主办单位: 共青团中央   中国科协   教育部   中国社会科学院   全国学联  

承办单位: 贵州大学     

基本信息

项目名称:
“浮标”显示瓶子微小形变演示教具
小类:
机械与控制
简介:
“浮标”演示微小变形演示实验,是以高中课本微小实验为基础的,并在此思路的引发下进行了扩展,增加了长方形,正四棱锥形,正六棱锥形,圆形等挤压实验,构成一组具有研究性和教育性的科技作品。
详细介绍:
1、找扁形、长方形、正四棱形、正六棱形、圆柱形等不同形状的瓶子各一个,将瓶盖改为胶塞。 2、找一支细玻璃管,并将其截成长约为20厘米的小段,然后根据细玻璃管的粗细,用打孔器在胶塞上打孔,并将细玻璃管插入胶塞孔中。 3、找几支颜色鲜艳的废圆珠笔芯,并用剪刀将其剪成长约1厘米若干节,并且在瓶子内灌满水的情况下,将截取的废圆珠笔芯分别塞入细玻璃管内作为“浮标”。然后相应地用胶塞塞紧相应瓶子的瓶口。 4、找几个红橡皮筋,分别以“8”字套绕法将红橡皮筋套绕在细玻璃管上 5、用手指将套绕在细玻璃管上的红橡皮筋滑移至细玻璃管内“浮标” ——废圆珠笔芯的下端情况下,分别挤压扁玻璃瓶及其它不同形状瓶子的瓶身(包括正对侧面及正对棱),观察细玻璃管内的“浮标”升降变化情况。 6、分别挤压平的正面和侧面,并观察瓶中“浮标”的升降情况

作品图片

  • “浮标”显示瓶子微小形变演示教具
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作品专业信息

设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标

在高课本中有演示微小形变的实验,但是实验中存在一些缺点,本试验是根据其中的缺点进行改进的,目的是保证物理实验的演示效果。 创新点:1、实验中添加了浮标,使实验演示清晰明了。 2、实验中增加了参照物,增强对比度。 技术关键:使用透明度高,而且细的玻璃管。

科学性、先进性

普通高中物理教科书中介绍的手的压力能使玻璃瓶发生形变的实验方法是:在扁玻璃瓶里盛满水,用穿有透明细管的橡皮泥封口,使水面位于细管中。用手捏玻璃瓶,可以看到透明细管中的水面变化。其缺点是:离实验装置较远的同学难以看清细管内水面升降变化。 我发明的方法实质性技术特点是:1、通过在透明细管内塞入长约1.5厘米、颜色鲜艳的废圆珠笔芯或销制的细塑料棒作 “浮标” ,根据水涨船高原理,明显显示瓶子受到挤压发生形变时透明细管内水面的升降变化情况。2、通过在透明细管上套绕可上下滑移的橡皮筋作参照,从而使学生们很容易根据运动相对性原理,清晰对比透明细管内水面上“浮标”升降变化情况。,可谓是设计巧妙,构思新颖。

获奖情况及鉴定结果

作品所处阶段

已经使用

技术转让方式

作品可展示的形式

实物

使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测

我发明的先进技术已拓展到瓶子受压形变与瓶子形状关系的引导学生探究实验及其它探究实验中,收到了良好的探究效果和教育效果。

同类课题研究水平概述

普通高中课程标准实验教科书《物理1》介绍的手的压力能使玻璃瓶发生形变的实验方法是:取一只扁玻璃瓶,里面盛满水,用穿有透明细管的橡皮泥封口,使水面位于细管中。用手捏玻璃瓶,可以看到透明细管中的水面变化,说明玻璃瓶在手的作用下发生了形变。其缺点是:由于手捏瓶子的力较小,引起玻璃瓶的形变也较小,从而使细管内水面上升或下降幅度较小,加之水和细管都是透明体,致使离实验装置较远的同学难以看清细管内水面升降变化。 有些网站介绍的改进方法是:将玻璃瓶内装入红墨水的方法进行了演示实验。这种改进仍存在以下不足:1、浪费了红墨水并造成污染。2、由于红墨水易附着在细管壁使管子变红,离实验装置较远的同学仍然难以看清管内水面的升降变化。3、由于挤压瓶子引起的细管内液面上升过程时间短暂,难以使离实验装置较远的同学对管内水面上升或下降现象产生较深印象。 关于其它不同形状的瓶子受压发生形变的对比实验及其推广应用实验未见有介绍。
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