化學演示實驗化學演示實驗自主設計方案月14日14時-16南京工程學院化學演示實驗制填寫說明及注意事項一、方案書須逐條認真填寫,填寫內容必須實事求是,抒發明晰嚴謹。二、設計方案要能挺好地展示數學原理,所設計方案要求合理、可行,要具有一定的創新性和新穎性。三、凡是獲得經費支持的中學生,必須出席“物理演示實驗儀器創新與設計競賽”演示化學原理簡介(可以配圖說明)本實驗為劈尖干涉法測楊氏撓度一、楊氏撓度設金屬絲的原長為L,橫截面積為S,沿厚度方向施力F后,其厚度改變L,則金屬絲單位面積上遭到的垂直斥力σ比列系數E即為金屬絲的楊氏泊松比(單位:Pa或N/m)它表征材料本身的性質,E越大的材料,要使它發生一定的相對形變所須要的單位橫截面積上的斥力也越大。由式(2)可知對于半徑為d的圓錐形金屬絲,其楊氏撓度為:劈尖干涉法測薄片長度如圖,將兩塊光學平板玻璃一端疊在一起,在另一端插入細絲(或薄片),則在玻璃板間產生一空氣劈尖。當單色光垂直照射時,在空氣劈尖上下兩表面反射的兩束光將發生干涉。諸如在空氣劈尖上表面的點,設該點空氣膜長度為e,則兩束光光程差時(k=0,1,2,?),對應的兩束光在E點消失,出現暗紋,可得時,因為空氣劈尖長度相等之處,是一系列平行于兩玻璃交線的平行直線,所以其干涉白色是一族與交線平行且寬度相等的平行橫條。
如在薄片處呈現k=N級暗白色,則待測薄片長度d由式可知,若直接數出從劈尖端點到薄片處的干涉白色總量N,即可直接求出d。但這通常比較困難物理實驗設計方案,因而,我們采用先檢測單位寬度的干涉白色數量到薄片處總寬度L,最后估算出N,即Ln考慮到相間干涉白色寬度較小,我們是通過測50條干涉白色寬度來求50條白色寬度為l,則以某一白色為第0條白色,由讀數顯微鏡讀出其位置,再讀出第50條白色位置50三、測量原理檢測楊氏撓度核心是對微小形變Δ二、方案施行詳盡技術路線(要求有配圖或則相片)實驗步驟使用讀數顯微鏡,檢測50條干涉白色寬度l,依據在直角座標系下勾畫d—m圖象,估算斜率,則其斜率為拉力計示數/kg注:因為知識水平所限,本報告中的公式推論及數據處理方式難免存在缺陷和錯誤,還請老師們不吝強調。三、本方案創新之處本實驗將學院化學實驗中,兩個基礎的實驗——等厚干涉實驗與楊氏撓度實驗結合上去,巧妙地將楊氏撓度實驗核心——對于微小形變的檢測,轉化為劈尖干涉中,d的微小變化的估算。通過本實驗物理實驗設計方案,可以使中學生在理解兩個實驗基本原理的基礎上,開拓其思想,將課本上這些知識重新整合,拼接,,,使原先沉悶的知識,激發出新的活力。這,就是創新的本質!四、是否準備出席立項并出席“物理演示實驗儀器創新與設計競賽”(如不出席請簡略說明緣由)申請立項出席賽事不申請立項課程體會及改進意見通過本學期的化學實驗,我見識到了數學的魅力!通過一個個簡單而巧妙地實驗裝置,達到實驗目的,不得不為化學先輩們的智慧所嚇倒!在這,我向老師們提一點小建議。實驗前,老師們會向我們講解一些實驗操作步驟,許多老師講的很詳盡。這么尚且可以使我們少走不少彎路,但也剝奪了我們思索的機會!所以,我建議老師們不要把實驗步驟講得太過具體。一點見解,還請老師掂量。