基于网络的理科互动教学案例——热平衡实验,本文主要内容关键词为:互动论文,理科论文,教学案例论文,热平衡论文,网络论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
本课例Java程序来源:http://jersey.uoregon.edu/vlab/Thermodynamics/index.html
图1为原始状态:两室的空气微粒数均为100,阀门为红色,即关闭状态,但两室温度不等,右室中的空气微粒运动速度明显比左室快。
实验—图1
点击红色阀门,阀门变为绿色,即开放状态,两室内的空气微粒开始自由运动。随之,两室的空气微粒数发生变化,如图2所示,左室为116,右室为84,两室的温度也随之变化:左室升高,右室下降。
实验—图2
当两室接近热平衡时,点击关闭阀门,这时两室的空气微粒数大致相等,温度基本相同,如图3所示。可再点击打开阀门,使两室的空气微粒继续自由运动。
实验—图3
如果调节左右温度计的读数,可以观察到物质运动的速度随温度的升高而加快(图1)。中间垂直的红色阀门点击后会变为绿色(图2),温度计的读数将发生或缓或疾的变化,两室内的气体微粒数目和分布也随着发生变化,直至两个室达到热平衡(图3)。
该网页不仅提供了这个虚拟的热平衡实验Java小插件,而且还设计了一组不同初始条件的系列实验。这些实验既独立又相互联系,学习者可以利用不同的初始条件分析不尽相同的物理过程和现象,不仅可以清晰地观察仿真的实验现象和结果,而且通过比较这些现象和数据,能更容易透视热平衡过程,探究其规律性。
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