2.下列关于原电池的叙述正确的是 A. 构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属 D. Mg片上有气泡产生 6.下列事实能说明Al的金属活动性比Cu强的是 A、常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到氢氧化钠溶液中 B、常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到稀盐酸溶液中 C、与氯气反应时,铝失去3个电子,而铜失去2个电子 D、常温下,铝在浓硝酸中钝化而铜不发生钝化 7.有A、B、C、D四种金属,当A、B组成原电池时,电子流动方向A →B ;当A、D组成原电池时,A为正极;B 与E构成原电池时,电极反应式为:E2-+2e-=E,B-2e-=B2+则A、B、D、E金属性由强到弱的顺序为 A、A﹥B﹥E﹥D B、A﹥B﹥D﹥E C、D﹥E﹥A﹥B D、D﹥A ﹥B﹥E.原电池的正负极的判断: ①由组成原电池的两极材料判断。一般是的金属为负极,活泼性的金属或能的非金属为正极。

②根据电流方向或电子流动方向判断。电流是由流向;电子流动方向是由极流向极。 ③根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向。在原电池的电解质溶液内,阳离子移向的极是极,阴离子移向的极为极。 是 9.______极,发生1011 34.将表面已完全钝化的铝条,插入下列溶液中,不会发生反应的是 A.稀硝酸 B.硝酸铜 C.稀盐酸 D.氢氧化钠 35.下列物质的组合,不属于铝热剂的是 A.FeO+Al B.Mg+Al2O C.Al+V2O D.Al+Cr2O3 36.下列金属冶炼的反应原理,错误的是 高一化学《原电池》专项练习 1. 下列烧杯中盛放的都是稀硫酸,在铜电极上能产生氢气 2. 如下图,下列装置属于原电池的是 3. 关于原电池的叙述中正确的是 A.构成原电池的电极是两种不同的金属B.原电池是将化学能转化为电能的装置 C.原电池负极发生的电极反应是还原反应 D.原电池的正极是还原剂,总是溶液中的阳离子在此

原电池改进

对锌铜硫酸原电池实验的探究 [摘要] 首先按课本上的操作步骤向学生演示高中化学课本必修2,第40页2-4实验,然后对该实验的成败进行了深入的分析,并把该实验分成了七步来探究,同时对实验效果、优缺点作出一定的评价,最后进行了总结。 [关键词]原电池实验探究 我向学生演示高中化学课本必修2,第40页2-4实验,如图所示,观察到的实验现象是:铜片上产生很少气泡, 甚至没有气泡产生,锌片不断溶解并产生大量 气泡,电流表指针发生偏转。虽然有电流产生, 形成了原电池,但铜片上的气泡太少,而锌片 上的气泡太多。我向学生分析原电池的工作原理时,由于实验现象达不到理想的效果,缺乏实验说服力,我讲得牵强,学生听得模糊,影响了学生理解原电池原理,教学效果多多少少受到了影响,显然就不是一节满意的课。我带着疑问对该实验进行了深入的研究,同时做了一些实验尝试,下面就是我对该实验的探究过程。 一、先后分别把铜片和锌片插入盛有稀硫酸的烧杯中,铜片上无任何实验现象,锌片不断溶解并产生大量气泡,电流表指针都没有偏转,说明没有形成原电池,没有电流产生。二、将锌片和铜片用导线连接,导线中间接入一个电流表,平行插入盛有稀硫酸的烧杯中,铜片上产生很少气泡,甚至没有气泡产生,锌片不断溶解并产生大量气泡,电流表指针发生偏转,形成了原电池,产生了电流,但铜片上

的现象不明显。三、用导线将锌片和铜片直接连接,不用电流表,平行插入盛有稀硫酸的烧杯中,铜片上产生较多气泡。因为没有使用电流表,电阻变小,铜片上产生气泡较明显,但学生观察时很有可能受到锌片上大量气泡的干扰。四、用导线将锌片和粗铜丝直接连接,也不用电流表,插入盛有稀硫酸的U型管中,如图所示,铜丝上产生 大量气泡。使用U型管来做实验的优点是有利于学生 观察铜上的气泡,不受锌上气泡的干扰,再说粗铜丝 上产生的气泡比铜片上的气泡集中一些,也有利于学 生观察气泡的产生。五、适当降低锌铜硫酸原电池中硫酸的浓度,采用5%-10%的稀硫酸作电解质溶液,用纯度高、表面光滑的锌片作负极,发现锌片上的气泡减少了,这说明了锌片上气泡的多少跟硫酸的浓度、锌片的纯度以及其表面光滑的程度有关系,锌片越纯、越光滑、硫酸适当稀,锌片上的气泡相对就越少,铜片上的气泡就越多。 六、用硫酸清洗锌片表面,再把锌片浸入硝酸汞稀溶液中,使之汞齐化,(时间不要过长),然后将汞齐化的锌片作为原电池的负极,则会观察到在负极锌片上产生的气泡很少,因为氢在汞上的超电势较大,不会释放出氢气。 七、在两个烧杯中分别放锌片和锌盐溶液、铜片和稀硫酸,将两 个烧杯中的溶液用一个装满饱和电解质溶液 的盐桥连接起来,如充满饱和KCl溶液的琼脂, 再用导线将锌片和铜片联接,并在导线中串联 一个电流表(或发光二极管),如右图所示,

中学物理演示实验教学的现状及改进策略

中学物理演示实验教学的现状及改进策略 物理学是一门以实验为基础的自然科,在物理学发展的过程中,每个概念、定律都离不开与其相关的物理实验,实验在物理学的发展中有着巨大的意义和推动作用,可以说,离开了物理实验,就没有物理学的发展。美国的中学教育十分重视培养学生的动手能力和独立思考并解决问题的能力。在美国中学物理教学中演示实验教学占据了相当大的比例,物理教师一般都配备有专用的实验室和陈列室,学生以班级为单位轮流在实验室上课,而陈列室则放满了要展示的实验教具。我国物理实验教学的现实情况确实令人担忧,但是造成这种现状的原因是多种多样的,首先,在我国中西部地区教育经费严重不足,大部分乡镇中学的仪器配置均达不到国家三类标准,仍有大量的学校没有专门的实验设备和器材。其次是实验教学水平和设备维护上的缺陷,许多乡镇中学缺乏合格的实验员和设备管理人员,而一般乡镇中学的物理教师往往没有受过专业的物理实验操作培训,即使受过培训一般也跟不上课程改革的需要。因此,将中学物理教学实践与教学理论相结合,通过演示实验使学生学习的知识更好的得到同化和顺化,将知识变成自身所具有的能力。 一、中学物理演示实验教学现状的调查分析

(一)应试教育的升学压力与实验教学之间的矛盾 简单的追求升学率而忽视学生的科学发展,物理教师演示实验教学理念和教学手段陈旧僵化。目前,升学应试压力对物理演示实验教学的冲击,这也是当前物理教学中最为突出尖锐的矛盾。在保证教学进度的情况下只能压缩学生自主探究和讨论的实践。 (二)实验设备、教师操作水平在地区与学校之间分配不均 实验室和实验设备还是比较全面的,均能按照教材和课程标准完成相关实验。实验室是去年刚刚更新过的,实验设备还是比较完善的,常规的中学物理实验和创新实验都是能够完成的。调查演示实验的操作效果和试验成功率时,重点中学的老师均表示:“学校配备了专门的实验员对设备仪器进行维护,老师的自身专业素质都比较完善,独立完成中学阶段的实验都较为顺利。”而普通中学的教师则反映:“我校并没有专业的实验员,每一个教师都是多面手身兼多职,学校人手不足啊”。 (三)教师在演示实验教学方面热情较高但是缺乏专业学习培训 利用日常生活常见的材料自制实验器材,来解决看似十分复杂的物理概念,可以激发学生的学习兴趣,达到由浅入深的效果。可是我们的时间、精力和知识都不太充足,要是

原电池演示实验装置改进

【提出问题】 在人教版《普通高中课程标准实验教科书·化学2》“化学能与电能”中学习了原电池的原理,我们认识了电池的实质,同学们能否自己动手,运用生活中的材料制作简易电池,如何制作呢?又如何检验原电池是否正常工作?如果根据实践活动“利用水果如苹果、柠檬或番茄等制作原电池”。那么, 如何才能做成一个效果较好的水果电池呢? 影响水果电池的电流的因素究竟有哪些呢? 【探究目的】 1. 巩固原电池的原理及形成形成; 2. 认识影响水果电池产生电流大小的因素; 3. 形成多角度思考问题的习惯; 4. 加强化学与生活的联系。 【实验设计方案】 1. 实验思路 水果中含有大量糖类、蛋白质、生物酸等物质, 其中的生物酸起到电解质的作用。许多水果(如番茄)的汁液显酸性,若在这些水果里平行地插入铜片和锌片即可形成原电池。理科教材中的探究活动通常将两个半熟的番茄相连,再用铜片和锌片作电极,构成原电池,同时使用检流计来检验原电池,该实验在理论上是可行的,但实际操作过程中往往收不到理想的效果。原因在于通过此种方式形成的电路中,电压太小,电阻却较大,即便是灵敏电流计在很多时候也很难测出如此微小的电流。故而本实验利用音乐贺卡和发光二级管来检验原电池是否正常工作,同时探究水果电池所产生的电流大小与电压与水果电池个数,电极材料及电极之间的关系。 2.实验原理 运用生活中常见的水果作为电解质,用两种极性不同的金属,铜片和锌片做为电极,锌片做负极,铜做正极,运用检流表,电压表,发光二级管以及音乐贺卡来检验原电池是否正常工作,以及电流、电压大小。 原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原

原电池电动势的测定实验报告

实验九 原电池电动势的测定及应用 一、实验目的 1.测定Cu -Zn 电池的电动势和Cu 、Zn 电极的电极电势。 2.学会几种电极的制备和处理方法。 3.掌握数字电位差计的测量原理和正确的使用方法。 二、实验原理 电池由正、负两极组成.电池在放电过程中,正极起还原反应,负极起氧化反应,电池内部还可以发生其它反应,电池反应是电池中所有反应的总和。 电池除可用来提供电能外,还可用它来研究构成此电池的化学反应的热力学性质。从化学热力学知道,在恒温、恒压、可逆条件下,电池反应有以下关系: G nFE ?=- (9-1) 式中G ?是电池反应的吉布斯自由能增量;n 为电极反应中得失电子的数目;F 为法拉第常数(其数值为965001C mol -?);E 为电池的电动势。所以测出该电池的电动势E 后,进而又可求出其它热力学函数。但必须注意,测定电池电动势时,首先要求电池反应本身是可逆的,可逆电池应满足如下条件: (1)电池反应可逆,亦即电池电极反应可逆; (2)电池中不允许存在任何不可逆的液接界; (3)电池必须在可逆的情况下工作,即充放电过程必须在平衡态下进行,亦即允许通过电池的电流为无限小. 因此在制备可逆电池、测定可逆电池的电动势时应符合上述条件,在精确度不高的测量中,常用正负离子迁移数比较接近的盐类构成“盐桥”来消除液接电位。 在进行电池电动势测量时,为了使电池反应在接近热力学可逆条件下进行,采用电位计测量.原电池电动势主要是两个电极的电极电势的代数和,如能测定出两个电极的电势,就可计算得到由它们组成的电池的电动势。由(9-1)式可推导出电池的电动势以及电极电势的表达式。下面以铜-锌电池为例进行分析。电池表示式为: 4142()()()()Zn s ZnSO m CuSO m Cu s ||||

几个初中物理实验的改进与创新

初中物理实验的若干改进和创新 龙门镇初级中学杨丹 引言物理学是一门以观察和实验为主的科学,实验教学则是物理教学的一种重要手段,在初中物理教学中,根据初中学生的好奇心强、认知能力有限的特点,积极开展物理实验教学,不仅能培养学生的信息收集和整理等基本技能,而且可以培养学生观察能力、思维能力、动手能力以及终生学习和创新的意识,培养学生实事求是的科学态度,激发学生的学习热情。多年来,我在物理教学中通过对实验的不断探究、改进和实践,将教材中几个实验加以改进,达到了良好的教学效果。 一自制简易的实验器材是解决问题的根本途径 1 、自制简易的激光光源 光学实验中的激光光源灯泡很容易坏,也为老师的教学增加了不少麻烦。因此我试着自制了一个简易的激光光源,使整个光学实验顺利完成。方法如下:买一个玩具激光手电筒,在废灯泡芯上取一小段玻璃柱,将玻璃柱装在激光电筒的前盖内,适当调整玻璃柱的角度,一个实用的光源就做好了。 2 、自制浮沉子 演示浮沉条件时,课本上曾用鸡蛋与盐水做或用青霉素的瓶子加水做。在实际操作时前者操作复杂,后者根本不能实现。 我是这样制作的:取一个5cm左右的塑料笔盖,再取一个螺丝旋进笔盖内做配重,另一端用用气球上的橡皮膜扎住,然后放入盛有大半瓶水的矿泉水瓶中,盖紧瓶盖,不能漏气,手捏矿泉水瓶即可实现浮沉,同时可观察到橡皮膜发生形变,说明浮沉的原因。 3、自制灵敏度高的演示温度计 当使用温度计上演示实验课时,可见度非常差,我自制的演示温度计,不但可见性好,而且灵敏度高。用日光灯起辉器的铝质外壳做测温泡,在铝筒口上紧塞一只橡皮塞,塞子的中间钻一小孔,注入红色的墨水适量,再把一内径2-3mm的玻璃管紧插入孔内,并伸到接近底部的位置。在玻璃管背面衬上白色背景的刻度板,就可以做成一个灵敏度高的温度计。可用来演示蒸发吸热,比热容实验。 4.导体与绝缘体的相对性 用一个25W的白炽灯与一个白炽灯的废灯芯串联安在竖放的木板上,用插头接入220V的电压。当用酒精喷灯加热废灯芯到红热状态时,灯泡发光,停止加热,温度降低灯泡又熄灭。此实验应使

实验一原电池电动势测定

实验一 原电池电动势的测定及应用 一、实验目的 1.测定Cu -Zn 电池的电动势和Cu 、Zn 电极的电极电势。 2.学会几种电极的制备和处理方法。 3.掌握SDC -Ⅲ数字电位差计的测量原理和正确的使用方法。 二、实验原理 原电池由正、负两极和电解质组成。电池在放电过程中,正极起还原反应,负极起氧化反应,电池内部还可以发生其它反应,电池反应是电池中所有反应的总和。 电池除可用来提供电能外,还可用它来研究构成此电池的化学反应的热力学性质。从化学热力学知道,在恒温、恒压、可逆条件下,电池反应有以下关系: G nFE ?=- (9-1) 式中G ?是电池反应的吉布斯自由能增量;n 为电极反应中得失电子的数目;F 为法拉第常数(其数值为965001C mol -?);E 为电池的电动势。所以测出该电池的电动势E 后,进而又可求出其它热力学函数。但必须注意,测定电池电动势时,首先要求电池反应本身是可逆的,可逆电池应满足如下条件: (1)电池反应可逆,亦即电池电极反应可逆; (2)电池中不允许存在任何不可逆的液接界; (3)电池必须在可逆的情况下工作,即充放电过程必须在平衡态下进行,亦即允许通过电池的电流为无限小。 因此在制备可逆电池、测定可逆电池的电动势时应符合上述条件,在精确度不高的测量中,常用正负离子迁移数比较接近的盐类构成“盐桥”来消除液接电位。 在进行电池电动势测量时,为了使电池反应在接近热力学可逆条件下进行,采用电位计测量。原电池电动势主要是两个电极的电极电势的代数和,如能测定出两个电极的电势,就可计算得到由它们组成的电池的电动势。由(9-1)式可推导出电池的电动势以及电极电势的表达式。下面以铜-锌电池为例进行分析。电池表示式为: 符号“|”代表固相(Zn 或Cu )和液相(4ZnSO 或4CuSO )两相界面;“‖”

关于初中物理声音波形的教学反思与实验改进

关于初中物理声音波形的教学反思与实验改进 淮安市淮阴区码头中学王国武 物理学是一门以实验为基础的科学,研究物理问题的根本方法是进行观察和实验,物理实验既是物理教学的基础,也是物理教学的内容与手段。在初中物理教学中,根据初中学生的好奇心强、认知能力有限的特点,积极开展物理实验教学,可以培养学生观察能力、思维能力、动手能力和创新意识,培养学生实事求是的科学态度,激发学生的学习热情,可以说各种类型的物理实验,具体形象地展示了物理知识的形成和发展过程,为学生的学习提供了丰富的感性材料,强化了学生的感知并纠正在感知中形成的错觉,从而达到发展智力、培养能力的目的。 现行八年级物理上册苏科版课本第一章中提到了波,在第一节中课本仅仅是通过水波、弹簧中的疏密波让学生对“波”产生感性认识,在第二节图1-14中又涉及到波形的概念。实际上波是高中的教学内容,在八年级上册物理教师教学用书中也只是提到用示波器来演示声音的波形,而初二学生刚学习物理,对于波是什么没有理性的理解,只能靠感性的理解,于是我认为这样学习物理就违背了物理学的精神,也违背了素质教育的精神。任何事物都在发展,都需要不断地完善,现行初中物理教材也是如此,因此教师在课堂上的实验上必须采取一些改进和更新,下面就这方面谈谈我的看法。 在第一节中学生已经知道了声音是由于物体振动产生的,那么波是怎么来的呢,我们先看高中阶段利用砂摆(用线悬挂起来的盛砂漏斗)描迹,显示简谐振 动的图象的实验。砂摆实验分两步做:第一步, 下面的平板不动,让摆球振动,结果在板上是 一条直线,这是由于各个不同时刻的位移在板 上留下的痕迹相互重叠而形成。第二步,匀速 拉动平板,从振动漏斗中漏出砂流在板上形成 一条曲线,显示了各个时刻漏斗的位移。教师 归纳说这条曲线就是漏斗的振动图象,它揭示 了振动物体的位移随时间的变化规律。通过实 验点拨,使学生较直观地由感性认识上升为理 性认识,促进学生良好素质的形成。 实验中砂摆的振动没有发出可听声,如果 利用这个高中阶段的实验来让刚学物理的初二学生理解声音是一种波、声音的波形的话很困难,而且采用传统的"砂摆"实验,只有围在实验装置周围的几个同学可以看到振动曲线情况,如果让所有学生看到现象就会影响教学进度,效果也不是很明显。因此想到如果设计一个能让所有学生在自己的座位上就能观察到的振动曲线,教学过程会变得形象、直观,教学效果会更好一些.。 对此,我设计用一个振动物体,把它的振动情况通过反光镜反射到屏幕上,这样就要在振动物体上放置一个发光体,或者用一束光照射到振动物体的振片上(振片上粘上平面镜),通过一些简单操作将振动的情况反射到大屏幕上,这样就解决了振片振动的可视性问题. 装置的组成:激光笔, 振动物体(振片上可粘一个小平面镜),反光镜。使用时,打开激光笔开关,使一束红光照射在未接通电源的振动物体的振片上,反射

新教材物理演示实验的探讨与改进

新教材物理演示实验的探讨与改进 摘要:演示实验在物理教学中占有重要地位。是物理教学中最富有活力的内容,也是教学的有效方法。 有很多学校仪器配备不足,要完成教学任务,就需要教师自己设计制作实验;很多仪器的制作成型较早,实验配备也有些落伍;新课程教材增加了很多新演示实验,设置了许多探究性的课题和说一说,做一做等选学内容,都没相应的实验配备;以上各种原因都需要教师自主研发制作新的演示仪器。笔者在演示实验探讨与改进上做一些实践,现结合平时的教研活动中和外出考查学习,对演示实验创新作一总结,以其抛砖引玉。 关键词:新课程、演示实验、探讨及改进 问题提出: 近些年来,由于国家及各级部门对教育的投入,学校的实验条件有了很大改善,但地区发展不平衡,有很多学校仪器配备不足,要完成教学任务,就需要教师自己设计制作实验。其次,很多仪器的制作成型较早,实验配备也有些落伍。教师可以利用新方案,新的制作工艺对进行演示实验进行改进和创新。最后,新课程增加了很多与生活技术相关的新选修内容,如传感器,逻辑电路等,更需要教师深入研究;教材增加了很多新演示实验,设置了许多探究性的课题和说一说,做一做等选学内容;这些拓展性的内容更需要教师潜心钻研,自主研发制作新的演示仪器进行探究。新课程本身就倡导教师积极开发适合教学的课程资源,不仅充分利用现有实验资源做实验,同时提倡使用身边随手可得的普通物品做物理实验,并鼓励教师将微机等多媒体技术应用在物理实验中。 第一节、演示实验在新课程中的地位及作用 演示实验在物理教学中占有重要地位。是物理教学中最富有活力的内容,也是教学的有效方法。它是配合课堂教学内容,围绕某一目的,把直观形象的实验现象显现给学生,引导学生观察、思考,从而获得一定的结论。新课程的实施给我们带来了你的理念与要求,我们要让学生亲自感受演示实验的实际装置和真实现象,建立现象与物理概念之间的联系,更要引导学生思考观察演示实验,经历探究物理现象中蕴含的规律的过程,学会科学探究的方法。 演示实验在师生教学的各个环节都有重要的作用。在新课引入中,可以引起学生兴趣,激发学生求知欲;在学习概念时,可以提供生产和生活中感性材料,帮助形成概念;在学习规律时,可以通过实验经历规律建立的过程,也可以检验规律的正确性或应用规律解释产生的现象。更重要的演示是可以培养学生观察、思维能力,是提高学生发现、分析、解决问题能力有效途经。 第二节、演示实验探讨与改进的必要性 近些年来,由于国家及各级部门对教育的投入,学校的实验条件有了很大改善,但地区发展不平衡,有很多学校仪器配备不足,要完成教学任务,就需要教师自己设计制作实验。其次,很多仪器的制作成型较早,实验配备也有些落伍。教师可以利用新方案,新的制作工艺对进行演示实验进行改进和创新。最后,新课程增加了很多与生活技术相关的新选修内容,如传感器,逻辑电路等,更需要教师深入研究;教材增加了很多新演示实验,设置了许多探究性的课题和说一说,做一做等选学内容;这些拓展性的内容更需要教师潜心钻研,自主研发制作新的演示仪器进行探究。新课程本身就倡导教师积极开发适合教学的课程资源,不仅充分利用现有实验资源做实验,同时提倡使用身边随手可得的普通物品做物理实验,并鼓励教师将微机等多媒体技术应用在物理实验中。 杭州市教研室更是重视演示实验的开发,在每年的物理年会中设置了演示实验和研究性学习的评比项目,取得了很大的成绩。这一平台极大推动了杭州地区老师在演示实验上的创新,并且吸引了很多的教具

高中化学原电池教学反思

原电池教学反思 原电池是把电能转化为化学能的一种装置,也是化学与能源相联系的很关键的内容,这些知识不但能让学生大开眼界,而且还能为环境、能源与可持续发展提供良好的教学内涵。由于对此内容进行诠释的方式较多,且大多以探究式教学为主,而我主要进行的是常规教学,要克服学生实验难的问题,因此结合“化学反应原理概念模型教学”这一主题,我对这部分知识进行了一些新的教学理念尝试和实验环节的调整。 这堂课的亮点有两个:一是在整体设计时能够前后呼应,紧紧围绕所创设的情境展开,让学生扮演医生这个角色,激发学生浓厚的学习兴趣,通过“找病因——析病因——开处方”三个环节的设计分别引出了原电池的定义、组成条件及工作原理,并通过改变电极、电解质溶液等进一步巩固原电池的组成条件。在上课过程中,我注重与学生的沟通和交流,让课堂成为学生自主学习、自主探究、自主归纳总结的环境;二是对原电池组成条件的探究,特别是电解质溶液这一条件,通过查阅资料,进行了实验改进,采用装有苯和硫酸铜混合溶液的盐水瓶实验,实验效果明显,且方便学生推导结论。 但是对围绕概念模型教学原理而言,这堂课的教学实施仍有很多不足之处:1、如果是全新的概念模型教学,应该直接给出原电池模型,通过不断变换原电 池的组成条件,让学生在“不变应万变”的过程中逐步加深对原电池的理解和应用; 2、改变原电池组成条件的设计没有规律,应进行分组设计,且最好由学生提出, 通过“质疑——猜想——验证——结论”的方式巩固原电池组成; 3、盐水瓶实验目的是为了验证原电池组成条件之一的电解质溶液,应在教学设 计中前置,放在分析病因之前; 4、在学生动手实验环节没有强调注意事项,学生实验时间没有掌控好,由于分 组过少造成部分学生作壁上观的现象; 5、过于重视与学生沟通使得言语罗嗦,时间掌握不好,没有按计划完成课时内 容。 综上所述,我讲课的思路采用的是支架式教学模式,以一系列问题作为上课的红线,问题一步一步升入,以现有的水平稍加引导与加深,层层递进。大家分组讨论,课堂讨

_受迫振动_共振_演示实验的研究与改进

第29卷 第10期 2009年10月 物 理 实 验 P H YSICS EXPERIM EN TA TION Vol.29 No.10  Oct.,2009  收稿日期:2009208221  作者简介:王浙伟(1972-),男,浙江温州人,永强中学一级教师,学士,从事高中物理教学工作. 基础教育研究 “受迫振动、共振”演示实验的研究与改进 王浙伟 (永强中学,浙江温州325024) 摘 要:对现有受迫振动、共振演示实验装置的不足进行了剖析,改进了原有的实验装置,制作了受迫振动、共振演示仪器.阐述了改进后的实验装置的具体制作、教学使用及特点. 关键词:受迫振动;共振;演示实验 中图分类号:G 633.7 文献标识码:B 文章编号:100524642(2009)1020016204 1 现有实验装置存在的问题 在新教材(人教版)选修3-4“外力作用下的 振动”一节中,教材通过2个演示实验,研究了物体做受迫振动时的频率与驱动力频率的关系及共振现象.教学中,做好2个实验的课堂演示,是上好这节课的重点.但笔者在教学中发现,教材中提供的2个实验装置在演示相关实验现象时存在较大问题,难以达到预期的实验教学效果. 图1为教材中研究受迫振动频率的实验装置.装置中2个弹簧振子做受迫振动的周期性驱动力由可变转速的电动机提供,改变电动机的转速可调整驱动力的频率.教材要求在实验中记录驱动力的周期和振子振动的周期,通过比较得出驱动力的周期与振子振动的周期的关系,即物体做受迫振动时的频率等于驱动力频率 . 图1 教材中研究受迫振动频率的实验装置 在实际教学中笔者发现该实验存在3个问题:a.电动机转动的周期(或偏心轮转动的周期) 不能目测,即使用秒表来测量也有一定的困难,实验中根本无法记录. b.当启动电动机驱动振子做受迫振动时,振子振动并不稳定,几乎只有在发生共振时振子振动才比较稳定,当逐渐调节电动机转速时,振子振动的频率难以随之同步. c.电动机带动偏心轮转动,使悬挂在偏心轮上的细线周期性上下扯动,进而驱动振子做受迫振动,这一驱动力传递过程可视性不强,除前排几个学生可看到外,其他学生根本无法看到. 图2为教材中用于演示受迫振动的振幅与固有频率关系以及共振现象实验装置.按教材介绍,当A 摆振动时,通过绳子给其他摆以驱动力,从而使其他摆做受迫振动,与A 摆摆长相同的摆球振幅最大,其他摆摆幅小.但该实验在实际中观察到的现象并非如预想的理想,实际情况是:当驱动摆A 振动时,开始时是与驱动摆A 邻近的D ,E 两摆振动明显,且振幅大于离A 摆较远的共 图2 教材中演示受迫振动的振幅与 固有频率关系的实验装置

”原电池“实验操作详细教案

“原电池”实验操作教学设计 一、教学目标: 1、知识与技能:让学生了解和认识原电池的定义及其工作原理。 2、过程与方法:利用铜、锌原电池的装置及实验操作引入原电池的概念,使学生加深对原电池定义及工作原理的认识。 3、情感、态度与价值观: ①通过实验,让学生感受科学探究的乐趣 ②培养学生关心科学、研究科学的意识。 ③培养学生观察实验现象,分析、解决问题的能力。 二、教学重点: ①铜、锌原电池的装置构建,对实验现象的分析。 ②对原电池工作原理、定义的精准表述。 三、教学难点:通过对铜锌原电池实验的探究,引导学生从电子转移的角度理解化学能转化为电能的本质。 四、板书设计: 原电池 (1)定义:将化学能直接转化为电能的装置。 (2)原理:Cu-Zn原电池 Zn+H 2SQ=ZnSQ+H2 f (氧还原反应) Zn (负极):Zn-2e-二Zn2+

Cu (正极): 2H+2e=H d 总反应:Zr +2H +=H b T +Zn 2+ (3)构成条件:①活泼型不同的两电极 ② 自发的氧化还原反应 ③ 闭合回路 五、教学过程: 教师活动 学生活动 师:有了电,电灯可以认真听讲 给我们带来光明,这是 电能转化为光能的实 例;有了电,风扇可以 给我们带来凉爽,这是 电能转化为动能的实 例。 电能在我们生活中的 应用无处不在,那同学 们有没有考虑过电能 的来源呢? 师:是的。同学们回答 实验操作 设计意图 导入课题

师:此时,电流计的有了一定的示数。就证明了此时,有电流通过电流计。而且金属片、稀硫酸、导线和电流计形成了一个闭合的回路。而且在这个原电池装置中,锌片作为负极,铜片作为正极。 板:(2)原理:Cu-Zn 证明在铜锌原电池中,锌片作为负极,铜片作为正极

物理自制教具设计大赛一等奖获得小组设计方案展示

附件4:第一届物理自制教具设计大赛一等奖获得小组设计方案展示 序号作品作者获奖情况创新点教学重难点 1 五彩喷 泉 陈贝贝 徐秀 傅冠群 一等奖 诠释了全反射在实 际生活的应用;可重 复使用,没有场地的 限制。 光的全反射 2 小火车 转弯演 示仪 邱弘捷 刘盛盈 郑正君 一等奖 直观地演示小车翻 车现象;兴趣性强; 取材简单,成本低 廉;安全性强。 向心力 3 水滴中 的世界 王格 林珠 沈怡超 一等奖 巧用激光笔;污水利 用;趣味性强。 衍射现象 4 简谐运 动 沈佳源 楼凯欣 一等奖 更直观得了解简谐 运动原理。 简谐运动自制五彩喷泉教具设计方案 编号:03-1 一、问题提出 什么东西能够影响光的传播?什么东西能改变光路?在某些情况下,光是否仍是沿直线传播的呢? 因此,若将一束光射向水中,是否会发生光沿水流传播的现象? 知识奠基: 光由光密媒介进入光疏媒介时,要离开法线折射。当入射角θ增加到某种情形时,折射线延表面进行,即折射角为90°,该入射角θc称为临界角。若入射角大于临界角,则无折射,全部光线均反回光密媒质,此现象称为全反射。当光线由光疏媒介射到光密媒介时,因为光线靠近法线而折射,故这时不会发生全反射。 当光射向水中的时候,由于水的折射率大于空气的折射率,因此,光在水中发生全反射,因此,从视觉看来就像是光沿着水流的方向传播。 二、方案设计

1.制作原理 当光射向水中的时候,由于水的折射率大于空气的折射率,因此,光在水中发生全反射,因此,从视觉看来就像是光沿着水流的方向传播。 2.制作材料 玻璃水槽、激光笔、铝合金固定架、电泵一个、食盐。 3.制作方法 请玻璃店的师傅打造一个30cm×20cm×30cm的玻璃水槽,水槽分为两层,下层高为10cm。水槽边有排水口和插电泵的接口。水槽中层的玻璃片上有四个带小段玻璃管的孔,每个圆管有一个倾斜面,使水可以呈抛物线向四个方向喷出(图中没画出斜面),中间有一个大的圆孔。如图所示。 30 cm 20c m 30cm 排水口10cm 4.使用方法 1)在水槽中灌一半浓盐水(即不没过中层的玻璃板)。 2)对准中层的四个孔射出4道激光,同时用电泵将水压出五个孔,形成美丽的喷泉,边上有短管的孔光会沿水传播,中间的水柱无颜色。 3)关闭电泵,让水自然流回下层 4)调节激光的角度,使其恰好以较大的角度从标记点射向圆孔中心,则学生可看到水中发生一次全反射的现象,即解释了喷泉中光沿水传播的原理。 三、创新点 1.以往的全反射现象都是通过角度的方式表现,而我们的设计可使学生看到

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