在传统的大学物理经验中,定性经验较多,定量经验较少;验证经验更多,勘探经验更少。于传感器技术的数字实验技术使我们能够量化和探索大学的物理经验。何使用传感器技术使学生通过身体检查学习?解决实际问题时,学生会遇到哪些认知困难?本文使用传感器技术探索隔离器的可变导体,希望对中学的一线教师有用。程开始后,老师首先问了几个问题,以激发学生的学习兴趣。于这些问题,激发了学生学习的动机。问也是探究学习的开始。验之前,必须准备以下实验设备,包括带有Windows 2000以上操作系统的计算机,数据收集器,数据线,微电流传感器( -1至 1),一块干电池(两个电池),一个电钥匙,一个酒精灯和一个变阻器(0〜10),几根电线,玻璃棒,铁支架(两个),管夹测试(二)。先,使用数据线将数据收集器连接至计算机,然后将微电流传感器(-1〜 1)连接至相应的数据采集通道,然后启动系统软件。字实验室。后用试管夹将玻璃棒固定在铁支架上,将铜线线圈缠绕在玻璃棒的两端,然后将其与微电流传感器连接(-1〜 1),滑动变阻器(0〜10),电键,电源形成串联电路。图1所示。三,打开数字实验室系统软件菜单,并将数据收集采样时间间隔设置为0.2秒。
了动态地实时记录和观察玻璃随温度变化的传导,将显示模式更改为波形模式,并激活绘图坐标和记录数据的功能。此同时。闭电路,打开酒精灯以加热玻璃棒,单击数据收集开始按钮,绘制“时间-电流”曲线,如图2所示。
四,关闭酒精灯,收集数据并绘制“时间-电流”曲线,如图3所示。五,在坐标图中同步显示“时间-电流”曲线,通过单击可获取坐标的显示。击鼠标右键,如图4所示。时,可以从数据记录中获得从实验开始到结束随时间变化的当前值。形显示窗口清楚地代表了微电流传感器对闭路电流的检测。加热玻璃棒时,闭路电流为零,表明玻璃棒是绝缘体。着加热时间的增加,闭路电流不再为零,而是逐渐增加,从图2中可以看出,加热为红色的玻璃已经导电。酒精灯熄灭时,玻璃棒的温度降低,闭路电流从大到零逐渐减小,数据的“时间-电流”曲线如图3所示。
热过的玻璃从导体到绝缘体。璃在室温下是绝缘体,玻璃中几乎没有自由电子。红色状态下加热时,玻璃中的电子从分子的键上脱离,成为自由电子,绝缘玻璃成为导体。缘体和导体之间没有绝对边界,在某些条件下,它们可以相互转化。过以上的探索和分析,学生对可变绝缘导体有了基本的了解。果增加两个铜线线圈之间的距离会怎样?如果其他条件保持不变,增加闭路电压的结果是什么?如果使用玻璃管,结果是否与玻璃棒相同?对于上述猜想和假设,可以通过实验探索。用微电流传感器对可变绝缘体导体进行彻底的研究和研究,可以了解玻璃在室温下是绝缘体,但是当加热到白炽状态时,它会变成导体。缘体和导体之间没有绝对边界,在某些条件下可以相互转换。整个调查过程中,学生对绝缘子,导体和绝缘导体有更深刻的理解和理解,同时,他们还练习并培养了练习观察绝缘子活动的能力。真正的调查。于传感器技术的数字实验可以使用信息技术专门显示数值,图像和文本,从而弥补了传统实验的不足。验结果还对传统体验进行了定性分析,从而对数字体验进行了定量分析,充分体现了将智能数据记录,数据分析和自动控制功能集成在一起的数字体验的优势,以及进行了大学物理经验数据的数字化和自动化。智能数据处理和数据分析。于传感器技术的数字科学研究活动为信息技术和学科教学的有效整合提供了新平台,并为学生提供了探索规律的新机会。学。
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