Page 82 - 《教师纵横》2020.3期

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第三步，把开关断开时，得到图像如图（2.4）： 图（3.1），实验利用压力表读出压力，利用注射器
开关闭合时，两支路的电流达到稳定且相等， 的刻度读出封闭气体柱的长度，记录气体压强（压
图线是重合的。当开关断开时，没有线圈的支路电 力）和体积（长度）的数据。该种实验方法比较粗
流迅速减小，有线圈所在的支路的电流减小得比较 糙，并且较难保证温度恒定，实验不容易成功，不

慢，说明线圈发生了自感，对电流的减小有阻碍作 容易得到气体等温变化的规律。若采用数字化实验，
用，学生们很容易观察到“断电自感”现象。另外， 效果相当理想。

由于线圈产生的自感电流在两个支路形成的闭合回
路中流动，故无线圈的支路电流出现反方向的电流。

图 2.4 图 3.2

这个实验采用数字化进行的，操作简单，测量
实验器材如图（3.2），20mL 的注射器一个，
精确，实验现象明显，弥补了传统实验的不足 , 用
压强传感器一个、数据采集器一个、已经安装好朗
一个电路就可以进行通电自感和断电自感的演示，
威数字化信息系统实验室的相关软件 V8.0 的计算机。
节约时间，提高了课堂的效率。
实验装置连接如图，将压强传感器与数据采集器连
三、数字化实验探究方法
接，将数据采集器与电脑连接，实时采集数据。
然后进入专用软件中的“气体压强与体积的关

系”实验，在数据平台中设定各个数值，将压强、
体积的数据依次在表格内设定妥当。注射器的活塞
固定在某一个确定的数值 , 将其与压强传感器相连

接，并在表格中输入多个欲测量的体积数值，例如
20.0、19.5、19.0 等。因为在气体体积发生变化时
温度也会随之改变 , 因此在实验过程中需要有足够

的时间能够使注射器中的温度与外界的温度达到平
衡，在推动活塞的时候需要缓慢进行 , 这样才能够
保持注射器中的温度保持不变。
当注射器调整到所设定的体积数值时分别获取

图 3.1 相应的压强数值，将数据导入表内。单击“数据计算”，
得到：体积的倒数、体积与压强乘积两组数据，如图。

以内容为人教版选修 3-3 第 18 页的学生实验为 观察数据，会发现各组体积与压强的乘积在误差范
例，探究一定质量的某种气体，在温度不变的情况 围内基本相等。单击“P-V 图像”，得到“压强 - 体
下，压强 p 与体积 V 之间的关系。传统实验装置如 积关系”数据点，单击“曲线拟合”，对数据进行

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