① 能量的转换实验怎么进行
材料准备
有盖子的圆柱形铁罐(例如装粉末状东西的罐子),细绳,1颗大钉子,锤子,2根小棍子,1个铁螺母,1根结实的橡皮筋。
实验步骤
1请大人帮忙用锤子在罐子的盖子和底部的中心打两个小洞。
2用细绳把螺母和皮筋绑在一起。
3用皮筋分别穿过底部和盖子上的小洞,然后用小棍穿过露在外面的皮筋形成的小扣,当罐子盖上以后,悬在罐子中的皮筋应该保持紧绷的状态,螺母自由地挂在皮筋上。
产生现象
罐子向前滚了一小段,越来越慢,随后又滚了回来。
原因解答
螺母较重,它并没有跟着罐子一起滚动,皮筋在滚动过程中由于螺母的运动而拧在一起,同时积蓄了能量。初始的推力被消耗完后,罐子中的皮筋为了恢复原来的状态,使用积蓄的能量使罐子又滚动起来。
② 初一生物呼吸作用释放能量的演示实验 1实验现象 2 实验结论 3设置甲乙装置的目的
正常种子里面的温度计温度升高 煮熟种子温度计温度不变
种子进行呼吸作用释放出了热能
目的是设置对照实验
③ 我是说的实践实验结果(实验记录实验报告),我先不说能量守恒,能量
是牛顿提出的 能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中其总量不变。能量守恒定律如今被人们普遍认同,但是并没有严格证明
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④ 六年级上册苏教版科学实验报告以及复习资料
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实验内容:比较能量大小与物体运动的关系(六年级下册第五单元)
课题:1、各种各样的能量
实验器材: 吸管、剪刀、胶带、记号笔、橡皮筋若干、米尺
实验类型:学生操作
实验步骤
操 作 要 点
1.制作吸管火箭
按书中步骤与要求,制作一个吸管火箭模型。注意不要剪到手,不要乱扔剩余的吸管。
2.制作发射器
1、按书中步骤与要求制作一个简易的发射器。
2、将吸管火箭模型放到发射器上,在吸管下端标记0刻度,然后往下拉吸管火箭,用记号笔在吸管上以厘米为单位依次标上刻度。
3.模拟不同能量发射吸管火箭
1、在发射器边放置米尺,调整米尺的零刻度。
2、将吸管火箭放到发射器上,将吸管火箭模型拉到1厘米处,发射,借助米尺,观察火箭上升后的高度,并记录,要求注意安全,不让吸管火箭对着实验的其他同学。重复做三次。
3、重复以上过程,依次实验并记录不同能量情况下的发射高度。
4.实验总结
结合所记录的数据求出平均数,进行综合分析。
5.整理器材
将实验材料整理好。
实验结论:橡皮筋给予吸管火箭模型的能量越大,吸管火箭升得越高。
实验内容:解释能量的转换(六年级下册第五单元)
课题:2、能量的转换
实验器材:火柴、花生米、铁丝、木板、三角架、石棉网、烧杯(水若干)、温度计
实验类型:学生操作
实验步骤
操 作 要 点
1.点燃花生米
1、用温度计测量烧杯里水的温度,并作好记录。
2、将花生米小心地穿在铁丝上,并将铁丝固定在木板上,注意高度略低于三角架。
3、用火柴小心地点燃花生米。观察所发生的现象。
2.加热水
1、将三角架放置在点燃的花生米上,并迅速放上石棉网及装了水的烧杯,将温度计悬垂于水中。
2、等花生米燃烧完毕后,读出温度计上的读数,并记录。
3.整理器材
将实验器材整理好,注意不要烫到手。
4.实验总结
结合以上实验现象,描述能量是如何转换的。
实验结论:人滑动火柴,动能转化为热能,火柴燃烧,发生化学变化,产生热能、光能。点燃花生米后,花生米产生热能、光能,使水变热,花生米的热能转化为水的热能。
实验内容:解释热在水中的传递方式<对流>(六年级下册第五单元)
课题:1、拓展
实验器材:试管夹、试管架、试管(水若干)、大头针、蜡烛、酒精灯、火柴
实验类型:教师演示
实验步骤
操 作 要 点
1.制作蜡烛块
1、用火柴点燃蜡烛,并使其熔化,收集蜡烛块。
2、将大头针小心地扎入蜡烛块,增加其重量。
2.加热
1、将蜡烛块放入试管底部,然后在试管内加入适量的水(不能超过试管的三分之二),并用试管夹夹住试管。
2、点燃酒精灯,对着试管上部加热,注意试管口不能对着人,加热时要转动试管,以使试管上部均匀受热,然后持续给试管上部加热,直至水沸腾。
3、观察试管底部蜡烛块的变化。
4、正确熄灭酒精灯。将热的试管放置在试管架上,小心烫手。
3. 实验总结
根据所观察的现象,尝试解释蜡烛块为何没有熔化。
4. 整理器材
待试管内水冷却后再整理实验器材,以免试管爆裂。
实验结论:试管上部的水受热后向上升,试管底部的水较冷往下沉,因此蜡烛块不会被熔化。水的传热方式为对流。
⑤ 化学能和电能的相互转化,是能量转化的重要方式之一,下图两个实验装置是实现化学能和电能相互转化的装置
(1)来乙 (自2)Fe-2e - =Fe 2+ (3)2Cl - +2e - =Cl 2 ↑;把生成的气体通入淀粉KI溶液中,若有蓝色出现,则说有Cl 2 生成 (4)2NaCl+2H 2 O ![]() |
⑥ 设计能量转化装置六年级科学·急需!!!!!
准备材料:一张复10cm正方形紫色纸,小纸制花、剪刀、固体胶、小木棒、大头针。
制作步骤:
1、拿出10cm边长正方形紫色纸:
⑦ 谁有能量转换小实验的方案HELP~~
搓手即可(会感觉到热)
(动能转化为内能)
⑧ 探究常见能量控制装置是怎样工作 实验记录
1)实验通知单 2)学生实验报告单 3)教师分组实验报告单 4)教师演示实验报告单 5)仪器出借单 6)借还登记
⑨ 紧急求助:苏教版六年级科学下实验报告单!
研究题目:模拟地球生态系统
目的:探究池塘生态系统的平衡
材料与工具:.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
⑩ 跪求大学物理演示实验报告——光学
这是以前我们写的 你看看可不可以
用透射光栅测定光波波长
08物理 杨贵宏
云南省红河学院物理系 云南 蒙自 661100
摘 要:这篇文章讲述了怎样利用透射光栅测量光波波长,以及测量时的细节,测量前的实验准备。
关键词:光栅,主极大,次极大,分光计,单色光,复色光
引言:
我们的生活离不开阳光,通常我们认为阳光是一种单色光[1](单一波长的光)。其实,笼罩在我们周围的光线本身是复色光(由两种或两种以上的单色光组成的光线),他是由不同波长波线的单色光组成的。
广义的说,具有周期性的空间结构或光学性能(如透射率、折射率)的衍射屏,统称光栅。光栅的种类很多,有透射光栅和反射光栅,有平面光栅和凹面光栅,有黑白光栅和正弦光栅,有一维光栅,二维光栅和三维光栅,等等。此次实验所使用的光栅是利用全息照相技术拍摄的全息透射光栅光栅的表面若被污染后不易清洗,使用时应特别注意[2]。
分光计是一种能精确测量角度的光学仪器,常用来测量材料的折射率、色散率、光波波长和进行光谱观测等。由于该装置比较精密,控制部件较多而且复杂,所以使用时必须严格按照一定的规则和程序进行调整,以便测量出准确的结果。
分光计主要由五个部件组成:三角底座,平行光管、望远镜、刻度圆盘和载物台。图中各调节装置的名称及作用见表1。
分光计基本结构示意图
表1 分光计各调节装置的名称和作用
代号 名称 作用
1 狭缝宽度调节螺丝 调节狭缝宽度,改变入射光宽度
2 狭缝装置
3 狭缝装置锁紧螺丝 松开时,前后拉动狭缝装置,调节平行光。调好后锁紧,用来固定狭缝装置。
4 平行光管 产生平行光
5 载物台 放置光学元件。台面下方装有三个细牙螺丝7,用来调整台面的倾斜度。松开螺丝8可升降、转动载物台。
6 夹持待测物簧片 夹持载物台上的光学元件
7 载物台调节螺丝(3只) 调节载物台台面水平
8 载物台锁紧螺丝 松开时,载物台可单独转动和升降;锁紧后,可使载物台与读数游标盘同步转动
9 望远镜 观测经光学元件作用后的光线
10 目镜装置锁紧螺丝 松开时,目镜装置可伸缩和转动(望远镜调焦);锁紧后,固定目镜装置
11 阿贝式自准目镜装置 可伸缩和转动(望远镜调焦)
12 目镜调焦手轮 调节目镜焦距,使分划板、叉丝清晰
13 望远镜光轴仰角调节螺丝 调节望远镜的俯仰角度
14 望远镜光轴水平调节螺丝 调节该螺丝,可使望远镜在水平面内转动
15 望远镜支架
16 游标盘 盘上对称设置两游标
17 游标 分成30小格,每一小格对应角度 1’
18 望远镜微调螺丝 该螺丝位于图14-1的反面。锁紧望远镜支架制动螺丝 21 后,调节螺丝18,使望远镜支架作小幅度转动
19 度盘 分为360°,最小刻度为半度(30′),小于半度则利用游标读数
20 目镜照明电源 打开该电源20,从目镜中可看到一绿斑及黑十字
21 望远镜支架制动螺丝 该螺丝位于图14-1的反面。锁紧后,只能用望远镜微调螺丝18使望远镜支架作小幅度转动
22 望远镜支架与刻度盘锁紧螺丝 锁紧后,望远镜与刻度盘同步转动
23 分光计电源插座
24 分光计三角底座 它是整个分光计的底座。底座中心有沿铅直方向的转轴套,望远镜部件整体、刻度圆盘和游标盘可分别独立绕该中心轴转动。平行光管固定在三角底座的一只脚上
25 平行光管支架
26 游标盘微调螺丝 锁紧游标盘制动螺丝27后,调节螺丝26可使游标盘作小幅度转动
27 游标盘制动螺丝 锁紧后,只能用游标盘微调螺丝26使游标盘作小幅度转动
28 平行光管光轴水平调节螺丝 调节该螺丝,可使平行光管在水平面内转动
29 平行光管光轴仰角调节螺丝 调节平行光管的俯仰角
实验原理:
图1中给出几条不同缝数缝间干涉因子的曲线.为了便于比较,纵坐标缩小了 它们有以下特点:
(1)主极强峰值的大小、位置和数目
当 ( )时, , ,但它们的比值 ,这些地方是缝间干涉因子的主极大(多缝衍射图样中出现一些新的强度极大和极小,其中那些较强的亮线叫主极大,较弱的亮线叫次极大)。 意味着衍射角满足下列条件:
(1)
(1)式说明,凡是在衍射角满足(1)式的方向上出现一个主极大,主极大的强度是单缝在该方向强度的 倍。主极强的位置与缝数N无关。主极强的最大级别|k|<d/λ。
(2)零点的位置、主极强的半角宽度和次极强的数目
当Nβ等于π的整数倍但β不是π整数倍时,sinNβ=0,sinβ≠0,这里是缝间干涉因子的零点。零点在下列位置:
sinθ=(k+m/N)λ/d (2) 其中k=0,±1,±2,…;m=1,…,N-1.
所以每个主极强之间有N-1条暗线(零点),相邻暗线间有一个次极强,故共有N-2个次极强。
半角宽度公式为: △θ=λ/Nd•cosθk。 (3)
主极强的半角宽度△θ与Nd成反比,Nd越大,△θ越小,这意味着主极强的锐度越大。反映在幕上,就是主极强亮纹越细。
上面我们只分析了缝间干涉因子的特征,实际的强度分布还要乘上单缝衍射击因子.在图1中所示 缝间干涉因子上乘以图1所示的单缝衍射因子,就得到图2[(a),(b),(c)]中所示的强度分布.从这里可以看出,乘上单缝衍射因子后得到的实际强度分布中各级说极强的大小不同,特别是刚好遇到单缝衍射因子零点的那几级主极强消失了,这现象叫做缺级.
在给定了缝的间隔d之后,主极强的位置就定下来了,这时单缝衍射因子并不改变主极强的位置和半角宽度,只改变各级主极强的强度.或者说,单缝衍射因子手作用公在影响强度在各级主极强间的分配.
如图3所示,设S为位于透镜L1物方焦面上的细长狭缝光源,G为光栅,光栅上相邻狭缝两对应之间的距离d 称为光栅常量,自L1射出的平行光垂直地照射在光栅G上。透镜L2将与光栅法线成θ角的衍射光会聚于其像方焦面上的Pθ点,由(1)式的光栅分光原理得
(3)
上式称为光栅方程.式中θ是衍射角,λ是光波波长,k是光谱级数(k=0、±1、±2…)。衍射亮条纹实际上是光源加狭缝的衍射像,是一条锐细的亮线。当k=0时,在θ=0的方向上,各种波长的亮线重叠在一起,形成明亮的零级像。对于k的其它数值,不同波长的亮线出现在不同的方向上形成光谱,此时各波长的亮线称为光谱线。而与k 的正、负两组值相对应的两组光谱,则对称地分布在零级像的两侧。因此,若光栅常量d为已知。当测定出某谱线的衍射角θ和光谱级k,则可由(1)式求出该谱线的波长λ;反之,如果波长λ是已知的。则可求出光栅常量d 。
实验进行步骤:
1.实验时分光计调节,
(1)粗调。
A,旋转目镜手轮,尽量使叉丝和绿十字清晰。
B,调节载物台,使下方的三只螺钉的外伸部分等高,使载物台平面大致与主轴垂直(目测)。
C,调整望远镜光轴俯仰调节螺钉,使望远镜光轴尽量调成水平(目测)。
粗调应达到的要求:在载物台上放一个三棱镜。当三棱镜的一个光学面与望远镜光轴接近垂直时,应可以看到反射回来的十字像,十字像一般与分划板上的交点并不重合,至此粗调完成。
(2)细调。
A,使分光计望远镜适应平行光(对无穷远调焦),望远镜、准直管主轴均垂直于仪器主轴,准直管发出平行光。
B,使望远镜对准准直管,从望远镜中观察被照亮的准直管狭缝的像,使其和叉丝的竖直线重合,固定望远镜。参照图3放置光栅,点亮目镜叉丝照明灯(移开或关闭夹缝照明灯),左右转动载物平台,看到反射的“绿十字”,调节b2或b3使“绿十字”和目镜中的调整叉丝重合。这时光栅面已垂直于入射光。
用汞灯照亮准直管的狭缝,转动望远镜观察光谱,如果左右两侧的光谱线相对于目镜中叉丝的水平线高低不等时(如图3),说明光栅的衍射面和观察面不一致,这时可调节平台上的螺钉b1使它们一致。最终使 光栅面衍射面应调节到和观测面度盘平面一致。
2. 测光栅常量d:只要测出第k可级光谱中的波长λ已知的谱线的衍射角 ,就可以根据(3)式求出d值。
(1).调节分光计按(1)步骤
(2).调节光栅位置
(3).用汞灯照亮准直管,转动望远镜到光栅的一侧,使叉丝的竖直线对准已知波长的第k级谱线的中心,记录二游标值。
(4). 将望远镜转向光栅的另一侧,使叉丝的竖直线对准已知波长的第k级谱线的中心,记录二游标值。
(5).重复第4、5步两次,得到3组数据。
3.光谱级数k由自己确定,由于光栅常量d已测出,因此只要未知波长的第k级谱线的衍射角 ,就可以求出其波长值 。
以知波长可以用汞灯光谱中的绿线( nm),也可以用钠灯光谱中二黄线 )之一。
3. 测量未知波长
(1). 用汞灯照亮准直管,转动望远镜到光栅的一侧,使叉丝的竖直线对准已知波长的第k级谱线的中心,记录二游标值。
(2).转动望远镜到光栅的一侧,使叉丝的竖直线对准以知波长的第k级谱线的中心,记录两游标值;将望远镜转向光栅的另一侧,同上测量,同一游标的两次读熟之差是衍射角 的两倍。
(3).重复第1、2步两次,得到3组数据。
实验数据:见实验数据记录表
实验数据记录表
表二 测光栅常量d实验数据
测量次序( )
1
2
3
表三 测量未知波长实验数据
测量次序( )
1
2
3
实验结果:
1.测量光栅常量
根据 ,由表二得到 的平均值
= (1)
由光栅原理 ,
因此有
又因为在此实验中 ,绿光的波线 nm,衍射角的平均值 ,因此得d的平均值
(nm) (2)
2.测量蓝紫光的波长
根据 ,由表三得到 的平均值
= (3)
由于 ,得到
又因为在此实验中 ,光栅常量 nm,衍射角的平均值 ,因此得 的平均值
(nm) (4)
参考文献:
[1],赵凯华.新概念物理教程——光学.高等教育出版社,2004
[2],进清理, 黄晓虹主编. 基础物理实验.浙江大学出版社2006
[3],杨述武主编,王定兴编. 普通物理实验(光学部分).高等教育出版社,1993