能量转化演示器

陕西省眉县金渠中学

作者：陈宗军

项目简介

该作品能量转化演示器能够直观、简便地演示初中物理中常见的太阳能、风能、机械能、声能、光能、电能、磁场能、化学能之间的相互转化，为物理教学中能量的认识和相互转化提供方便，整套装置体积小、功能多、演示效果明显，是一个能量教学的好教具。在物理能量教学中学生对不同种类的能量认识模糊，同时能量的转化只停留在理论层面，没有把握不同能量的特点，也对能的转化理解不透，为此进行了该教具的研究和制作。

作品在并联电路的基础上运用了组合法、缺点弥补法、逆向思维法、转化法等科学方法和原理研究并制作。该作品的创新在于把常见的能量搬进课堂让学生亲手实验观察各种能量的特点及相互转化。作品功能多、演示效果明显，操作简便、携带方便，有学习、研究、演示的综合功能,是能量及能量转化教学的好教具。⑴、演示常见各种能量特点（太阳能与其它能）及相互转化。⑵、演示并联电路的工作特点。⑶、演示电磁铁、电流磁场的存在以及磁极间的相互作用。⑷、演示电磁感应现象及发电机工作原理。

作品在初中电学并联电路、能量及其转化、电与磁的教学和学习中起到良好的演示与学习功效，操作简单，现象直观，深受物理教师的认可和学生的喜爱。作品制作时由于器材所限和手工制作的原因，外观还缺乏精美，如再改进效果会更好。

无级调节狭缝/障碍物宽度的“光的衍射”实验装置

上海市位育中学

作者：陈浔颖

项目简介

光的衍射实验是高中物理课堂教学的演示实验。实验的目的是为了让学生观察光的衍射现象的同时了解产生明显光的衍射现象的条件。本实验通过实验装置的重新设计如下：（1）利用千分尺测微头可读数的特点，制作成无级可调的单缝套管，安装在高功率激光器前端，使用微调旋钮可以使缝宽达到0.01mm，激光的单缝衍射条纹从不明显到越来越明显，中央亮纹的宽度越来越宽。很好的解决了光路一致及狭缝宽度不可连续调节的问题，能定量及定性的研究光的单缝衍射现象；（2）利用千分尺测微头的螺杆可旋转并可读数的特点，在其螺杆中心安装矩形障碍物，制作成无级可调地挡光宽度的套管。通过旋转千分尺测微头的活动套管可以连续改变障碍物挡光的宽度，当障碍物转动水平时，挡光的宽度最窄，衍射条纹最明显，中央亮纹的宽度最宽。套管安装在高功率激光器前端，很好的解决了光路一致及挡光宽度不可连续调节的问题，能定量及定性的研究光的障碍物衍射现象。

本实验的创新点如下：（1）能无级调节狭缝的宽度，连续地显示光的衍射现象中中央亮纹随缝宽的变化规律；（2）能无调节障碍物的挡光宽度，连续地显示光的衍射现象中中央亮纹随挡光宽度的变化规律；（3）因为单缝及障碍物均在激光的光路上，安装方便，很大的节约了课堂演示的时间；（4）装置小巧，方便携带，且激光功率大，在教室定性演示效果非常好，不需要布置暗室及逐一观察，在教室的墙壁上就可以清晰的观察。（5）可以开发定量的学生探究实验，如“利用激光的衍射测距”、“利用激光的衍射测定细丝直径”等。

进一步完善的设想：减少定量测量中中央亮纹的宽度的误差，在光屏的位置利用光强传感器测量光强的分布，从而测出中央亮纹的宽度。

液滴型静电力半定量演示仪

上海市行知实验中学

作者：陈岭

项目简介

一、摘要：１、本创新教具的应用范围是研究、演示静电力对液体的作用。适用于初高中物理教学中静电力部分的演示、学生实验。2、由于液滴是透明的，为了能够在课堂上清晰准确的演示，我采用了半封闭的结构并且在侧面和顶部分别安装了LED可调色光源以及频闪光源，即便后排学生也可以非常清楚的在正常光照条件下看清带电液滴的飞行轨迹。整个教具结构紧凑轻便安全，使用时仅需连接一个手摇式感应起电机即可，有条件的地区如能搭配实物投影仪则效果更佳。3、实验现象：A、可定性观察带电细水流在空中呈锥形四散开来。B、可半定量（可控制容积不可控制带电量）的对比研究发现带电的水相比同条件不带电的水流速（单位时间流出体积）要快许多。

二、该项目的背景和改进的基本思路：这是一个物理学静电力部分的创新教具，利用同种电荷相斥的物理原理，展示流动的液体带上高压静电之后的产生的奇特运动变化。

三、该项目应用了哪些科学方法、科学原理：科学方法为控制变量法。科学原理为带同种电荷的物体之间存在互相排斥的作用力。

四、该项目的创新点或改进点：1、将“细水流带电会散开”这个一直停留在书本里的经典理论变成了实用教具，通过精心的设计的一体化LED光源、频闪光源，克服了透明小液滴在课堂上不便于观察的难点。2、通过初期实验我发现除了液滴散开之外，液体的流速在静电力的作用下有非常明显的提高，于是我将原有设计进一步提升，可以半定量研究同等情况下液体带电和不带电时流速的变化。

五、项目的使用情况和进一步完善的设想：除了能验证、解释公共基础部分的静电力原理之外，还能够很直观的将拓展部分的静电喷涂、静电植绒说清道明。使学生能够学以致用感悟现当代生产工艺中物理学的巨大作用。希望能够引入恒压静电产发生器替代手摇起电机，从而能够完全定量分析带电量与水流流速之间的关系。