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实验一 倒走(逆时针行走)的时钟
一、时间和计时器
1、计时器的历史发展——计时从粗略到精确
2、地球的演化历史
如果我们把地球46亿年的演化历史压缩成一天24小时,那么地球上第一个生命约在4:10便出现了,但直到21:13才迎来“寒武纪生命大爆发”,21:50动植物才开始真正登上陆地。22:49 恐龙开始登上历史的舞台,在称霸地球约50分钟后,于23:39 便宣告灭亡了,而我们整个人类历史不过是午夜前最后几秒钟的事情而已。
3、有关时间的社会调查
某老年杂志对老人作调查,调查他们最后悔什么,72%的老人后悔年轻时努力不够,以致事业无成,58%的老人后悔锻炼身体不够,47%的老人后悔对双亲尽孝不够,36%的老人后悔未能周游世界,32%的老人后悔一生过得平淡……
如果时光可以倒流,我希望,我们每个人,都学会珍惜时间,学会珍惜眼前,把握现在!
二、逆时针行走的时钟
1、顺时针还是逆时针?
如果时光可以倒流,那么时钟是否就应该逆时针倒走?为什么一般的时钟都是顺时针走动?答案在于古代人类文明基本都起源于地球的北半球,古人立竿测日,竿的影子随太阳位置变化而作顺时针变化,是最古老的计时器,后人以此为习惯,其实如果是在南半球立竿测日,影子是逆时针变化。
2、石英钟的核心——石英晶体振荡器
3、石英钟工作过程示意图
实验二 拍手点亮的小夜灯
一、照明工具的发展史
1、古代照明工具
2、近代照明工具——电灯
⑴、发明者:
托马斯·阿尔瓦·爱迪生(1847—1931)
⑵、发明的艰苦历程:
爱迪生先用炭条作灯丝,一通电灯丝就断了。用钌、铬等金属作灯丝,通电后,亮了片刻就被烧断。用白金丝作灯丝,效果也不理想。就这样,爱迪生一次次的试验都失败了,很多专家都认为电灯的前途黯淡。10余年艰苦奋斗,共试用了6千多种材料,试验了7千多次终于有了突破性进展,同时解决了灯泡内部抽高度真空、避免材料氧化的问题。1879年,他用碳化棉线作为白炽灯丝, 这盏电灯足足亮了45小时,灯丝才被烧断。这是人类第一盏有实用价值的电灯。由于碳化棉线表面多孔,性脆,强度低。不久被钨丝代替。
⑶、爱迪生励志名言——天才就是 1% 的灵感加上 99% 的汗水。
3、现代照明工具——LED灯
LED是英文Light Emitting Diode(发光二极管)的缩写。它是一种电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用。
LED光源的特点:
⑴、电压:使用低压电源,供电电压在6-24V之间。
⑵、效能:耗能较同光效的白炽灯减少80%
⑶、适用性:可制备成各种形状的器件。
⑷、稳定性:10万小时。
⑸、环境安全:无有害金属汞。
⑹、 颜色:小电流时为红色的LED,随着电流的增加,可以依次变为橙,黄,最后为绿色 。
⑺、 价格:LED的价格比较昂贵。
二、拍手点亮的小夜灯
1、电子套件的工作过程
2、工作过程示意图
实验三 声、光感知“蜡烛”
一、光源、能源和节能
1、光源:能自己发光的物体。
光源按发光物体可以分为自然光(阳光、月光等)和人造光(灯光、烛光等)。如果按激发方式,利用热能激发的光源称为热光源,如蜡烛、白炽灯;利用化学能、电能激发的光源称为冷光源,如萤火虫、LED灯。
2、能源危机
现代工业社会的血液——石油、天然气、煤炭。现代生活中使用的电,大多是发电机燃烧石油、煤炭而产生的。根据国际能源机构的统计,假使按目前的势头发展下去,不加节制,那么,地球上这三种能源剩下能供人类开采的年限,分别只有40年、50年和240年了。
3、新型环保能源
4、节约能源——光敏电阻的用途
二、声、光感知“蜡烛”
1、电子套件的工作过程
该组套件通电工作时,如果是白天或光线较强,光照度传感器把感受到的较强光线转化为相应电信号,输出到控制模块,控制模块处理得知现在不需亮灯,这时,即使对着麦克风模块拍手,麦克风模块把声音信号转化为电信号后输出到了控制模块,控制模块也不会发出控制信号让LED亮起来。但在夜里或光线较暗,光照度传感器把感受到的较弱光线转化为另一种电信号,输出到控制模块,控制模块得知现在是晚上或光线较暗,这时再对麦克风模块拍手,麦克风模块把声音信号转化为电信号输出到控制模块,控制模块就会发出控制信号通过端口扩展模块让LED灯亮20秒后熄灭,实现只在夜间声控灯亮的效果,有节能环保作用。
2、工作过程示意图
实验四 拍手点亮的音乐流水灯
一、发光生物及其仿生
1、各种发光的生物
在自然界中,有许多生物都能发光,如细菌、真菌、蠕虫、软体动物、甲壳动物、昆虫和鱼类等,而且这些动物发出的光都不产生热,所以又被称为 “冷光”。
2、萤火虫发光原理
在众多的发光动物中,萤火虫是其中的一类,约有 1500种,它们发出光的颜色有黄绿色、
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