第十四章 微观粒子的波粒二象性

学期活动  研究“啤酒泡”的“半衰期”

活动内容与要求

大量“啤酒泡”的不断爆裂、减少可以模拟放射性元素的衰变,为模拟衰变规律提供安全的环境。通过对“啤酒泡”数量随时间变化的统计规律的研究,可以获得对半衰期的直观感受。

这是一个探究性活动,本活动要求:

(1)设计方案,收集并记录静置于杯中的啤酒液面上方“啤酒泡”数量随时间变化的有关数据;

(2)撰写研究报告。

活动指导

(1)以小组为单位(不超过 4 人)开展研究活动,成员有明确的分工。

(2)明确需要测量的物理量,制订实验方案。

(3)选择合适的测量工具,获取实验数据。(提示:可将啤酒装于量筒等容器中测量啤酒泡的体积;啤酒泡体积随时间的变化可通过拍摄较长时间内容器中啤酒泡“衰减”的视频获取。)

(4)用图像处理获得的数据,得出实验结论。(提示:若啤酒泡体积 V 随时间 t 的变化关系与放射性元素的衰变规律相同,则应满足 V = Cekt,其中 Ck 为常数。)

(5)撰写研究报告,其中应包括:① 小组成员及分工介绍;② 实验原理、器材、步骤等;③ 完整的原始实验数据;④ 必要的数据分析过程;⑤ 实验结果与放射性元素衰变规律的比较,如啤酒泡的爆裂过程是否存在固走的“半衰期”等。

参考资料

网上搜索“啤酒泡衰减”相关的资料,了解啤酒泡体积与时间的关系。

评价量表

表 14 – 1

评价指标

表现标准

表现水平(参阅操作说明)

自评

他评

物理观念

能用衰变规律和半衰期概念描述啤酒泡的数量随时间的变化

 

 

科学思维

能根据实验结果评价用啤酒泡模拟放射性元素衰变的科学性

 

 

科学探究

能确定需要测量的物理量,制订可行的实验方案

 

 

能选择合适的工具获取数据

 

 

能选择合适的坐标系描点作图,获得啤酒泡的数量随时间变化的函数关系,计算啤酒泡爆裂的“半衰期”

 

 

能用准确的物理语言撰写完整的报告

 

 

科学态度与责任

在合作中尊重他人、帮助他人

 

 

能保留完整的原始数据

 

 

操作说明

对照表现标准,根据符合程度进行表现水平评价,“5”表示完全符合,“4”表示大部分符合,“3”表示基本符合,“2”表示少量符合,“1”表示基本不符合

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发布时间:2023/2/24 21:25:02  阅读次数:754

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