近日,重庆市教育科学研究院公布了2021年重庆市中学物理创新实验教具展评活动结果。经过专家网络初审、现场展示和复评,万州区黄全安名师工作室选送的张伟的参赛作品《自制干涉仪》荣获一等奖,黄建美、王凯的参赛作品《定量探究法拉第电磁感应定律》荣获二等奖。
光的干涉现象一般要用专业的实验仪器才能观察得到,张伟老师的参赛作品《自制干涉仪》创新点在于用常见的手机膜,激光,通过双层刀片在碳化后的手机膜上制造窄缝,创造双缝干涉的条件,从而进行干涉实验,器材易于获取,操作步骤简单,实验效果明显。
首先将手机膜在蜡烛上均匀进行碳化,再用两个紧挨着的薄刀片在碳化后的手机膜上迅速划出划下,在手机膜上留下几道双缝的划痕,最后固定好手机膜,将激光准手机膜上的窄缝,调整接收屏、手机膜、激光的距离,直至接收屏上出现清晰的明暗相间的干涉条纹。
黄建美、王凯的参赛作品《定量探究法拉第电磁感应定律》巧妙地利用自由落体运动,探究感应电动势E与匝数n 和磁通量变化的时间Δt的关系;利用电流的磁效应,改变大螺线管的电流即改变其内部磁场强弱,探究感应电动势E与磁通量变化量ΔΦ的关系。
探究感应电动势E与线圈匝数n的关系:先将50匝小线圈固定在亚克力管某一刻度处,然后把它和电压传感器连接,并通过数据采集器连接电脑,将条形磁铁从亚克力管顶部静止释放,记录线圈产生的感应电动势的峰值。然后换用100、150、200匝小线圈重复实验。
探究感应电动势E与磁通量变化时间Δt的关系:先将小线圈固定在亚克力管10cm刻度处,然后把它和电压传感器连接,并通过数据采集器连接电脑,将条形磁铁从亚克力管顶部静止释放,记录线圈产生的感应电动势的峰值。再把线圈分别固定在亚克力管40cm、90cm刻度处重复实验。
探究感应电动势E与磁通量变化量ΔΦ(改变磁感应强度B)的关系:大螺线管与电池组、开关、电流传感器和滑动变阻器连接组成闭合回路,100匝感应小线圈与电压传感器连接,并将小线圈放置于螺线管内部的匀强磁场中。调节滑动变阻器,多次改变大螺线管的电流,记录多组小线圈产生的感应电动势的峰值。
万州区黄全安名师工作室主持人黄全安表示:“工作室三位学员的创新教具具有教学性、科学性、创新性、启发性、实用性,符合课程改革的基本理念,有利于引发学生的学习兴趣。本次创新实验教具比赛给学员搭建了专业成长和技能提升的平台,提高了青年教师挖掘和开发教育资源的能力,工作室将继续开展创新教具的研讨学习活动,助力青年教师专业化发展!”