DIS实验与传统实验的比较做功改变物体内能实验摩擦生热

做功改变物体内能实验摩擦生热1 摩擦生热的传统物理实验在沪科版初三物理书中有关改变物体内能的两种方式做功和热传递的内容 ,由于做功是通过能量的转化从而改变物体的内能：即机械能转化为内能 ,而热传递是通过能量的转移：一个物体的内能转移到另一个物体上。因此相比热传递而言做功改变内能比拟抽象学生不好理解 ,在教师实在教师实际的教学中 ,都是力求以实验现象为根底来分析做功对气体内能的改变53 贾杰.谈在做功改变内能的教学中应用传感器J.物理教师,2007,28(6):11-12.53。实验仪器：铁丝实验目的：理解功与能转化实验原理：两物体摩擦时 ,克服摩擦力所做的功转化为物体内能 ,内能增加温度升高实验步骤：用双手来回弯曲一根铁丝 ,如图24所示 ,用手触摸铁丝的弯曲位置 ,我们发现弯曲部位发热。 图5-12 摩擦生热的传统物理实验图 总结：弯曲部位发热说明弯曲部位的温度升高了 ,而温度升高 ,物体的内能一定增加 ,本质上来说：做功改变物体内能即为：机械能转化为物体的内能。2 摩擦生热的DIS实验能够弥补传统实验的缺乏 ,且能够直观地观察温度的变化。用DIS实验做摩擦生热实验 ,可以通过电脑显示器中示数窗的示数变化和坐标内的曲线变化来观察压缩气体的温度变化 ,不仅直观性好 ,加深学生对该实验的印象及其知识点的理解54 王文祥.数据采集器在做功改变物体内能实验中的应用J.中国教育技术装备,2010(15):112-113.54。实验器材：铜管棉绳夹具软性泡沫塑料橡皮塞计算机温度传感器数据采集器实验目的：理解功与能转化实验原理：两物体摩擦时 ,克服摩擦力所做的功转化为物体内能 ,内能增加温度升高实验步骤：1在铜管中塞入软性泡沫塑料并用橡皮塞塞住铜管的左右段口 ,将铜管用夹具夹在桌子上并固定住。2将温度传感器插入橡皮塞中 ,连接数据采集器和计算机 ,如图5-13所示；图5-13 摩擦生热的DIS实验3翻开计算机中的数字化实验室软件 ,点击“通用软件翻开窗口后 ,对“传感器、“图像进行设置；在图线设置中 ,选择“X轴为时间t ,起始时间为0；“y轴为温度T ,起始温度为0。(4)点击“开始采集按钮后 ,将棉绳套在铜管上 ,用力来回拉棉绳的两端 ,速度要快。(5) 观察计算机上的图像5-14 ,让学生讨论并分析实验图像变化的原因 ,使学生认识到：摩擦可以增加物体的内能。 总结：棉绳与铜管摩擦时 ,克服摩擦力所做的功转化为物体内能 ,内能增加 ,从而温度升高 ,即为机械能转化为物体的内能。图5-14 摩擦生热的DIS实验图像图3 摩擦生热的传统实验与DIS实验的比照 摩擦生热的传统实验与DIS实验都有各自的优点和缺点。DIS实验优于传统实验的方面：（1） 可以用作演示实验用作演示实验的话 ,DIS实验能够将铜管的温度变化显示在计算机的屏幕上 ,学生可以从图像上观察铜管的温度变化；而传统实验是通过用手接触弯曲处铁丝来感受温度的升高 ,无法用作演示实验；2有实验数据支持实验结论从DIS实验图像上可以观察铜管的温度变化幅度以及数值 ,有实验数据支持实验结论；而传统实验是通过手的触摸来感受温度的变化 ,没有测量温度的数值 ,缺乏实验数据的支持实验结论。3能够直观地观察物体温度的变化学生能够从DIS实验中的温度图像中直观地观察物体温度的变化 ,而传统实验是通过手的接触来感受温度的变化 ,无法直观地观察温度的变化。传统实验优于DIS实验的方面：（1) 操作简单方便且省时间传统实验只需一根铁丝就可以完成实验 ,操作简单方便 ,耗时少；而DIS实验需要的实验仪器多 ,相对于摩擦生热的传统实验而言 ,操作复杂 ,耗时多。2 印象深刻传统实验通过身体的触摸感受温度的变化 ,而DIS实验中需要观察实验图像来发现温度的升高 ,因此 ,传统实验相对于DIS实验而言 ,印象深刻。 建议：从实验效果上看 ,摩擦生热的传统实验与DIS实验都有各自的优点与缺点 ,两者的优势并不比另一个强多少 ,因此 ,摩擦生热这个实验既可以选择用传统实验做 ,也可以选择用DIS实验来做。3 / 3