大学物理实验 报告实验21 教案(共15篇)
1.大学物理实验 报告实验21 教案 篇一
实验 22 衍射光栅
一、实验目的:
1.观察光栅的衍射光谱,理解光栅衍射基本规律。2.进一步熟悉分光计的调节和使用。
3.测定光栅常数和汞原子光谱部分特征波长。
二、实验仪器:
分光计、光栅、汞灯。
三、实验原理及过程简述:
1.衍射光栅、光栅常数 光栅是由大量相互平行、等宽、等距的狭缝(或刻痕)构成。其示意图如图 1 所示。
图2
光栅上若刻痕宽度为 a,刻痕间距为 b,则 d=a 十 b 称为光栅常数,它是光栅基本参数之一。2.光栅方程、光栅光谱
根据夫琅和费光栅衍射理论,当一束平行单色光垂直入射到光栅平面上时,光波将发生衍射,凡衍射角
满足光栅方程: 图1,k 0,± 1,± 2...(1)时,光会加强。式中λ为单色光波长,k 是明条纹级数。衍射后的光波经透镜会聚后,在焦平面上将形成分隔得较远的一系列对称分布的明条纹,如图 2 所示。如果人射光波中包含有几种不同波长的复色光,则经光栅衍射后,不同波长光的同一级(k)明条纹将按一定次序排列,形成彩色谱线,称为该入射光源的衍射光谱。图 3 是普 0通低压汞灯的第一级衍射光谱。它每一级光谱中有四条特征谱线:紫色λ14358 A ;绿色λ 0 0 025461 A ;黄色两条 λ3=5770 A 和λ45791 A。
3.光栅常数与汞灯特征谱线波长的测量 由方程(1)可知,若光垂直入射到光栅上,而第一级光谱中波长λ1 已知,则测出它相应的衍射角为 1,就可算出光栅常数 d;反之,若光栅常数已知,则可由式(1)测出光源发射的各特征谱线的波长 i。角的测量可由分光计进行。
4.实验内容与步骤
a.分光计调整与汞灯衍射光谱观察(1)调整好分光计。
(2)将光栅按图 4 所示位置放于载物台上。通过调平螺丝 a 1 或 a 3 使光栅平面与平行光管光轴垂直。然后放开望远镜制动螺丝,转动望远镜观察汞灯衍射光谱,中央(K 0)零级为白色,望远镜转至左、右两边时,均可看到分立的四条彩色谱线。若发现左、右两边光谱线不在同一水平线上时,可通过调平螺丝 a 2,使两边谱线处于同一水平线上。
(3)调节平行光管狭缝宽度。狭缝的宽度以能够分辨出两条紧靠的黄色谱线为准。
b.光栅常数与光谱波长的测量
2.大学物理实验 报告实验21 教案 篇二
一、明确实验目的, 减少实验盲目性
康德说过:“没有目标而生活, 犹如没有罗盘而航行。”可见, 做任何事情都应有一定的目标或目的, 做物理实验也一样, 在实验之前, 首先要明确实验目的, 知道自己要干什么, 才能明确实验所依据的理论, 应采取什么样的实验方法、应准备哪些实验器材, 这是实验的前提, 更是实验顺利进行的保障。在实验报告中的第一项就是实验目的, 如在完成北师大版九年级物理全一册第十一章《简单电路》第七节《探究影响电阻大小的因素》时, 就应首先填写实验目的:通过实验探究导体电阻的大小与哪些因素有关。然后, 通过生活中的铜芯、铝芯线等实例做出猜想, 影响因素可能有材料、长度、粗细 (横截面积) 、温度等, 最后确定实验方法用控制变量法, 进而选取电源、开关、电流表等器材, 为实验做好充分准备。反之, 若将学生直接送进实验室, 即使有再多的实验器材, 学生也会显得茫然或乱做一通, 浪费了时间也没有任何收获。所以, 明确实验目的是必不可少的, 它不但减少了实验的盲目性, 也锻炼了学生的思维能力。
二、明确实验步骤, 循序渐进
实验报告中的实验步骤是完成实验的重要载体。明确实验目的后, 通过思考、分析, 制订试验计划, 理出实验步骤。实验步骤是对实验操作过程的分析, 第一步应做什么, 第二步应做什么, 循序渐进地层层完成实验。在填写实验报告时, 这就要求学生对实验非常熟悉, 其中还包含实验中的注意事项、仪器的使用规范等。在探究影响导体电阻大小的因素的实验中亦如此:第一步检查器材是否正常;第二步按设计的电路图连接电路;第三步探究导体电阻大小与制作材料的关系;第四步探究导体电阻大小与长度的关系;第五步探究导体电阻大小与橫截面积的关系;第六步探究导体电阻大小与温度的关系;第七步拆卸实验, 仪器归位。这样不仅能加深学生对理论内容的理解, 增强学生做实验的积极性, 还能锻炼学生的动手能力、观察能力、小组协作能力。
三、归纳总结, 创造发现
在完成了一系列的实验操作后, 我们在实验报告上记录下了每一次实验的结果 (数据) , 这是实验结束的标志, 但并非是实验的最终结果。观察数据, 我们会得到什么样的结论, 能总结出什么样的物理规律, 这需要分析数据, 归纳总结, 并有所发现。在探究影响导体电阻与哪些因素有关的实验中, 记录了五组数据, 通过对比总结, 我们发现导体电阻的大小与材料、长度、横截面积、温度有关。另外在实验中我们还发现: (1) 为什么有的小组的数据相同, 有的不同; (2) 个别小组实验时电流表反转了, 这是为什么; (3) 有小组改进实验, 在电路中加入了一只小灯泡, 这样做有什么好处等。此时, 对于学生而言, 记录的不单单是数据, 更多的是发现、是收获、是创造、是成就、是喜悦。
四、巩固反思, 提升内化
在完成了归纳总结后, 实验报告并没有完成, 更重要的是对实验进行误差分析。误差分析的过程其实是对实验再思考的过程, 是对实验教学的一种反馈, 审视实验过程, 分析实验中有哪些得失, 数据误差来源于哪些地方、怎样减小误差。对于每一位学生而言, 这样的反思会有不同的见解, 不同的感悟, 久而久之, 必将内化为自身的一种能力, 做到扬长避短、精益求精, 科学认真。学生在下次的实验中, 必将以更高的效率完成实验。
总之, 撰写实验报告是物理实验教学的重要组成部分。一份小小的实验报告, 不仅承载了实验的基本内容, 更承载了师生的无穷智慧。所以, 在进行物理实验教学时, 一定要重视撰写实验报告, 让实验报告成为实验教学的助推器, 帮助教师、学生更好地完成实验教学工作。
摘要:实验报告是物理实验教学的重要组成部分。撰写实验报告又是实验课的重要组成部分, 对实验教学有着极其重要的地位和意义。撰写实验报告不仅能加深学生对理论内容的理解, 增强学生做实验的积极性, 还能锻炼学生的动手能力、自学能力, 提升实验课的效率。本文从四个方面出发, 浅谈中学物理实验报告的重要性, 以期大家共同商讨。
关键词:中学物理,实验报告,重要性,效率
参考文献
[1]闫金铎.普通物理教学手册[M].北京:北京师范大学出版社, 1985.
[2]黄波.初中物理课堂教学问题诊断与教学技能应用[M].北京:中国出版集团;北京:世界图书出版公司, 2009.
3.实验力学实验报告 篇三
关键词 应变片;静态应变仪;动态应变仪;电桥;拉伸机
中图分类号 G64 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)082-0141-01
1 标定试验
1.1 利用YE29003B应变标定仪标定动态应变仪
1)将YE29003B应变标定仪接入动态应变仪中:接完后相应的接口通道指示灯变暗,选折合适的拱桥电压和增益。本文选取:10V和2K欧姆,通道为3通道。
2)先将YE29003B应变标定仪拨到0欧姆,然后将动态应变仪选定通道电压调零,按下AUTO按钮机器会自动调零,若没有完全为零,可以用螺丝刀调节左边的微调FINE。
3)将YE29003B应变标定仪拨到1000欧姆,调节动态应变仪选定通道电压,并使其成为整数。
4)将YE29003B应变标定仪分别拨到800、600、400、200、0欧姆,记录每组的电压。
5)处理数据、得到回归曲线,由图可知应变与电压的关系。
1.2 模拟标定动态应变仪
本实验是用固定电阻和可变电阻接好电桥,模拟应变。因为应变片的工作原理就是,在某变形点应变片会随之变形,从而自身电阻改变,导致电桥不平衡。如此标定动态应变仪时完全可以用可调电阻代替应变片。
将可变电阻调到59880欧姆,将动态应变仪调零后接入刚调好的可变电阻,再将接入可变电阻后的电压调到整数。
依次调节可变电阻使分别其为74880欧姆、99880欧姆、149880欧姆、299880欧姆,并照如上操作得到五组电压如下表:,然后和YE29003B应变标定仪得出结论比较。
2 弯曲、拉伸试验
2.1 拉伸试验测量弹性模量E,泊松比v
1)应变片的粘贴、连接仪器。因为要测两个量故使用两片应变片,一片测纵向,另一片测横向,贴片贴好后将两片应变片接入YE2538A程控静态应变仪的两个不同通道中,并接成1/4桥电路,其中纵向应变接入通道1,横向应变片接入通道2。
2)试样加载、数据收集。摇动YE6253多功能材料力学试验台的加力手柄,使试样受拉,同时YE2538A程控静态应变仪会显示拉力和应变,选取合适的数据并记录。本文中以拉力为准,大约隔50N到100N记录一组数据。每次记录时先点通道1,记录纵向应变,再点通道2,记录横向应变。
3)数据处理,计算E和v。用Excel处理得到的数据并绘图,由竖向应变-应力图可得弹性模量E。由竖向应变和横向应变可得泊松比v。
2.2 弯曲试验正应力试验
1)试验用三点弯梁、应变片粘贴及电桥接法。本实验所用材料为已粘贴好五片应变片的三点弯曲梁:五片应变片(至上而下)本别测量上表面、中性层与上表面间、中性层、中性层与下表面间、下表面五个位置的应变,故有五片应变片接入YE2538A程控静态应变仪中,每片接入不同的通道中,规定应变片按至上而下的顺序接入通道1至通道5。
2)测量五点应变并与理论作比较。实验前先调零,测试时将拉力规定为某一特定值,本文使用600N,加载后先按通道1,記录上表面应变片的应变,以此类推测得其他点的应变。为消除误差,此过程复测量三次,每次拉力一定,取三组数据平均值。最后与理论值比较,得应变平均值,实际应力值,应力理论值和相对误差=|σ实-σ|/σ。
3 K片的测定
3.1 试验材料及方法描述
本实验用的是截面为18.1*18.1的正方形梁,简支梁表面放一幅梁,中点受集中力并用千分尺测梁中点位移。应变片贴在上下表面,测出梁上下表面的应变量。由《力学CAT基础》推导K片的值。
3.2 K片的推导
根据《力学CAT基础》,纯弯梁应变与应变片电阻率测量装置如下图所示。供货应变片粘贴在梁的纯弯区段内下表面,应变片纵向与梁的轴线方向重合,给定载荷后通过绕度计测量纯弯梁在加力线上的位移f,并由材料力学梁弯曲公式计算出应变片粘贴处梁的应变:
ε纵=fh/(l2+f2+fh)
1)用电阻仪表在贴片前测出应变片的阻值R;
2)将应变片和温度补偿片接入应变仪桥路调零后,按给定载荷P加载到位后测出应变仪的电压输出V;
3)将载荷卸去并使应变仪调零,随后对测量应变片电阻并联一个可调电阻仪,而后调并联电阻值到Rn,使对应应变仪的输出电压仍为V。此时应变片和外并电阻Rn的总电阻为:RRn/(R+Rn);
4)根据1)、3)步得到的电阻数值可以求出电阻变化率为:
ΔR/R=[RRn/(R+Rn)-R]/R=-R/(R+Rn)
5)灵敏系数Κ片的测量结果为:
Κ片=|ΔR/R|/ε纵=|ΔR/R|l2/fh
3.3 测量ε仪、千分表读数f
测出数据千分表读数f,ε仪(µε),ε纵(µε),△R/R,拉力(N)。由ε纵(µε)—△R/R曲线可得K片的大小。
4 COD引伸计标定、测量裂纹长度
4.1 COD引伸计侧线
因COD引伸计的五条输出线是混乱的我们必须对此整理,方法如下:
首先,COD引伸计内部桥路如下:
引线是4条桥线加一条地线,每个电阻120欧姆
如对于1线,将其和其他颜色的先接到欧姆表上若读数为90可知是1、4两端或1、3两端,二若欧姆表上若读数为120可知是1、2两端,这样便知道电桥的内部链接只要将对面的两端接入YE29003A盒中的V+、V—,或IN+、IN—中即可。
4.2 COD引伸计位移与动态应变仪电压的关系
在使用COD引伸计前必须标定引伸计位移与动态应变仪电压的关系,只有这样才可进行下一步试验。
4.3 测量裂纹长度
(本实验使用柔度法来测量裂纹长度,试验在弹性范围内进行,每次试验加载一次并马上卸载同时记录载荷与位移关系。
根据SET柔度公式:a/w=β0+β1µ 其中:β0=1.0056;β1=-2.8744
µ=1/(1+sqrt(E`*BefC));Bef=B-(B-Bn)/B
a是裂纹长度;B为式样的厚度,W为其宽度;测得B=2mm,W=18mm,E是弹性模量,C是测得的柔度即本实验的δ。
将数据代入得:a。
参考文献
[1]蔡立勋.力学CAT.西南交通大学.
4.大学物理实验 报告实验21 教案 篇四
1、将实验数据以表格的形式整理到实验报告上;(0-5分酌情扣分)
2、作图必须使用坐标纸,铅笔。而且图名、坐标轴的名称及单位,坐标分度等信息应齐全;(如果不用坐标纸作图扣10分,否则0-5分酌情扣分)
3、计算应该有必要的过程,不能只给出最后结果;(0-20分酌情扣分)
4、应该有实验结论和结果分析。(0-5分酌情扣分)
5.大学物理实验 报告实验21 教案 篇五
【实验内容】
在PC机虚拟机下的Linux系统中建立基于ARM 的嵌入式Linux 开发环境。
1.学会网口的配置 2.Minicom端口的使用
【预备知识】
1.了解ARM9处理器结构 2.了解Linux 系统结构
3.了解ARM开发板使用常识
【实验设备和工具】
硬件:PC机Pentium100以上,ARM嵌入式开发平台
软件:PC机Linux 操作系统+MINICOM+AMRLINUX开发环境
【实验原理】
1.交叉编译器在一种计算机环境中运行的编译程序,能编译出在另外一种环境下运行的代码,我们就称这种编译器支持交叉编译,这个编译过程就叫交叉编译。简单地说,就是在一个平台上生成另一个平台上的可执行代码。这里需要注意的是所谓平台,实际上包含两个概念:体系结构
(Architecture)、操作系统(OperatingSystem)。同一个体系结构可以运行不同的操作系统;同样,同一个操作系统也可以在不同的体系结构上运行。举例来说,我们常说的x86 Linux平台实际上是Intelx86体系结构和Linuxforx86操作系统的统称;而x86WinNT平台 实际上是Intelx86体系结构和Windows NTforx86操作系统的简称。交叉编译这个概念的出现和流行是和嵌入式系统的广泛发展同步的。我们常用的计算机软
件,都需要通过编译的方式,把使用高级计算机语言编写的代码(比如C代码)编译(compile)成计算机可以识别和执行的二进制代码。比如,我们在Windows平台上,可使用Visual C++ 开发环境,编写程序并编译成可执行程序。这种方式下,我们使用PC平台上的Windows工具开发针对Windows本身的可执行程序,这种编译过程称为nativecompilation,中文可理解
为本机编译。然而,在进行嵌入式系统的开发时,运行程序的目标平台通常具有有限的存储空间和运算能力,比如常见的ARM平台,其一般的静态存储空间大概是16到32MB,而CPU 的主频大概在100MHz到500MHz之间。这种情况下,在ARM平台上进行本机编译就不太可能了,这是因为一般的编译工具链(compilationtoolchain)需要很大的存储空间,并需要很强 的CPU运算能力。为了解决这个问题,交叉编译工具就应运而生了。通过交叉编译工具,我们就可以在CPU能力很强、存储空间足够的主机平台上(比如PC上)编译出针对其他平台的可执行程序。
要进行交叉编译,我们需要在主机平台上安装对应的交叉编译工具链(crosscompilation tool-chain),然后用这个交叉编译工具链编译我们的源代码,最终生成可在目标平台上运行的代码。常见的交叉编译例子如下:
1、在WindowsPC上,利用RVDS(ARM开发环境),使用armcc编译器,则可编译出针对ARMCPU的可执行代码。
2、在LinuxPC上,利用arm-linux-gcc编译器,可编译出针对LinuxARM平台的可执行代码。
3、在Windows PC上,利用cygwin环境,运行arm-elf-gcc编译器,可编译出针对ARMCPU的可执行代码。
2.NFS服务
NFS是Net FileSystem的简写,即网络文件系统.网络文件系统是FreeBSD支持的文件系统中的一种,也被称为NFS.NFS允许一个系统在网络上与它人共享目录和文件。通过使用NFS,用户和程序可以像访问本地文件一样访问远端系
统上的文件。
NFS至少有两个主要部分:一台服务器和一台(或者更多)客户机。客户机远程访问存放在服务器上的数据。为了正常工作,一些进程需要被配置并运行。
在本实验中就是将PC机作为服务器,而将ARM开发板作为客户机,这样ARM开发板就可以远程
访问存放在在PC机上的数据,这样可以缩短研发周期,更方便的调试程序。
【实验步骤】
1.双击桌面上VMWARE,打开Linux 虚拟机 2.点击启动虚拟机,启动虚拟机 3.以root身份登陆虚拟机,密码123456
4.其他步骤详见实验指导书
【实验结果和程序】
基于ARM 的嵌入式Linux开发环境建立完毕。
【思考题】
1.如何验证交叉编译器已安装成功? 答:在终端输入命令:cd/arm/rootfs/home/driver(文件夹里已有test_led.c文件)arm-linux-gcc–o test_ledtest_led.c
若有可执行文件test_led生成则表示交叉编译器已安装成功
2.如果我们需要变更根文件系统的目录,该如何设置使得ARM开发板可以成功挂载?答:修改/etc/exports 文件的内容,将/arm/rootfs*(rw,sync,no_root_squash)改为/XX/XXX
*(rw,sync,no_root_squash)(/XX/XXX为变更后点的文件目录)
3.怎么在u-boot命令行下修改ARM 开发板的IP?
答:输入setenvip=x.x.x.x:192.168.0.1:192.168.0.1:255.255.255.0:uestc:eth0:off
Saveenv
x,x,x,x为ARM开发板的新IP。
【实验结论】
6.大学物理实验总结报告 篇六
10级计算机科学与技术1班
100601151 张恒
经过一年的大学物理实验的学习让我受益匪浅,在大学实验课即将结束的时候,在这一年以来的学习进行总结,总结这一年以来的收获与不足,在今后的学习生活更好地将在物理实验中学到的思想知识运用进去。
物理实验课具有非常重要的地位,覆盖面广,具有丰富的实验思想、方法、手段,同时能提供综合性很强的基本实验技能训练,是培养学生科学实验能里、提高科学素质的重要基础。它在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力等方面具有补课替代的作用。
大学物理实验包括普通物理实验(力学、热血、电磁学、光电实验)和近代物理实验。
这一年以来的学习我掌握了一下的知识:
1.了解测量误差与不确定度,能逐步学会用不确定度对直接测量和间接测量的结果进行评估,掌握处理实验数据的一些常用方法,包括列表法、作图法和最小二乘法等。
2.掌握基本物理量的测量方法。例如,长度、质量、时间、热量、温度、压强、压力、电流、电压、电阻、磁感应强度、光强度、折射率、电子电荷、普朗克常量、里德伯常量等常用物理量及物性参数的测量。
3.了解常用的物理实验方法,并逐步学会使用,例如,比较法、转换法、放大法、模拟法、补偿法、平衡法、干涉法、衍射法等。
4.掌握实验室常用仪器的性能,并能够正确使用,例如,长度测量仪器、计时仪器、测温仪器、变阻器、电表、交/直流电桥、通用示波器、低频信号发生器、分光仪、光谱仪、电源和光源等常用仪器。
5.掌握常用的实验操作技术,例如,零位调整、水平/铅直调整、光路的共轴调整、消视差调整、逐次逼近调整、根据给定的电路图正确接线、简单的电路故障检查与排除等。
6.了解了物理实验史料和物理实验在现代科学技术中的应用知识。另外、我还得到了很多能力的培养,比如:
1.独立实验的能力,能够通过阅读实验教材、查询有关资料和思考问题,掌握实验原理及方法,做好实验前的准备;正确实验仪器及辅助设备,独立完成实验内容,撰写合格的实验报告;培养了我的独立实验的能力,逐步行程了自主实验的基本能力。
2.分析与研究的能力,能够融合实验原理、设计思想、实验方法相关的理论知识组队实验结果进行分析、判断、归纳与综合。掌握通过实验进行物理现象和物理规律眼界的基本方法,具有了初步的分析与研究能力。
3.理论联系实际的能力,能够在实验中发现问题、分析问题并学习解决问题的科学方法,逐步提高了综合运用所学知识和技能解决实际问题的能力。4.创新能力,能够完成符合规范要求的设计性、综合性内容的实验,进行初步的具有研究性或创意性内容的实验,激发学生的学习主动性。
经过一年的学习,我了解到物理实验课大致分成三个部分,课前预习,进行实验,撰写实验报告。实验预习是必须的、因为实验课时间有限,所以必须预先了解实验内容,否则无法在短时间完成一个复杂的实验,在实验之前必须了解实验原理、待测实验原理、预期获得的实验结果等。预习时必须了解实验名称、实验目的、仪器设备、基本原理。进行实验时,要先熟悉一下仪器、设备的性能以及正常的操作规程,切忌盲目操作;其次要全面的想一想实验操作程序,不要急于动手,因为程序错一步或调错一次,都可能使整个实验失败。实验完成后要书写实验报告,要简明扼要地将实验结果完整而又真实地表达出来。实验报告要包括,实验名称、实验目的、仪器设备、基本原理、实验步骤、数据表格及数据处理、实验结果、问题讨论。
7.大学物理实验 报告实验21 教案 篇七
膀胱癌是泌尿系统最常见的恶性肿瘤,世界范围内,膀胱癌发病率居第9位[1],在我国泌尿系统肿瘤中,其发病率和死亡率均居首位。手术治疗并行放、化疗后,具有较高的复发率[2]。因此,临床上迫切需要寻找能有效预防膀胱癌复发的免疫疗法。
白细胞介素21(interleukin-21,IL-21)是近几年发现的非常重要的免疫调节因子,已有的研究表明,IL-21可以刺激T细胞及NK细胞的增殖,具有抗肿瘤的作用[3]。由于生物素容易掺入各种生物分子(如脂多糖、蛋白质)中生物素化,而链亲和素(streptavidin SA)能与生物素紧密非共价结合,故可将链亲合素与生物素间的经典结合用于生物医学的许多领域[4]。
我们前期已制备了hIL21-SA融合蛋白[5],由于IL21存在人鼠种族特异性,为了在小鼠动物模型中研究IL21的抗瘤效应,本文研制了SA标记的mIL-21双功能融合蛋白,并建立小鼠MB49表浅膀胱癌模型,应用蛋白质锚定技术,将mIL21-SA融合蛋白锚定在小鼠膀胱表面,观察其抗肿瘤效果。为临床应用提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 实验材料:
原核表达质粒SA-pET21(南方医科大学生物治疗研究所保存);表达菌株E.coli BL21(DE3)(Novagen);小鼠膀胱癌细胞MB49(ATCC);雌性C57BL/6小鼠(南方医科大学实验动物中心)。
1.1.2 试剂:
各种限制性内切酶(TaKaRa);dNTP、IPTG (Sigma);引物(上海英俊公司合成);Ni-NTA螯合层析填料(Qiagen);LDH试剂盒、DAB试剂盒、Western Blot试剂盒(武汉博士德公司);MTT、大鼠抗小鼠IL21单克隆抗体、FITL标记的羊抗大鼠IgG、PE标记的抗CD4+抗体、FITL标记的抗CD8+抗体(北京鼎国)。
1.1.3 仪器:
AKTA explorer-100蛋白纯化系统(Phamacia);流式细胞仪 (BD)。
1.1.4 培养基:
LB培养基、RMPI 1640培养基(上海吉诺)。
1.2 方法
1.2.1 表达载体的构建
设计上、下游引物分别为GGGATCCCATATGCATAAATCAAGCCCCCAAGGGCCAG,CCGCTCGAGAATTCGGAGAGATGCTGATGAATCATCTTTTG,以作者实验室早期构建的pET24a-mIL21为模板,加入PCR相关试剂反应。模板的反应条件:预变性94℃,3min;变性94℃,60s;复性55℃,60s;延伸72℃,60s,30个循环再72℃延伸10min后,获得目的基因片段。琼脂糖电泳鉴定后切胶回收后克隆到SA-pET21载体中,获得mIL21-SA-pET21质粒。重组质粒经菌落PCR及双酶切(NdeⅠ、XhoⅠ)初步鉴定后,检测DNA序列。
1.2.2 mIL21-SA融合蛋白的表达
将测序正确的质粒转化到BL21(DE3)中,用含氨卞青霉素的LB平皿筛选。随机挑取单克隆菌落至LB培养基中,吸光度(A)值为0.4~0.6时,IPTG诱导后,用12%SDS-PAGE 凝胶筛选出IPTG诱导后的最佳时间和最适温度。大量培养表达高的单克隆菌落,用12%SDS-PAGE鉴定mIL21-SA融合蛋白的表达情况。
1.2.3 mIL21-SA融合蛋白的纯化
重悬菌体按1 ∶10( W/V)用菌体裂解液(1 mmol/L EDTA,50mmol/L Tris-HCl,1mg/ml 溶菌酶,pH 8.0),超声破碎,收集沉淀。按1∶10 ( W/V)用包涵体洗涤液A(2mmol/L EDTA,20mmol/L Tris-HCl,pH 8.0);B(10mmol/L EDTA,20mmol/L Tris-HCl,2 mmol/L β-ME,0.1% Triton X-100,pH 8.0);C(2mmol/L EDTA,20mmol/L Tris-HCl,2mol/L尿素,pH 8.0);D(20mmol/L Tris-HCl,2mmol/L EDTA,50% 异丙醇,pH 8.0);E(20mmol/L Tris-HCl,pH 8.0)洗涤,离心,取沉淀。溶解于7mol/L盐酸胍,8mol/L 尿素稀释10倍,离心后取上清过滤,Ni-NTA柱纯化,平衡液20mmol/L咪唑平衡,样品上柱,100mmol/L咪唑的洗脱液洗脱。
1.2.4 mIL21-SA融合蛋白的复性
取复性缓冲液(1mmol/L EDTA,50mmol/L PB,100mmol/L β-巯基乙醇,8mol/L尿素)将纯化后的样品浓度稀释0.1~0.2mg/ml,用梯度稀释法,将样品置于大于20倍体积的复性液(10mol/L NaCO3,3mol/L尿素,1mmol/L EDTA,10%甘油,0.3mol/L L-精氨酸,1mmol/L GSH,0.2mmol/L GSSG)搅拌,4℃透析8h;后逐渐降低尿素浓度,终用50mmol/L PB 4℃透析8h。离心,取上清,12%SDS-PAGE鉴定mIL21-SA融合蛋白的复性情况,过滤除菌,-20℃保存。
1.2.5 Western blotting 鉴定:
12%SDS-PAGE电泳分离mIL21-SA融合蛋白,电转仪转移至硝酸纤维素膜。37℃、5%脱脂奶粉封闭2h,洗涤,37℃大鼠抗小鼠IL21单克隆抗体(1:2 000稀释)孵育1h,洗涤后室温下偶联辣根过氧化物酶的羊抗大鼠IgG 二抗(1:200稀释)孵育1h,DAB 显色。
1.2.6 mIL21-SA的生物学活性检测
取C57BL/6小鼠胸腺制备悬液,含ConA 2.5μg/mL的RPMI 1640调整细胞浓度为2×106/mL。每孔加入100μl于96孔细胞培养板,mIL21标准品和mIL21-SA融合蛋白分别倍比稀释,将每稀释度设3复孔,阴性对照组不加细胞因子。37℃、5%CO2培养48h,MTT 法测定细胞增殖。因mIL21-SA的相对分子质量是mIL21的2倍,mIL21标准品的初始浓度为10μg/mL,活性为2×104U/mg,则mIL21-SA融合蛋白的初始浓度为20μg/mL。
1.2.7 流式细胞仪检测mIL21-SA对MB49肿瘤细胞的锚定修饰效果
调整MB49肿瘤细胞浓度为1×107/ml,37℃,加终浓度为1mg/ml的Sulfo-NHS-LC-LC-Biotin60 min;mIL21-SA融合蛋白60 min,大鼠抗小鼠IL21单克隆抗体30 min,室温加入10μg FITL标记的羊抗大鼠IgG避光30 min,离心洗涤,每管取50μg洗液重悬细胞,上机检测,分析其对肿瘤细胞的锚定修饰效果。
1.2.8 小鼠原位膀胱癌模型的建立
取对数生长期良好的MB49细胞,消化洗涤后,PBS调整细胞浓度为1×107/ml 备用。按60mg/kg腹腔注射0.6%戊巴比妥钠麻醉C57BL/6小鼠,麻醉后无菌操作进行尿道插管。插管后,0.1ml PBS灌洗膀胱1次,再灌注0.1ml 0.1mol/L HCI,作用20s后抽出,立刻灌注0.1ml 0.1mol/L NaOH,5s后抽出。PBS冲洗膀胱3次。向膀胱内灌注1×107/ml MB49备用细胞,进行肿瘤细胞种植,静脉留置针留置2h。
1.2.9 mIL21-SA融合蛋白灌注治疗小鼠原位膀胱癌
取雌性C57BL/6小鼠125只,随机分成5组,每组25只,其中4组建立小鼠MB49原位表浅膀胱癌模型后,分别为PBS组、SA-GFP组、可溶mIL21组、mIL21-SA组,后一组为二次攻击对照组。小鼠膀胱灌注肿瘤细胞后第2d开始治疗,每3d一次,共治疗6次。先麻醉小鼠,PBS冲洗膀胱3次后,灌注1.25mmol/L Sulfo-NHS-LC-LC-Biotin 0.1ml,留置30min,PBS冲洗3次后,每组分别灌注0.1ml PBS、SA-GFP(20μg/mL)、mIL21(20μg/mL)、mIL21-SA(20μg/mL),留置2h。观察小鼠的肿瘤大小、体重变化等生存情况,记录小鼠的生存时间。建模60d后,对mIL21-SA组存活小鼠和对照组再次膀胱灌注,观察小鼠的成瘤情况及生存时间。
1.2.10 流式细胞仪检测小鼠原位膀胱癌治疗后外周血中CD4+、CD8+细胞比例
于肿瘤疫苗治疗的第19d,每组随机抽取5只小鼠,每只经尾静脉取全血100μl,混匀后取100μl加入到流式检测管中。在每个流式检测管中分别加入PE-antiCD4+和FITC-antiCD8+各50μl(用缓冲液稀释成合适浓度),混匀后避光孵育20min。然后每管分别加入2ml红细胞裂解液,充分混匀后避光孵育10min,于室温下1 000r/min离心5min,弃上清。用2ml缓冲液洗涤2遍,PBS重悬后上流式细胞仪检测CD4+ T和CD8+ T细胞的比例。
2 结果与分析
2.1 重组质粒的构建
PCR扩增出387bp目的片段,克隆入表达载体SA-pET21质粒中,重组质粒经双酶切(NdeⅠ、XhoⅠ)鉴定后,获得与预期大小一致片段。经DNA序列检测,无误。
2.2 mIL21-SA融合蛋白的表达纯化、复性及Western blotting 鉴定
将重组体转化入BL21(DE3),经表达后筛选,12% SDS-PAGE显示在相对分子量34 200处有蛋白带,未诱导的则无,见图1。大规模表达后,收集并洗涤包涵体后Ni-NTA柱纯化,透析复性后,见图2,Western blot 结果显示,mIL21-SA双功能融合蛋白能与抗mIL21单克隆抗体结合并发生显色反应,见图3。
1:Marker;2:诱导前;3:诱导后。
1:Marker;2:Before induced;3:After induced.
2.3 mIL21-SA融合蛋白的活性检测的活性检测
mIL21-SA、mIL21标准品均能与ConA协同刺激T细胞增殖,其增值程度与蛋白浓度成剂量依赖关系,见图4,经统计学分析P=0.934,两者生物学活性无显著差异。mIL21-SA双功能融合蛋白的活性为1×104U/mg。
1:Marker;2:还原的复性蛋白;3:非还原的复性蛋白。
1:Marker;2:Restore of the refolded protein;3:Non-restore of the refolded protein.
鉴定1:还原的复性蛋白;2:非还原的复性蛋白。
1:Restore of the refolded protein;2:Non-restore of the refolded protein.
2.4 流式细胞仪检测mIL21-SA对MB49细胞的锚定修饰效率
用mIL21单克隆抗体及FITC标记的羊抗大鼠IgG对锚定在生物素化后的MB49细胞表面的mIL21-SA检测,图5左峰为未修饰细胞(阴性对照),右峰为锚定修饰细胞,锚定率为98.74%。
2.5 荷瘤小鼠治疗后的生存情况
PBS对照组和SA-GFP治疗组在7~8d可触及膀胱小肿块,15d出现血尿等,分别于第18d、第24d开始出现小鼠死亡情况,可溶性mIL21治疗组和mIL21-SA治疗组分别于第40d、第45d出现死亡。60d后,PBS组全部死亡,SA-GFP治疗组有2只存活,可溶性mIL21治疗组有5只存活和mIL21-SA治疗组有10只存活。mIL21-SA治疗组与其他3组相比差异有统计学意义(P<0.05),见图6。mIL21-SA治疗组仍存活的10只小鼠再次膀胱灌注MB49细胞60d后,仍有6只存活,而对照组全部死亡,与对照组相比差异有统计学意义(P<0.05),说明经mIL21-SA锚定修饰治疗后,小鼠已产生针对MB49肿瘤细胞记忆性免疫,见图7。
2.6 流式细胞仪检测小鼠原位膀胱癌治疗后外周血中CD4+、CD8+细胞比例
PBS组、SA-GFP组、可溶mIL21组及mIL21-SA组外周血中CD4+、CD8+细胞含量比例分别为14.72%、7.40%,14.55%、10.50%,19.76%、10.88%,21.29%、12.41%。可溶mIL21组及mIL21-SA组明显高于PBS组及SA-GFP组。说明mIL21能促进机体的免疫功能。mIL21-SA组优于可溶mIL21组,见图8。
A:PBS组;B:SA-GFP组;C:mIL21组;D:mIL21-SA组。
A:PBS-treated group;B:SA-GFP-treated group;C:mIL21-treated group;D:mIL21-SA-treated group.
3 讨论
近年来,膀胱癌的发病率有逐年上升的趋势。其中大约75%的病例为表浅膀胱癌,其显著特点是手术治疗后复发率高。因此膀胱癌的术后辅助治疗成为治疗的关键。临床研究证明,经尿道膀胱癌切除术后膀胱内灌注细胞因子IL2、GM-CSF等半衰期短及有效浓度难以长时间维持降低了其抗肿瘤效果。
近年来,本研究所利用生物素与链亲和素高效而超强结合和细胞膜表面易生物素化建立了蛋白质锚定技术平台,在肿瘤细胞表面锚定上具有免疫佐剂作用的细胞因子,以增强肿瘤疫苗诱导机体主动免疫的效果。研究所研制的SA-TNFa、SA-GM-CSF联合锚定修饰的RM-1肿瘤疫苗,SA-GM-CSF、SA-IL-2、SA-IL-7锚定修饰治疗表浅膀胱癌,SA-GM-CSF锚定修饰的黑色素瘤肿瘤疫苗;SA-GM-CSF、SA-IL-2锚定修饰的MB49肿瘤疫苗治疗转移性膀胱癌,均获得了良好的动物实验效果[6,7,8,9,10,11,12]。
IL-21是近年来发现的一种具有多效免疫调节活性的细胞因子,由活化的CD4+T细胞产生,调节B细胞、T细胞、NK细胞和树突状细胞的增殖和分化。通过增强IgG抗体应答反应,抑制IgE合成而调节正常的体液免疫,通过调节CD8+T细胞和NK细胞的活性清除肿瘤细胞[13]。目前,在黑色素瘤、纤维肉瘤等各种动物实验研究中发现IL-21均能发挥良好的抗肿瘤作用[14,15,16],多项研究发现IL-21的抗肿瘤机制主要是通过促进CD8+ T细胞的增殖,从而增强穿孔素介导的细胞毒作用排斥肿瘤,刺激机体的抗肿瘤应答[17]。
本文成功构建了mIL21-SA融合蛋白,在融合蛋白的构建过程中采用富含丝氨酸和甘氨酸的链接肽,它有助于融合蛋白中各单元蛋白质分子的正确折叠并保存各自的生物学活性,使融合蛋白具有链亲合素和mIL-21的双重活性。设计中利用二价阳离子易与组氨酸结合的性质,引入6个组氨酸标签,通过螯合层析将表达蛋白的纯度提高至95%。复性过程中,加入甘油、精氨酸、还原性及氧化性谷胱甘肽,终获得具有双功能活性的融合蛋白。在动物实验研究中,利用链亲合素与生物素的超强结合,将mIL21-SA融合蛋白高效、稳定地原位锚定与小鼠膀胱粘膜表面。mIL21-SA锚定治疗组小鼠存活率高,明显高于其他组(P<0.05)。二次攻击后,治疗组仍有6(6/10)只存活,说明经mIL21-SA锚定治疗后,小鼠已产生针对同种肿瘤记忆性免疫反应。进一步的机制研究显示:mIL21-SA组外周血中CD4+、CD8+细胞数量明显高于其他治疗组。
4 结论
8.《函数一》教案形成与实验的报告 篇八
《函数(一)》是人教版义务教育教材初级中学代数第三册第十三章“函数及其图像”第二节的数学内容(见教材P91―P92页),安排二课时教授。下面就我们对这一重要教学内容的教案形成报告如下(具体教案略)。
在课堂教学中,我们主张有意义学习,反对机械学习。有意义学习,就是通过文字符号或其它符号使学生在头脑中获得相应的认知内容的学习。其学习过程的实质是符号所代表的新知识与学生认知结构中已有的适当知识建立非人为的(非任意的)和实质性的(非字面的)联系。
根据学习任务的复杂程度,有意义学习分为三种类型:代表学习、概念学习和命题学习。这是一堂典型的概念学习课,它的实质是让学生掌握事物的共同的关键特征(关键属性)。获得概念的形式有两种:一种是让学生从大量事物的不同例证中独立发现,称为概念形成,另一种是教师用定义的方式直接向学生呈现,然后由学生利用认知结构中原有的有关概念理解新概念,称为概念同化。
义务教育新教材对认知发展尚未成熟的初中学生,在理论上降低了逻辑严谨性要求。根据从具体到抽象的认知规律,教材比较多的运用了形象思维和直觉思维,减少了学生的学习困难。形象思维是借助对数学对象的具体形象和表象的联想来进行的思维,可以经常联系生活实际、图表和模型表现数学内容,通过联想、类比、归纳而抽象出数学概念,也可以使数学概念具体化、形象化。直觉思维是具有意识的人脑对数学对象的结构及规律性关系的敏锐想象和迅速判断。它的特点是思维过程无明确的意识,也没有清晰的推理过程,思维过程在一刹那间完成(即“顿悟”),主要形式是想象和猜测。可以这样说,逻辑是证明的工具,而直觉是发现的工具。因此根据本节课教材的组织程序和教学大纲要求,学生学习进行的方式可采用发现学习的形式(苏联奥苏伯尔观点,美国布鲁纳倡导),先用概念形成的程序引入函数概念,然后同化函数概念,达到获得函数概念的目的。经过研究,我们取得了如下的共识:
一、依据教学大纲和节前框,本节课的教学目标应该是要求学生能分清实例中出现的常量与变量、自变量与函数,使学生了解函数的意义及三种表示法。
二、紧扣教材,充分运用教材获得函数概念。
1.借助教材编写者精心设计的章头图(第82页)引入教学,体现函数这个重要的数学概念源于实践、寓于实践的哲学观点。
上课伊始,让学生观察章头图。这幅图分上、中、下三部分。通过对上、下四幅画的观察得到某日白天的气温高、风力小;深夜的气温低、风力大,具体生动地说明了时间和气温是两个变量,时间和风力也是两个变量。接着利用学生前节课(平面直角坐标系内容)刚刚获得的认知结构观察中间部分(气温图),发现一天二十四小时内,当时间每取一个值时,气温都有唯一的值与它对应,向学生展示了:在一个问题的研究过程中,往往存在两个变量的运动变化状况,并且它们满足某种函数关系这样一个数学现象(实例)。
2.重点讲解第91页的例子:一辆汽车以30千米/小时的速度行驶,行驶的路程S(千米)与行驶时间t(时)有怎样的关系呢?利用学生已有的认知结构(匀速运动规律:S=Vt),开展学生学习活动。
通过讨论,采用列表的形式,发现在这个问题的研究过程中,速度V是常量,路程S和时间t是两个变量,并且当变量t每取一个值时,就可以相应地得出变量S有唯一的一个值。通过上述两例的知觉水平的`分析,辨别不同的刺激模式,舍去事物的特定物质运动的形态,提炼出两个研究对象中共同的关键属性,抽象为数量及关系的研究,就得出了函数的定义,深入浅出地揭示了用语言文字符号表示函数(这一步属于有意义学习的代表学习的范畴)这个数学概念的形成过程,获得了反映现实或者说代表现实的一个抽象概念―――函数。
三、同化概念,使函数的意义有效地固定在学生的认知结构中。
在初步获得函数要领的意义后,可通过第92页的圆的面积S(cm2)与半径R(cm)间的关系:S=πR2来理解常量与变量、自变量与函数这些新概念,并进一步综合上面引入函数定义的两例,将函数概念与学生认知结构中的有关观念进一步分化和融合贯通,指出两个变量构成的函数关系有的可以用数学式子(等式)表示,有的可以用列表或图表示,有的三种表示方法兼而有之,达到了同化概念、强化函数关键特征的目的,为以后学习具体函数及其图像奠定了基矗
四、把握好概念的掌握的教学环节。
所谓概念的掌握就是指获得了按一类事物的共同的关键属性进行反应的能力。教师在设计测验来检验学生是否真正获得概念时,有两点是值得注意的:(1)要区分学生是知识的理解还是知识的机械记忆;(2)要区分学生是根据关键特征掌握概念,还是根据无关特征回答有关概念问题。这是一个十分重要的教学环节,要形成学生主动学习的高潮。
1.用提问和板演的形式要求学生完成第92页练习的两题。学生根据常量与变量、自变量与函数的定义,直接从知觉上觉察它们的意义,迅速回答问题。
2.请学生举出实例,说明在一个问题的研究过程中存在两个变量,并且构成函数关系(即由学生举出肯定例证)。教师要抓住函数的关键特征,引导学生开展思维上活动,在学习和生活中推衍(寻找)出数学现象。教师在教学过程中,要特别尊重学生的发言和讨论,采用扩大有关特征(定义的特征)的方法促进教学,辨识肯定例证和否定例证,使函数真正成为科学概念。
9.初中物理电学实验教案有哪些 篇九
电学实验在中考的实验题中每年必考,值得老师和学生非常重视。而电学实验中比较典型的几个实验,如“电流与电压、电阻关系”“测小灯泡的电阻”测小灯泡功率”等之所以成为中考热点,是因为在题中几乎集中了初中电学的所有重点知识。尤其是“测小灯泡功率”实验,集中了串联电路的电流、电压特点,电流表、电压表的使用及读数,电学实验的操作步骤,实验故障,滑动变阻器的使用,欧姆定律,电功率的计算,电源的合理选择、表格的设计等,综合性非常强。
分析近几年中考,高频考点通常有:测量小灯泡的电功率(或电阻)、探究电流与电阻(或电压)的关系、电磁铁的磁性强弱的问题以及电磁感应现象等。具体如下:
06-XX年考情
◆影响电磁铁磁性强弱的因素
◆比较金属材料的导电性能(电阻)
◆测量小灯泡电功率
◆探究电流与电压和电阻的关系(欧姆定律 )
◆测量小灯泡额定电功率
◆探究感应电流的产生 (电磁感应)
◆探究一定电压下,电流与电阻的关系
综合以上,本节课有针对性的复习“测量小灯泡额定电功率”“ 探究电流与电压和电阻的关系(欧姆定律 )”等几个实验。
教学设计:
【教学目标】
1、通过针对性地复习电学实验专题,让学生了解电学实验题在中考实验大题中的重要性;
2、通过电学实验复习,加强掌握电流表、电压表的使用及读数,电学实验的操作步骤,实验故障分析,滑动变阻器的使用,欧姆定律,电功率的计算及表格的设计等实验解题技巧。
【教学重点】
1、“测量小灯泡额定电功率”实验解题方法及技巧掌握
2、探究电流与电压和电阻的关系(欧姆定律 )”实验解题方法及技巧掌握
【教学难点】
电学实验独立分析及解题的规范性
【教学过程】
第一阶段:考情分析,分析06-XX年中考中电学实验题的考试情况及趋向。
第二阶段:中考热身,利用两道典型的中考中出现的电学实验题,把学生的思维带到课堂的情景中,并规范的引导学生怎样审题、解题。
第三阶段:分析实践,对中考热点分析,并针对性的引导学生进行题目训练,并详细地讲解,让学生掌握电学实验解题技巧,学会独立分析、预测,有大局观地学习。
第四阶段:强调注意细节,敢于直观缺点,挑战难点,发挥优点,让自己达到新的高度。
10.大学物理实验 报告实验21 教案 篇十
扬州话是江淮官话的代表方言, 她的存在至少也有三、四百年的历史了。方言学上的“扬州话”一般指扬州城区及毗邻的双桥、城东等乡村的方言, 扬州四乡又称其为“街上话”。它曾经是明朝时期的官话, 至今还有很多古汉语词汇, 以及一些生动的、有意思的口头语。以扬州方言为载体的曲艺有扬州清曲、扬州评剧、扬剧等。这些曲艺已经被列入国家非物质文化遗产。而广义上的扬州话还包括邗江全境20多个乡镇以及仪征北部数乡镇的方言。地级扬州市所辖县的高邮、仪征、宝应等方言, 通常不将其看作扬州方言来研究。本次实验主要是调查扬州话单字字调的发音情况。
1.实验材料和过程
1.1实验目的
(1) 学会独立完成扬州方言单字调的实验研究, 熟悉整个实验的步骤, 运用相应的仪器和软件, 得到声调数据结果, 与传统方言数据进行比较。
(2) 用学习到的声调理论知识将实验数据进行分析讨论, 能够在实际的操作中掌握理论。
(3) 学会编制录音底本, 选取有效的调查字表, 合适的发音人。
(4) 自主完成使用Audition软件录制方言单字调的过程, 在不断调试后, 获取有效音频文档。
(5) 在前次实验的基础之上, 对自己完成的录音文档用Praat软件进行标注和提取数据, 对声调承载段问题有更深入的认识。
(6) 利用Excel表格得出的数据结果描绘出扬州方言声调格局图, 比对传统值和老师实验值的出入, 找出自己实验问题在哪里。
1.2实验准备
1.2.1调查点
(1) 调查点:江苏省扬州市维扬区
(2) 扬州市东经:119°26北纬度:32°24′
(3) 扬州市市区人口 (不算下级单位) :100万左右
(4) 扬州市民族和其人口:90%以上是汉族, 同时有少数各族人民。
(5) 扬州市少数民族语言:无
(6) 方言种类:江淮官话洪巢片扬州话
(7) 方言艺术:扬剧、扬州评话、扬州清曲
1.2.2发音人
(1) 姓名:滕惟茜 (2) 性别:女 (3) 民族:汉
(4) 出生年月:1965年6月 (5) 出生地:扬州市广陵区
(6) 主要经历:一直在扬州生活与工作
(7) 文化程度:高中 (8) 职业:会计
(9) 会说的话:扬州话、不标准普通话
(10) 现在主要说什么话:扬州话
(11) 父亲是哪里人:扬州人
(12) 母亲是哪里人:泰州黄桥人
1.2.3调查人
(1) 姓名:滕菲 (2) 性别:女
(3) 单位:南京师范大学文学院
1.2.4调查人
(1) 调查时间:2012年1月30号
(2) 调查地点:扬州市五台山医院特别检查室
(3) 背景噪音:较为安静, 但笔记本不插电源时本身有声音
1.2.5调查人
(1) 调查字表的确定过程
根据资料的查找, 确定了扬州方言共有五个调类, 分别是阴平、阳平、上声、去声和入声。
以方言声调采录底本为参照, 单字每个调类取12个字, 尽量避免送气音、多音字和在日常生活中不能单说的字。
让发音人检查字表, 检查有没有读音不准确的字, 进行剔除重选, 最终选定调查字表如下:
1.3录音
阴1平.3.1器材方阳案:平笔记本电脑上+声简易录音话去筒声入声
(1) 笔记本电脑:东芝 (M833) —1G内存、Window7系统
(2) 话筒:简易有底座的话筒
1.1.3.2准备工作
(1) 场所:较为安静的办公室, 关闭门窗, 关掉所有交流电源, 包括笔记本电脑的话筒。
(2) 话筒:使用时, 嘴巴不能正对话筒, 要与话筒成斜角, 保持固定的3~5cm, 防止“扑麦”和“爆音”。
(3) 提示和方式:事先和发音人明确“开始录音”和“停止录音”的手势。
(4) 试音:为了让录音人熟悉录音的过程和要求、测试录音效果, 在正式录音前, 让发音人试录部分调查单字调。
1.3.3录音软件
阴平本次调查运阳用平了老师推荐上声的Adobe Au去di声tion3.0版录入音声和音频处理软件。
点12.和34音986频484处43理软2.2件89。71356992.3136445782.34099310032.3738757367点22.345311.439.0483基本2.2录85音193参49数092.30340897892.34233435182.371964342点32.3334 (2616) 25声3道2:.2单81声530道94772.29721084672.3491326522.3722301751点42.3187 (026) 27采8样2.率2:9247411809508H5z2.29315093472.35675664042.3702818893点52.2984 (3632) 34分7辨2.率3:1416669位15082.28814919492.36595672.3681207176点62.2782 (4642) 64音2频2.格35式79:95W1i5n6d3ow2s.P28C3M30 (8*3.3w9a6v) 2.37394561482.3697722777点72.256411.816.033.75录2.音39过549程685412.27452097592.37464350852.3678108741点82.2399 (2410) 68选7择2“.4文07件66”36—55“2新建2.”26选811择37相56应的2.3参669数18和111保1存2文.36件87的688824点92.类21型608—911按14下红2.4色10按255钮032开5始2.录25音71, 882查996看背2.3景63噪780音83和81观2察.36录89音265855点102.人18发86音498后76的波2.4形14, 27及09时808进行2.调252整45。352432.36553438632.367250869
(2) 试音之后, 开始正式录音。按照讲好的手势开始, 因为字较多, 所以四个字一录, 避免发音人因喘气或呼气造成的失败。
(3) 录完之后, 按照声调类别进行归类, 用“混合型粘贴”将每个调类的字剪切在一起, 形成一个整的12个发音字的文件。
(4) 全部结束后进行试听, 查看背景噪音—选中一段无用的过渡段—“效果”—“修复”—“降噪器”, 选择相应的参数, FFT6000, 衰减12DB—“获取特性”—“确定”—再次进入降噪器—“波形全选”—“确定”—二次试听, 达到要求后, 分别保存在F盘的temp文件的五个调类文件中 (文件类型是
(5) 由于第一次操作不熟练, 在进行提取基频时, 发现音频的波形出现问题, 于是再次录音, 但这次的背景没有上次安静, 电平为-40DB———-42DB, 经过降噪之后 (12DB) , 为-52DB———-57DB, 听时仍会感到电脑电池运行的声音。
1.4提取基频和做声调格局图
1.4.1工具:
Praat音频处理软件。
1.4.2提取基频:
(1) 打开声音文件, 由于电脑运行速度慢, 没有将五个声音文件粘贴在一起, 而是分调类依次打开和修改基频。
(2) 选中声音文件Sound—Periodicity—Topitch在对话框中修改:女声:最小Pitchfloor (Hz) :75.0, 最大Pitchceiling (Hz) :600.0, 生成Pitch文件。打开Pitch, 发现呈现的声调再次范围之类, 就不需要再修改Periodicity。
(3) 选中Pitch—Edit进行调整, 去除野点, 补足空余段。首先选中一个声调, 记住其图形特征, 按in不断放大, 直到删除野点时能够不影响其他的声调段, 然后选中要删的点, 选Selection-Unvoice去除野点。而补足空余时, 只能在有数字显示的地方补。
(4) 做好之后, 选中Pitch中的Down to pitch tier, 生成pitch tier文件, 保存在C盘Temp文件夹中。
1.4.3标注文件:
(1) 选中Sund—Annotate—To TextGrid修改All tier name Mary John (说明标注有两层内容) , 下面的不改, 生成TextGrid。
(2) 将Sound和TextGrid关联起来, 点击Edit进行标注。
(3) 我选择的方法是先选中一个字的读音, 将其放大到能看清蓝线的每一点, 逐字进行标注。
标注第一层音节时, 选取用拼音表示, 因为标汉字时, 发现软件有不识别的情况。
标注时, 发现听感和图像显示有较大区别, 按图像说, 有蓝线的地方才应该有声, 但放大到一定限度时, 实际听到的超过蓝线范围, 尤其是遇到送气的辅音。笔者没有选择完全按照图像显示, 而是根据听感, 选择清晰地一段, 因为音节的标注对于最后数据处理没有影响。
标注第二层声调承载段时, 一开始用“主要元音及过渡段”法, 但是多次尝试之后发现, 听耳很难分辨出, 尤其是有韵尾或多音节的情况, 所以最终选择“韵母段”, 同时仍然处理了“弯头”、“降尾”。在标注时, 选择用数字1-7来表示声调, 奇数为阴调, 偶数为阳调, 分别为:阴平-1、阳平-2、上声-3、去声-5、入声-7。
说明:在标注入声时发现, “百”、“读”在蓝线后的一段上有较为清晰的声调出现, 如果不选, 声音显得无力 (后补录, 发现还是这样, 可能是发音人的问题) , 就将后面一段清晰地声音也算在范围之类, 可能对数据有影响。最终T值里, 入声的值有几个基频点不到4, 其余的在4-5之间, 但都偏向4, 就将入值归为4, 与传统值和刘利李老师的实验值5不同。
标注完成之后, 保存文件。
1.4.4提取基频值:
点击Control-Open Praat Script选择脚本:提取音节或声韵母的音高数据, 运行Run将标注层数设为2, 将每个样本提取的数据数设为10。
1.4.5用Excel表格进行数据分析和做声调格局图:
(1) 新建Excel表格, 导入外部数据, 数据为来自C盘temp文件夹中的Pitch (txt) 文档。
(2) 复制数据到Sheet2, 整理数据, 标注顺序排序, 留下标注内容、时长和各基频点值。
(average) 和对数值 (log10) 和标准差 (stdev) 。
(4) 利用Excel表的“公式”, 选取所有对数值中得最大值和最小值阴 (平设最大值刚为、a专, 、尊最、丁小、边值、安为、b开, 、粗对、昏数、商值、三变、飞量为x) 。
(5) 根阳平据公式T=穷 (、l床gx、才-l、g平b、) 寒, 、鹅计、娘算、人出、龙相、难应、麻的、云五度值, 并保
上声纸、l走ga、短-l、g草b、好、受、五、女、老、武、买、有阴平刚、专、尊、丁、边、安、开、粗、昏、商、三、飞
留两位小去数声。帐、正、对、汉、送、放、大、数、饭、岸、漏、用
阳平穷、床、才、平、寒、鹅、娘、人、龙、难、麻、云
(6) 将入声计算出来曲的、出五、突度、各值、桌绘、百制、尺成、拍折、药线、杂图、读, 、修舌改刻度。
上声纸、走、短、草、好、受、五、女、老、武、买、有
要检查数据是否合格, 就要算出基频点的标准差, 单字调<或=25时, 说明数据是可靠的。在本次试验中, 所有数据只有阴平的点9为25.96和点10的标准差为28.88, 其余都合格。
点1-0121
2.1.1.1与已有实验值相比
(1) 阴平和上声的调值完全一样。
(2) 阳平都显示为升调, 上升的幅度大致相同, 但此实验值略高于已有的实验值。
(3) 去声和入声都是高平调, 但此实验值略低。
(4) 相比较, 二次实验值虽有具体数据的不同, 但显示的调型和声拱特征是一样, 此次实验的数据具有可采纳性。
2.1.1.2与传统值 (听感描写) 的相比
对于扬州方言单字调的研究成果, 主要记录在《江苏省志·方言志》与《扬州方言词典中》, 也就是所列出的传统值。实验结果与听感描写基本一致, 但也存在差异:
(1) 阴平的实验结果是41, 但听感描写分别是21和11, 存在较大差异。实验值41是一个全降调, 传统值21也是降调, 数据的不同可能与发音人有关, 同时听觉毕竟只是一个大概感知, 与数据计算会有一定的差别。但另一传统值11, 就完全不同, 这是个低平调, 而不是降调, 可能作为本地人听本地音, 又受到普通话阴平55值的影响, 觉得扬州方言的阴平发音与之相似, 只是低了个调。但两次实验值和传统值1都
认为是降调, 只是调域不同, 那11这个值就有待斟酌。
(2) 阳平的描写较为一致, 都是一个升幅不大的声调实验值与传统值分别是35、24和34、35, 没有多大出入。
(3) 上声的实验值是32, 传统值是42, 只是调域起点的不一样, 都是一个中降调, 结果基本一致。
(4) 去声的已有实验值和传统听感值都是55, 一个高平调。本次实验结果是44, 也是一个高平调, 但发音较低, 可能与发音人本身有关, 但并不与55值冲突。
(5) 入声已有实验值是5, 本次实验和传统值是4, 都是短促的高平调, 同时听感上都能感到短促的收缩。
综上, 实验的结果与听感描写是相一致的, 不同大多是具体数值的差异, 调类、调型也是相同的。可见实验的手段是对传统语音学“口说耳辩”的补充, 利于更加细致的比较研究。
2.1.1.3声调的声学空间
“每一种声调语言或者方言, 都具有一个特定的声调格局。声调格局是由该语言或方言中全部单字调所构成的格局, 是各种声调变化的基础形式。而每一种声调在声调格局中不仅是一条曲线, 而且是一条的带状的声学空间。可以采用带状的包络线来表示声调调位的声学空间。只要一条声调曲线位于这个声学空间中, 就符合这个声调的特征, 就不会为其他的声调。”虽然两次实验值有数据差异, 与传统值也有差别, 但从声调的声学空间来看, 是在范围之内, 也反过来证明了声学空间的存在。
2.2声调承载段讨论
声调承载段的认识发端于声调与音段的认识关系。中国语音学界主要有三说:1.音节说:声调由整个音节承载;2.带音说声调由音节的带音部分承载, 包括带音声母;3.韵母说:声调附着于音节的韵母之上。1995-1996林茂灿的讲话提出“主要元音及过渡段”是声调的承载段。从语图和“弯头”、“降尾”来看, 这种说法更为准确, 但实际操作困难。到底哪里是主要元音, 切分不易, 所以本次实验采取了“韵母段”的做法。在实际操作中, 听感与语图会有差异, 本人将窄带语图不断放大, 但有时还是很难分清, 采取了往韵母段靠的方法, 保证承载段的稳定性。最后结合语图, 处理“弯头”和“降尾”。
原始数据表格:
去声220.44222.98220.93221.10222.32218.86218.15219.44219.70219.92
参考文献
[1]宋益丹.南京方言声调实验研究, 2006.
[2]丁琳.姜堰方言声调实验研究, 2005.
[3]刘利李.江淮方言声调实验研究和折度分析[M].巴蜀书社, 2007.
[4]石峰.语音格局——语音学与音系学的交汇点[M].商务印书馆, 2008.
[5]南开大学语言研究所.语音学实验研究报告写作规范 (草案) [J].南开语言学刊, 2009 (1) .
[6]刘俐李.汉语声调的曲拱特征和降势音高[J].中国语文, 2005 (3) .
11.物理演示实验报告 篇十一
38071112 葛强
昨天进行了本学期第二次物理演示实验,相对前一次实验而言,这次试验涉及的内容更加广泛,囊括了光学,振动学等领域,我有幸见到了许多平时难以接触的实验仪器,通过自己亲自操作和对实验现象的观察,使我对各种物理知识有了更加深刻的了解。
视觉暂留效应,其产生的机理为:人眼在观察景物时,光信号传人大脑神经,需经过一段短暂的时间,光的作用结束后,视觉形象并不立即消失,这种残留的视觉称“后像”,视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”。物理试验中我们用的是视觉暂留风扇,当风扇的叶片高速旋转时,我们无法看清风扇上的字母,不过打开频闪光源后,当光源的频闪频率与风扇转动的周期一致或为其整数倍的时候,风扇表面的字母会逐渐清晰,至保持静止不动,此时即产生了视觉暂留的效应。
视觉暂留在生活中有着广泛的应用,现列举一二。我们平时看在电影院看的电影,或在家里看的电视节目,给我们的感觉是画面是流畅连贯的。实际经验却告诉我们,演员不可能持续不断的表演,而且表演过程中也不会一点都不出错,这里就用到了视觉暂留效应,实际拍摄到得只是一张一张的胶片,但当以很高的速度放映的时候,前一幅图片残留的视觉效应尚未消失,后一幅图片已经映入眼帘,因此给我们的感觉是画面是连续的。还有,市场上出售的护眼灯产品,广告语里说这些灯绝对不闪,其实,这有些欺骗消费者的嫌疑,因为它不是不闪,而是利用了视觉暂留效应,提高了灯频闪的频率,由于视觉暂留,自然感觉不到灯光在变化,我不知道这能否真正保护视力。
12.物理实验报告要求 篇十二
实验报告的撰写是知识系统化的吸收和升华过程,因此课后写实验报告重点在于对原始数据的整理,数据处理和结果的正确表示,对实验过程分析总结等。完整的实验报告应包括以下内容:
1. 列出实验名称、实验目的2. 实验原理:简明扼要
3. 实验仪器:名称、规格、编号(或组号)
4. 实验任务或实验步骤:列出关键事项,简单明了
5. 数据处理:包括实验数据整理、数据处理过程(计算、作图、不确定度分析等)、实验结果
6. 实验小结(有就写,不强求)
7. 后附原始数据表格,简单的预习报告
注意:1.1-4项手写尽量不超过3页,不要抄讲义,要自己提炼。报告重点应放在5、6项。
2.如果发现学生拿着经教师批改后的报告和数据做实验,将视为抄数据。
物理实验预习要求
课前预习实验的目的在于对要进行的实验有一个全面的认识,因此在预习中应看懂实验原理,了解实验所用的仪器、方法,明确实验任务等,为方便进行实验,还应写出简单的预习报告(手写2—3页),包括以下内容(提供课上教师检查):
1.实验题目
2.实验任务分项写出用到的计算公式、必要的电路图、光路图
3.原始数据记录表格(单独一页)
注意:①预习报告如果包含实验报告1—4项内容而又书写整齐的,可以作为实验报告的一部分。
任课教师另有要求可单独通知。
13.大学物理实验 报告实验21 教案 篇十三
关键词:多媒体模拟实验,物理器材实验,优势互补,教学质量
多媒体模拟实验的出现, 更新了传统物理教学方式, 拓宽了物理知识的展示途径, 以丰富的图画、声音为基础, 吸引学生注意力, 能有效提高学生课堂参与度。 对传统物理器材实验产生了较大冲击, 甚至部分教师主动以模拟实验代替器材实验, 但这种方式不可取, 物理器材实验具备其不可比拟的优势, 只有将二者有机统一, 才能更好地让学生理解物理理论知识, 将理论运用于生活实践。
一、物理器材实验优势分析
物理器材实验, 顾名思义, 其以真实、可感的实验器材为基础, 具备以下两方面优势: 从学生动手操作能力的角度分析, 器材实验需要学生全身心参与, 并严格按照实验操作标准, 进行相关操作[1]。 如果学生在操作过程中出现不认真的情况, 则可能导致实验结果不正确, 从而在很大程度上集中学生注意力。 如在学习高中物理人教版“运动的描述”中, 学生需要进行“小车实验”, 即利用打点计时器记录“小车”在轨道上滑行的轨迹。 如果使用多媒体模拟实验, 学生就不能很好地掌握打点计时器等物理器材的操作;从学生创新意识的角度分析, 物理注重对学生创新能力的培养, 在进行器材实验的过程中, 可能会发生较多的“突发状况”, 虽然会在一定程度上打乱教师上课节奏, 但对培养学生探究意识具有重要作用。 因此, 物理器材实验有利于营造良好课堂气氛, 激发学生物理学习兴趣, 带动学生参与到课堂学习中[2]。
二、多媒体模拟实验优势分析
多媒体模拟实验是科学技术发展的产物, 能够动态展示物理理论概念的由来, 也能将经典物理实验进行还原, 使得学生更深层地理解物理学科, 帮助学生构建完整的物理知识网络[3]。 如高中物理人教版“伽利略斜面实验”, 教师可以通过多媒体模拟实验, 找到伽利略当时实验的视频, 播放给学生看, 并再利用多媒体设备, 模拟出实验场景, 加深学生对“匀变速直线运动”知识的印象。 此外, 多媒体模拟实验能展示很多实验室不能完成的实验, 受到资金投入、 实验性质等方面的影响, 很多高中物理实验不能通过器材展示, 如“万有引力”, 针对这种情况, 教师可以借助模拟实验, 向学生展示更形象的物理概念。
三、物理器材实验与多媒体模拟实验优势互补途径
物理器材实验与多媒体模拟实验都存在一定优势, 教师只有将二者有机统一, 根据学生实际需要, 结合课程目标, 选择合适的实验方式, 充分发挥物理探究实验的作用, 才能达到较好的物理教学效果。
(一) 借助多媒体模拟实验, 验证物理器材实验结果。
在物理器材实验过程中, 受到人为因素、外界环境因素等方面的限制, 使得实验结果存在一定偏差, 使得学生对物理现象的理解处于表层, 造成知识掌握不全面等问题[4]。 针对这种情况, 教师可以借助多媒体模拟实验, 排除外界环境干扰, 在没有其他条件的作用下, 完成实验的验证, 重新展示物理现象和验证实验结果, 帮助学生形成严谨的学习态度。 如在学习高中物理人教版“摩擦力”的知识时, 教师可以先让学生进行“平衡摩擦力”的器材实验, 即将小车放置在平板上, 并将平板一端垫高, 观察小车在不受牵引力影响的状态中下滑的速度, 并探究影响摩擦力的因素。 再通过多媒体实验, 重新展示没有任何外界干扰的实验情况, 帮助学生验证器材实验结果。
(二) 通过多媒体模拟实验, 示范物理器材操作方式。
在进行物理器材实验时, 每班学生人数较多, 使得教师在演示实验过程中, 不能全面观看到器材的操作方式, 而多媒体模拟实验的出现, 很好地弥补了器材实验的缺陷, 通过制作动态的PPT, 在大屏幕中循环播放物理器材操作方式[5], 引导学生完成正确的物理探究实验。 如在演示“交变电流”的操作实验时, 可以将寻找“正极”、“负极”的方式, 制作成动画, 更好地引导学生完成每一实验步骤。 此外, 可以利用多媒体模拟实验讲解器材的原理, 将其内部结构以图片的方式展现出来。
(三) 创新物理器材实验与多媒体模拟实验方式。
在实际教学过程中, 教师应充分融合物理器材实验和多媒体模拟实验, 进一步提高物理实验的有效性, 优化探究实验的设置, 改变传统的教学方式, 利用模拟实验的优势, 搭建其与器材实验的沟通桥梁, 如在“验证机械能守恒定律”时, 可以让学生先通过器材实验, 再进行多媒体模拟实验的方式, 加深学生对“机械能守恒表达式”的记忆。 教师应不断研究两种实验方式之间的联系, 通过合适的方法将其联系在一起, 形成新的实验方式, 提高实验的有效性。
综上所述, 物理器材实验与多媒体模拟实验都具备不可替代的优势, 只有将二者有机融合, 才能更好地开展物理探究实验, 充分发挥学生课堂主体作用, 提高学生实验参与程度。 在完成物理器材实验后, 再用多媒体模拟实验进行检验, 确保实验结果的科学性和可靠性, 树立学生严谨的学习意识;借助多媒体模拟实验的优势, 向学生示范物理器材的正确操作方式, 协调两种实验之间的关系, 从不同角度开展物理实验, 让学生在动手操作过程中, 获取物理知识, 选择合理的实验方式, 发挥实验的作用, 为提高学生物理成绩打下坚实基础。
参考文献
[1]于璟琛.现代信息技术在物理教学中的应用及其注意事项[J].科技资讯, 2015, 30:146-147.
[2]赵丹, 邹鹏, 刘晓非.多媒体技术在高校微生物学实验课上的应用初探[J].教育现代化, 2015, 16:129-130.
[3]纪娜娜.高中地理生活化教学初探——以鲁教版地理教材为蓝本谈高中地理教学[J].中国培训, 2015, 08:191.
[4]吴传茂.Multisim仿真软件在《电工技术基础与技能》教学中的应用[J].科技展望, 2015, 34:177.
14.物理实验报告 篇十四
一、大学物理实验的重要地位
大学物理实验是高等理工科院校对学生进行科学实验基本训练的必修基础课程,是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端。
大学物理实验覆盖面广,具有丰富的实验思想、方法、手段,同时能提供综合性很强的基本实验技能训练,是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基础。
在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力等方面,大学物理实验具有其他实践类课程不可替代的作用。
二、大学物理实验的预习要求
与理论课程不同,实验课程的特点是学生在教师的指导下自己动手,独立完成实验任务。所以实验预习尤其重要。上课时教师要检查实验预习情况,评定实验预习成绩。没有预习的学生不能做实验。
实验预习的目的是全面认识和了解所要做的实验项目。因此,要求在预习时应理解实验原理,了解实验仪器和实验方法,明确实验任务,写出简单的预习报告。
(1) 明确实验任务
要明确实验中需要测量哪些物理量,每个待测量又分别需要什么实验仪器和采用什么实验方法来测量。
(2)清楚实验原理
要理解实验基本原理。例如,电位差计精确测量电压实验用到补偿法原理进行定标,应该理解补偿电路的特点,什么是定标,定标的作用以及如何利用补偿电路定标;电位差计测量的主要误差来源,怎样减小误差。
(3)了解实验仪器 要初步了解实验仪器,通过预习知道需要使用哪些仪器,并对仪器的相关知识进行初步学习,特别是仪器的结构功能、操作要领、注意事项等。
(4)了解实验误差
要了解引起实验误差的主要因素有哪些,思考在做实验时应当怎样减小误差。 (5)总结实验预习
尝试归纳总结实验所体现的基本思想,自己在预习过程做了哪些工作,遇到了哪些问题,解决了哪些问题,怎么解决的,还有哪些问题不清楚,等等。
总之,实验预习时要认真阅读实验教材,积极参考网上实验学习辅导,必要时主动查阅相关资料,明确实验目的和要求,理解实验原理,掌握测量方案,初步了解仪器的构造原理和使用方法,在此基础上写好预习报告。
设计性实验项目除了做好一般实验项目的预习工作以外,还要做好下列预习工作。 (1)阐述实验原理,选择实验方案
根据实验内容要求和实验教材中实验原理的提示,认真查阅有关资料,详细写出实验原理和实验方案。
(2)选择测量仪器、测量方法和测量条件
根据实验方案的要求,确定出使用什么样的实验仪器、采用什么样的测量方法、在什么样的条件下进行测量。选择测量方法时还要考虑到选用什么样的数据处理方法。
(3)确定实验过程,拟定实验步骤
明确实验的整体过程,拟定出详细的实验步骤。
三、预习报告的主要内容
3.实验原理(必要的计算公式、原理图、电路图、光路图、相关说明等表格。)
特别说明:
预习报告为预习时写的实验报告,不一定冠名“预习”。如果预习实验报告1~4项内容书写完整规范,整齐清晰,可以作为实验报告的一部分。撰写实验报告时可以在此基础上续加其他内容。
四、实验预习举例
下面以“拉伸法测钢材的杨氏模量”这一实验项目为例,具体说明实验预习的主要内容。
首先根据实验目的和实验内容要求,有针对性地阅读教材,重点思考和解决如下问题: (1)什么是杨氏弹性模量? (2)测量杨氏模量的计算公式如何?
(3)通过杨氏模量的计算公式明确要测量哪些物理量?这些物理量如何测量? (4)实验测量中用到什么测量方法? (5)实验中的数据如何记录和处理?
实验5-3 拉伸法测钢材的杨氏模量
【实验目的】
(1)学会拉伸法测量杨氏弹性模量的基本原理和实现方法。 (2)掌握用光杠杆法测量微小伸长量的原理和方法。 (3)学会用逐差法处理实验数据。
(通过实验目的可以知道本实验中要用到几种测量长度的器具,要提前预习使用方法,并且要熟悉“光杠杆”测微小长度变化的方法以及用逐差法处理数据。)
【实验原理】
(1)什么是杨氏弹性模量
设钢丝截面积为S,长为L。若沿长度方向施以外力F使钢丝伸长△L,则比值F/S 是单位截面上的作用力,称为应力;比值△L/L 是物体的相对伸长量,称为应变,表示物体形变的大小。根据胡克定律,在物体的弹性限度内,应力与应变成正比
式中比例系数E的大小,只取决于材料本身的性质,与外力F、物体原长L 及截面积S 的大小无关,叫做杨氏模量。
(所以实验当中需要测量F、L、S或d、ΔL几个量才能计算出杨氏模量,究竟如何测量呢?)
(2) 用光杠杆法测量微小长度变化量ΔL 光杠杆结构如图1所示,光杠杆是一个带有可旋转的平面镜的支架,平面镜的镜面与三个足尖决定的平面垂直,其后足即杠杆的支脚与被测物接触,当杠杆支脚随被测物上升或下降微小距离ΔL时,镜面法线转过一个φ 角,而入射到望远镜的光线转过2φ角,如图2 所示。当φ 很小时,有
图1 光杠杆结构
式中K为支脚尖到刀口的垂直距离(也叫光杠杆
的臂长)。根据光的反射定律,反射角和入射角相等,故当镜面转动φ 角时,反射光线转动2φ 角,由图2可知
式中D 为镜面到标尺的距离,l 为从望远镜中观察到的标尺移动的距离(设长度变化前望远镜中的叉丝横线读出标尺上相应的刻度值为x,当长度变化两次读数差为l =
式(4)得微小伸长量为
l
D
图2 光杠杆原理
K
l 2D
(3)测定钢丝杨氏模量的理论公式
由式(2)和式(5)可得实验测定钢丝杨氏模量的理论公式为
E?
8FLD
?d2Kl
【实验仪器】
杨氏模量测定仪、光杠杆、望远镜尺组、米尺、千分尺等。
(应该在下面阅读中仔细查阅杨氏模量测定仪、千分尺的结构及使用方法如杨氏模量仪中光杠杆及其测微小长度变化的原理、千分尺的读数方法;并思考如何选择上面几种测量仪器。)
【实验内容】
(1)调整杨氏模量仪
(2)光杠杆及望远镜尺组的调节
(3)测量相应物理量
(4)逐差法处理数据
15.物理实验室安全教案 篇十五
2013-2014学年度第一学期
下窝头镇初级中学
[授课课题]:《物理实验室安全知识》
[教学目标]:
1、理解实验操作时安全的重要性;
2、掌握实验室安全用电、安全防护等知识;
3、掌握实验室常见伤害的救护并能灵活运用于实践;
[教学重点]:实验室的防护和应急措施;
[教学难点]:细心操作,遇事冷静,认真分析,灵活运用;
[教学过程]:
一、导入新课
在物理实验室里,安全是非常重要的,它常常潜藏着诸如火灾、触电、利器伤害、中毒事故的危险性,如何来防止这些事故的发生以及万一发生又如何来急救这是每一位老师和同学到达物理实验室之前必须要了解和掌握的知识。
二、讲授新课
1.防火灾
平时要有防火的安全意识,如果在实验中发现有焦臭味(如电线过热、短路,酒精撒出来在桌面上燃烧起来了),要立即找出发生原因,并及时处置消除;若有明火发生,立即查清产生原因,分别进行处理。(如电器火灾,先切断电源再用灭火器扑灭;酒精撒出来了引发明火要用湿布盖灭)。同时同学们要保持冷静,根据情况必要时有序撤离教室并且要防止因拥挤发生踩踏伤害事件发生。如有烧伤情况,及时用大量清水冲洗,送校医室或求120抢救。
2.安全用电常识
违章用电常常可能造成人身伤亡,火灾,损坏仪器设备等严重事故。物理实验室使用电器较多,特别要注意安全用电。为了保障人身安全一定要做好以下三个方面:
(1)防止触电
(1)随时检查用电器安全情况,如电源裸露部分应有绝缘装置(电线接头处应裹上绝缘胶布),所有电器的金属外壳都应保护接地,发现问题及时维修。
(2)不涉及学生用电时,课前注意关闭学生用电电源开关。学生实验用36v以下的电源,决不送220v的交流电。需用220v的交流电时,实验前注意向学生交待用电安全。实验中注意加强巡视,及时发现和制止非安全的操作情况。一旦发生触电情况,立即断开电源;视情况进行抢救,进行人工呼吸同时报告校医室或120急救。
(3)教育学生不用潮湿的手接触用电器。
(4)实验时,应先连接好电路后才接通电源。实验结束时,先切断电源再拆线路。
(5)修理或安装电器时,应先切断电源。
(6)一旦发生触电情况,立即断开电源;视情况进行抢救,进行人工呼吸同时报告校医室或120急救。
(2)防止引起火灾
1)使用的保险丝要与实验室允许的用电量相符。
2)电线的安全通电量应大于用电功率。
3)如遇电线起火,立即切断电源,用沙或二氧化碳、四氯化碳灭火器
灭火,禁止用水或泡沫灭火器等导电液体灭火。
(3)防止短路
1)线路中各接点应牢固,并且要用绝缘胶布绑好,防止电路元件两端接头互相接触,以防短路。
2)电线、电器不要被水淋湿或浸在导电液体中,例如实验室加热用的灯泡接口不要浸在水中。
3、防利器伤害
学生实验中接触到烧杯等玻璃制品或注射器等锐器,容易发生因玻璃破碎或针头的割、刺伤。学生在实验课前教师要强调学生课堂纪律,规范实验操作。教师在学生实验中加强巡视,制止学生嬉戏发生意外。发生伤害,送校医室处置(实验室最好配置小外伤药箱)。
4、防中毒
用水银做演示实验时,实验准备和实验时要特别防止水银的伤害。使用场所保证通风良好;不用带伤口的手直接接触水银;水银散落后要尽量回收,散落场地用硫磺粉多次清除残留水银;有水银的实验仪器要由教师亲自拿取,并注意不让学生玩耍水银。用萘做演示或学生分组实验及清洁装萘试管时注意场所通风良好,防止萘中毒。发生中毒情况,立即送医院救治。
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