PDF《用输液器制作“打点计时器”》

第27 卷第2期2007 年2月物理实验PHYSICS EXPERIMEN TATION Vol.

27 No.

2 Feb. ,

2007 收稿日期: 2006- 11-

14 作者简介: 李洪岭(1966 -), 男, 山东茌平人, 茌平县第二中学高级教师, 学士, 从事高中物理教学工作. 用输液器制作"打点计时器" 李洪岭 (茌平县第二中学,山东 茌平 252111) 摘要: 用废弃的输液器制作了简易的" 打点计时器" , 可以在课堂上分析、判断直线运动以及研究机械振动. 关键词: 输液器;

打点计时器;

直线运动;

机械振动 中图分类号: G633.

7 文献标识码: B 文章编号: 1005- 4642(2007)02 - 0026-

02 打点计时器是高中物理实验(例如 : 直线运动 中测速度、加速度 ,自由落体运动研究, 验证机械 能守恒定律等)中较常用的仪器,高考中考查机会 也很多. 但这类实验一般要在实验室中完成, 不 便在教室里演示. 所以 ,笔者利用废弃输液器制 作了简易的"打点计时器" ,现介绍如下.

1 所需材料及制作方法 输液器

1 套,中心有孔钢球

1 个, 乳胶若干. 将有孔钢球套在针头上, 孔处涂上乳胶 ,干固后待 用. 套钢球有

2 个作用 : 1) 作为配重 ,起到拉直输 液管以及防止针头随意摆动的作用 ;

2)作为单摆 使用时,相当于单摆小球.

2 原理简析 输液器工作时, 液滴均匀滴出 ,即相邻两滴间 的时间间隔相等. 其原理如图

1 所示. A 和B 处图1用输液器制作的打点计时器 的压强均为 1.

01 *

105 Pa , 输液管内液体高度 H (即AB 间的距离)不变 ,调好夹子后, 管中液体受 到的重力与其受到的阻力平衡时, 液滴滴下的时 间间隔就不变了,适当调整夹子的松紧度,可以得 到不同的滴液滴下时间间隔. 让液滴滴在纸带或 地面上,就可以得到与用打点计时器相似的效果. 不过需要说明的是 , 由于滴液滴下时间间隔不会 很小(一般大于 0.

02 s), 所以, 选用的纸带要长 些.

3 应用案例 1)分析、 判断直线运动 整套装置可固定在输液器架或铁架台上, 让 运动物体拖动长纸带运动 ,让液滴滴在纸带中心 线上即可 ,效果和标准打点计时器相似 ,分析处理 方法也相同;

也可手持装置在教室里直线运动,液 滴滴在地面上 ,地面相当于纸带,非常直观、形象. 根据点迹的分布情况, 即可判断运动的性质、特点,还可以测出液滴滴落的时间间隔(类似打点计 时器的打点周期)和液滴间距 ,从而粗略地计算出 物体运动的速度或者加速度等. 2)研究机械振动 一般用"沙摆"来研究机械振动. 通过观察沙 子在板上的痕迹形状来反映振动的正弦变化规 律. 但沙摆实验做起来比较困难. 笔者用自制的 "打点计时器" ,在教室的地面上就可将机械振动 的许多特点展现出来 : 手持装置匀速直线运动,让 摆垂直于运动方向摆动 ,在地面上就会呈现出正 弦曲线形状的图形. 同时可看到, 在平衡位置左 右,点迹比较稀疏;

在两端附近 , 点迹比较密集. 这正体现出振动的基本规律: 在向平衡位置运动 时,速度越来越大 ;

远离平衡位置运动时, 速度越 来越小.

4 结束语 《 高中物理课程标准》 特别强调学生主体作用 的重要性. 体现在实验上, 课标特别要求教师要 善于" 使用身边随手可得的普通物品做物理实 验" , 指出这"不但具有简便、直观等优点 ,而且有 利于学生动手 ,发展学生的实验技能,培养学生的 创新意识". 因此, 充分利用身边的 、日常生活中 常见的物品, 通过设计改造 , 自制一些教学仪器, 可以得到用常规、 标配的仪器所达不到的效果. 参考文献 : [ 1] 蒋万君. 用PC 机代替打点计时器计时[ J] . 物理实 验, 2002, 22(8): 31~ 32. Making ticker- timer using transfusion set LI H ong- ling (No.

2 M iddle School in Chiping , Chiping

252111 , China) Abstract: A simple ticker- timer , w hich can be used to study the straight line motion and the me- chanical vibration , is made using transfusion set. Key words: transfusion set ;

ticker- timer ;

straight line motion ;

mechanical vibration [ 责任编辑 : 尹冬梅] (上接第

25 页) 参考文献 : [ 1] 李春密. 物理实验操作能力的结构模型初探[ J] . 学科教育, 2002(6): 39. [ 2] 陶洪. 物理实验论[ M] . 南宁: 广西教育出版社, 1996. [ 3] 阎金铎. 物理思维论[ M] . 南宁: 广西教育出版社, 1996. Analyzing the configuration model and researching the culture practice on physical experiment thought capability in middle school H UANG Li- shu , FANG Zheng- hua (Department of Physics , Anhui N ormal Univercity , Wuhu

241000 , China) Abstract: The culture of physical experimental thought capability is the kernel and the thought character is the key to train physical experimental capability. By analyzing the teaching practice and the study of interrelated theory , the author puts forw ard the configuration model of the physical ex- periment thought capability , and discusses the exertion in the practice of the culture of physical exper- imental thought capability. Key words: thought capability ;

thought character;

experiment teaching [ 责任编辑 : 尹冬梅]

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