第一篇：AFM原子力顯微鏡技術(shù)及應(yīng)用實驗報告

AFM原子力顯微鏡技術(shù)及應(yīng)用實驗報告

AFM原子力顯微鏡技術(shù)及應(yīng)用實驗報告

——指導(dǎo)老師：袁求理

近代 物 理 實 驗 報 告

物理班實驗小組2012年12月18日

AFM原子力顯微鏡技術(shù)及應(yīng)用實驗報告

引言

在當(dāng)今的科學(xué)技術(shù)中，如何觀察、測量、分析尺寸小于可見光波長的物體，是一個重要的研究方向。掃描隧道顯微鏡(STM)使人們首次能夠真正實時地觀察到單個原子在物體表面的排列方式和與表面電子行為有關(guān)的物理、化學(xué)性質(zhì)。STM要求樣品表面能夠?qū)щ姡瑥亩沟肧TM只能直接觀察導(dǎo)體和半導(dǎo)體的表面結(jié)構(gòu)。為了克服STM 的不足之處，推出了原子力顯微鏡(AFM)。AFM是通過探針與被測樣品之間微弱的相互作用力(原子力)來獲得物質(zhì)表面形貌的信息。因此，AFM除導(dǎo)電樣品外，還能夠觀測非導(dǎo)電樣品的表面結(jié)構(gòu)，且不需要用導(dǎo)電薄膜覆蓋,其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒏鼮閺V闊。除物理，化學(xué)生物等領(lǐng)域外，AFM在為微電子，微機械學(xué)，新型材料，醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，以STM和AFM為基礎(chǔ)，衍生出一系列的掃描探針顯微鏡，有激光里顯微鏡，磁力顯微鏡，掃描探針顯微鏡主要用于對物質(zhì)表面在納米線上進行成像和分析。

一、實驗組員：

邵孫國（10072127）、周柬輝（10072137）、陳俊峰（10072122）、任壽良（10072126）。

二、實驗?zāi)康模?/p>

Ⅰ、學(xué)習(xí)和了解AFM的結(jié)構(gòu)和原理。

Ⅱ、掌握AFM的操作和調(diào)試過程，并以之來觀察樣品表面的形貌。Ⅲ、學(xué)習(xí)用計算機軟件來處理原始數(shù)據(jù)圖像。

三、實驗原理簡析： 1.AFM基本原理

原子力顯微鏡的工作原理就是將探針裝在一彈性微懸臂的一端，微懸臂的另一端固定，當(dāng)探針在樣品表面掃描時，探針與樣品表面原子間的排斥力會使得微懸臂輕微變形，這樣，微懸臂的輕微變形就可以作為探針和樣品間排斥力的直接量度。一束激光經(jīng)微懸臂的背面反射到光電檢測器，可以精確測量微懸臂的微小變形，這樣就實現(xiàn)了通過檢測樣品與探針之間的原子排斥力來反映樣品表面形貌和其他表面結(jié)構(gòu)。

在原子力顯微鏡的系統(tǒng)中，可分成三個部分：力檢測部分、位置檢測部分、反饋系統(tǒng)。如圖一顯示。

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（1）力檢測部分 在原子力顯微鏡系統(tǒng)中，所要檢測的力是原子與原子之間的范德華力。使用微懸臂來檢測原子之間力的變化量。如圖2所示，微懸臂通常由一個一般100～500μm長和大約500nm～5μm厚的硅片或氮化硅片制成。微懸臂頂端有一個尖銳針尖，用來檢測樣品－針尖間的相互作用力。

（2）位置檢測部分 在原子力顯微鏡系統(tǒng)中，當(dāng)針尖與樣品之間有了作用之后，會使得懸臂擺動，所以當(dāng)激光照射在微懸臂的末端時，其反射光的位置也會因為懸臂擺動而有所改變，這就造成偏移量的產(chǎn)生。在整個系統(tǒng)中是依靠激光光斑位置檢測器將偏移量記錄下并轉(zhuǎn)換成電的信號，以供SPM控制器作信號處理。聚焦到微懸臂上面的激光反射到激光位置檢測器，通過對落在檢測器四個象限的光強進行計算，可以得到由于表面形貌引起的微懸臂形變量大小，從而得到樣品表面的不同信息。

（3）反饋系統(tǒng) 在原子力顯微鏡系統(tǒng)中，將信號經(jīng)由激光檢測器取入之后，在反饋系統(tǒng)中會將此信號當(dāng)作反饋信號，作為內(nèi)部的調(diào)整信號，并驅(qū)使通常由壓電陶瓷制作的掃描器做適當(dāng)?shù)囊苿?，以保持樣品與針尖保持一定的作用力。

2.AFM 有三種不同的工作模式: 接觸模式(contact mode)、非接觸模式(noncontact mode)和共振模式或輕敲模式(Tapping Mode)。（1）接觸模式：

從概念上來理解，接觸模式是AFM最直接的成像模式。AFM 在整個掃描成像過程之中，探針針尖始終與樣品表面保持親密的接觸，而相互作用力是排斥力。掃描時，懸臂施加在針尖上的力有可能破壞試樣的表面結(jié)構(gòu)，因此力的大小范圍在106 N。若樣品表面柔嫩而不能承受這樣的力，便不宜選用接觸模式對樣品表面進行成像。（2）非接觸模式

非接觸模式探測試樣表面時懸臂在距離試樣表面上方5～10 nm 的距離處振蕩。這時，樣品與針尖之間的相互作用由范德華力控制，通常為10-12 N，樣品不會被破壞，而且針尖也不會被污染，特別適合于研究柔嫩物體的表面。這種操作模式的不利之處在于要在室溫大氣環(huán)境下實現(xiàn)這種模式十分困難。因為樣品表面不可避免地會積聚薄薄的一層水，它會在樣品與針尖之間搭起一小小的毛細橋，將針尖與表面吸在一起，從而增加尖端對表面的壓力。

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（3）敲擊模式

在敲擊模式中，一種恒定的驅(qū)使力使探針懸臂以一定的頻率振動。當(dāng)針尖剛接觸樣品時，懸臂振幅會減少到某一數(shù)值。在掃描過程中，反饋回路維持懸臂振幅在這一數(shù)值恒定，亦即作用在樣品上的力恒定，通過記錄壓電陶瓷管的移動得到樣品表面形貌圖。對于接觸模式，由于探針和樣品間的相互作用力會引起微懸臂發(fā)生形變，也就是說微懸臂的形變作為樣品和針尖相互作用力的直接度量。同上述輕敲式，反饋系統(tǒng)保持針尖—樣品作用力恒定從而得到表面形貌圖。

原子力顯微鏡是用微小探針“摸索”樣品表面來獲得信息，所以測得的圖像是樣品最表面的形貌，而沒有深度信息。掃描過程中，探針在選定區(qū)域沿著樣品表面逐行掃描。

實驗掃描的是光柵，納米銅微粒以及納米微粒，選用的是輕敲式。

敲擊模式優(yōu)點：敲擊模式在一定程度上減小樣品對針尖的粘滯現(xiàn)象，因為針尖與樣品表面接觸時，利用其振幅來克服針尖"樣品間的粘附力。并且由于敲擊模式作用力是垂直的，表面材料受橫向摩擦力和剪切力的影響都比較小，減小掃描過程中針尖對樣品的損壞。所以對于較軟以及粘性較大的樣品，應(yīng)選用敲擊模式。

四、實驗步驟：

一、實驗前準備： ①樣品制備

1）銅微粒樣品制備

把之前實驗制備得的銅微粒納米材料分散到溶劑中，比較稀的狀態(tài)下，然后涂于解離后的云母片上，自然晾干。

2）納米微粒制備

把納米微粒材料分散到溶劑中，比較稀的狀態(tài)下，然后涂于解離后的云母片上，自然晾干。

3）光盤光柵制備

對于光盤光柵的樣品獲取，采用膠紙法。先把兩面膠紙粘貼在樣品光盤上，在貼上樣品座，在將樣品座摳下來，保證表面的光滑和無雜質(zhì)。②調(diào)光和尋共振峰

1)粗調(diào)探測頭部上方倆個旋鈕，讓激光光斑大約打在基座上。

2)調(diào)探測頭部上方某個旋鈕，讓光斑打在懸臂范圍內(nèi)。再調(diào)節(jié)另一端旋鈕，同方向移動看四象限接收器上是否有3個亮斑。通常選擇中間亮斑進行調(diào)節(jié)。另外調(diào)節(jié)光斑使其移動到懸臂尖端，然后回調(diào)兩旋鈕使得亮斑最為光亮圓潤。

3)調(diào)節(jié)探測頭部側(cè)面兩個旋鈕，通過軟件調(diào)節(jié)使光斑基本打在四象限接收器中間。

4)將“自動掃描”和“起振”選項勾上，進行掃頻操作。

5)尋峰的目的主要是選擇可以使懸臂達到共振狀態(tài)的激振頻率，使懸臂達到共振狀態(tài)來實現(xiàn)掃描。

二、實驗中測量過程

1）依次開啟：電腦-控制機箱-高壓電源-激光器。2）用粗調(diào)旋鈕將樣品逼近微探針至兩者間距<1 mm。

3）再用細調(diào)旋鈕使樣品逼近微探針：順時針旋細調(diào)旋鈕，直至光斑突然向

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PSD移動。

4）緩慢地逆時針調(diào)節(jié)細調(diào)旋鈕并觀察機箱上反饋讀數(shù)：Z反饋信號約穩(wěn)定在－150至 －250之間（不單調(diào)增減即可），就可以開始掃描樣品。

5）讀數(shù)基本穩(wěn)定后，打開掃描軟件，開始掃描。

6）掃描完畢后，逆時針轉(zhuǎn)動細調(diào)旋鈕退樣品，細調(diào)要退到底。再逆時針轉(zhuǎn)動粗調(diào)旋鈕退樣品，直至下方平臺伸出1厘米左右。

7）實驗完畢，依次關(guān)閉：激光器-高壓電源-控制機箱。8）處理圖像，得到尺寸。

五、實驗結(jié)果：

（1）銅微粒的表面形貌 銅微粒測量結(jié)果如下：

銅微粒大小

小顆粒半徑r= 6nm

顆粒堆半徑R=11nm 掃描范圍

X：10003 nm； Y：10003nm 圖像大小

X：238 pixel；

Y：238 pixel 測量計算圖：

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3D圖：

（2）納米微粒的表面形貌 納米微粒測量結(jié)果如下：

納米微粒大小

納米微粒半徑：r=7 掃描范圍

X：10003 nm； Y：10003nm 圖像大小

X：238 pixel；

Y：238 pixel

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測量計算圖：

3D圖：

（3）光盤光柵的表面形貌 光盤光柵測量結(jié)果如下：

光盤光柵大小 間距l(xiāng)=23*2=46nm 掃描范圍

X：10003 nm； Y：10003nm

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圖像大小

X：238 pixel；

Y：238 pixel 測量計算圖：

3D圖：

六、實驗分析：

（1）AFM探測到的原子力的由哪兩種主要成分組成？

一種是吸引力即范德瓦耳斯力；另外一種是電子云重疊而引起的排斥相互作用。

（2）怎樣使用AFM，才能較好地保護探針？

仔細調(diào)節(jié)接觸距離，粗調(diào)時，不要讓指針壓迫樣品，保持1mm，掃描過程中保證探針不產(chǎn)生破壞性形變。

（3）原子力顯微鏡有哪些應(yīng)用？

原子力顯微鏡可以用于研究金屬和半導(dǎo)體的表面形貌、表面重構(gòu)、表面電子

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態(tài)及動態(tài)過程,超導(dǎo)體表面結(jié)構(gòu)和電子態(tài)層狀材料中的電荷密度等。

另外原子力顯微鏡在摩擦學(xué)中的有許多應(yīng)用，如納米摩擦、納米潤滑、納米磨損、納米摩擦化學(xué)反應(yīng)和機電納米表面加工等。

在生物上，原子顯微鏡可以用來研究生物宏觀分子，甚至活的生物組織。觀察細胞等等。

（4）與傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡、電子顯微鏡相比，掃描探針顯微鏡的分辨本領(lǐng)主要受什么因素限制？

傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡存在衍射極限，即只能分辨光波長或電子波長以上線度的結(jié)構(gòu)。而掃描探針顯微鏡的分辨本領(lǐng)主要取決于：探針針尖的尺寸；微懸臂的彈性系數(shù)，彈性系數(shù)越低，AFM越靈敏；懸臂的長度和激光光線的長度之比；探測器PSD對光斑位置的靈敏度。對于分辨率一定的圖像，掃描范圍越小，獲得的表面形貌越精細。

（5）要對懸臂的彎曲量進行精確測量，除了在AFM中使用光杠桿這個方法外，還有哪些方法可以達到相同數(shù)量級的測量精度？

可采用電學(xué)方法：

隧道電流法根據(jù)隧道電流對電極間距離非常敏感的原理，將SIM用的針尖置于微懸臂的背面作為探測器，通過針尖與微懸臂間產(chǎn)生的隧道電流的變化就可以檢測由于原子間相互作用力令微懸臂產(chǎn)生的形變。

電容法通過測量微懸臂與一參考電極間的電容變化來檢測微懸臂產(chǎn)生的形變。

小組學(xué)習(xí)了近代物理實驗課程的心得體會

成員一：邵孫國

近代物理實驗教學(xué)是大學(xué)生實踐教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，它對于培養(yǎng)大學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力有著不可替代的作用。近代實驗教學(xué)模式多樣、內(nèi)容新穎、方法靈活，有時代特征。學(xué)生按照實驗教材上的步驟去做,用心去預(yù)習(xí)之后才能完成實驗。在一定程度上提高了學(xué)生的主動性與積極性,激發(fā)了我們獨立思考的興趣和激情。

這學(xué)期做的實驗有微弱振動的雙光柵測量、超聲光柵測聲速實驗、變溫霍爾效應(yīng)、巨磁阻效應(yīng)實驗、鐵磁材料居里溫度的測量、全息照相、納米微粒制備、AFM原子力顯微鏡技術(shù)及應(yīng)用。

在這一個學(xué)期的實驗里，我明白了近代物理實驗，是一門綜合性和技術(shù)性很強的試驗課程。它主要由近代物理學(xué)發(fā)展中，起過重要作用的著名實驗，以及體現(xiàn)科學(xué)實驗中，不可缺少的現(xiàn)代實驗技術(shù)的實驗組成。使我受到著名物理學(xué)家的物理學(xué)家，物理思想和探索精神的熏陶，激發(fā)了我的探索和創(chuàng)新精神。

成員二：周柬輝

為期一學(xué)期的大學(xué)物理實驗就要畫上一個圓滿的句號了，回顧這一學(xué)期的學(xué)習(xí)，感覺十分的充實，這個學(xué)期總共做了7個探究性試驗以及一個自主試驗。包括了微弱振動的雙光柵測量，超聲光柵測聲速實驗，變溫霍爾效應(yīng)，巨磁阻效應(yīng)實驗，鐵磁材料居里溫度的測量，AFM原子力顯微鏡技術(shù)及應(yīng)用實驗報告

全息照相，納米微粒制備，以及自主實驗AFM原子力顯微鏡技術(shù)及應(yīng)用。

在本學(xué)期的實驗課中，我學(xué)到了很多在平時的學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)不到的東西。基本每次實驗都達到了實驗?zāi)康囊?。每次上實驗課，老師都給我們認真的講解實驗原理，輪到我們自己動手的時候，老師還常常給予我們幫助，我真心地感謝他們對我們的付出。本學(xué)期的實驗涉及面很廣，光學(xué)、電磁學(xué)、力學(xué)都有。而且，每次實驗都向我們展示了一些很新奇的技術(shù)和儀器，讓我?guī)е闷婧涂释鐾炅嗣恳淮螌嶒灐?/p>

成員三：陳俊峰

為期一學(xué)期的大學(xué)物理實驗就要畫上一個圓滿的句號了，回顧這一學(xué)期的學(xué)習(xí)，感覺十分的充實，這個學(xué)期總共做了7個探究性試驗以及一個自主試驗。包括了微弱振動的雙光柵測量，超聲光柵測聲速實驗，變溫霍爾效應(yīng)，巨磁阻效應(yīng)實驗，鐵磁材料居里溫度的測量，全息照相，納米微粒制備，以及自主實驗AFM原子力顯微鏡技術(shù)及應(yīng)用。

物理學(xué)從本質(zhì)上說就是一門實驗的科學(xué)，它以嚴格的實驗事實為基礎(chǔ)，也不斷的受到實驗的檢驗，本學(xué)期的近代物理實驗，向我們展示了在物理學(xué)的發(fā)展中，人類積累的大量的實驗方法以及創(chuàng)造出的各種精密巧妙的儀器設(shè)備，讓我們開闊了視野，增長了見識，在喟嘆先人的聰明才智之余，更激發(fā)了我們對未知領(lǐng)域的求知與探索。

近代物理實驗是我們進入大學(xué)后受到的又一次系統(tǒng)的實驗方法與實驗技能的培訓(xùn)，通過對實驗現(xiàn)象的觀察、分析和對物理量的測量，使我們進一步加深了對物理學(xué)原理的理解，培養(yǎng)與提高了我們的科學(xué)實驗?zāi)芰σ约翱茖W(xué)實驗素養(yǎng)。特別是對于我們這樣一批理科的學(xué)生，僅有扎實的科學(xué)理論知識是遠遠不夠的，科學(xué)實驗是科學(xué)理論的源泉，是自然科學(xué)的根本，也是工程技術(shù)的基礎(chǔ)。一個合格的工程技術(shù)人員除了要具備較為深廣的理論知識，更要具有較強的實踐經(jīng)驗，近代物理實驗為我們提供了這樣的一個平臺，為我們動手能力的培養(yǎng)奠定了堅實的基礎(chǔ)。

近代物理實驗使我們認識到了一整套科學(xué)縝密的實驗方法，對于我開發(fā)我們的智力，培養(yǎng)我們分析解決實際問題的能力，有著十分重要的意義，對于我們科學(xué)的邏輯思維的形成有著積極的現(xiàn)實意義。

成員四：任壽良

根據(jù)課程的安排我首次接觸了8個近代物理實驗，包括量子性質(zhì)的塞曼效應(yīng)，有關(guān)于原子和電子碰撞的夫蘭克-赫茲實驗，在原子物理方面還有氫原子光譜的研究等等。雖然僅僅8個但我從中學(xué)到了很多，也是自己在大學(xué)實驗學(xué)習(xí)形式的一次飛躍，從大一的聽老師講解和指導(dǎo)、大二的依賴到大三近代物理實驗的獨立探究。

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我覺得一部分老師的教學(xué)方式非常好。他們鼓勵我們要自己解決問題，盡量不要依靠老師。一旦我們遇到困難但沒人幫助的時候，我們只有靠自己去摸索，在摸索的過程當(dāng)中我們學(xué)會了課堂上老師不可能教的技巧，比如如何搜索文獻，如何查找英文學(xué)術(shù)單詞，如何建立一個總體上的思路等等。雖然采用這樣的方式做出成果比別人慢，但是收獲更多。

回想起來，為什么我的實驗報告一直拿不來高分，為什么我實驗內(nèi)容完成的總是比人家少——我一大部分時間都在不停的為自己的馬虎大意買單。但是我想，我收獲的肯定比沒有犯過錯誤的人多。低級的錯誤犯過了，以后再犯的可能性就小了很多；高級的錯誤犯過了，自己懂的知識就比原來多了很多。

我是在這些課程是體驗到了物理學(xué)習(xí)的快樂，并不僅僅局限于課本理論上的知識，加深了理論上的理解，更加幫助于去理解生活中的規(guī)律。實驗的選擇也很有趣，有些實驗看上去覺得沒什么，只有真正去做才能感受到其中的快樂。

第二篇：2012-11-2《數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用》實驗報告題目

《數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用》實驗報告題目-2012.31.以自己學(xué)號姓名為名稱建立一個本班部分學(xué)生的學(xué)生管理數(shù)據(jù)庫： “xxxxxxxxxxxxxxXXX學(xué)生信息庫.mdb”；

2.在此庫中建立4個實際信息表：“學(xué)生表”、“選課表”、“成績表”和“本學(xué)期任課教師表”。其中

學(xué)生表的結(jié)構(gòu)為: 學(xué)號、姓名、性別、黨團員否、專業(yè)、高中學(xué)校名。第一條記錄是自己的，共8條記錄。要求對學(xué)生表的字體、行高、列寬和顏色等進行格式修改；

選課表的結(jié)構(gòu)為: 學(xué)號、姓名、計算機基礎(chǔ)課成績、數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用課成績，備注，第一條記錄是自己的，共8條記錄；

成績表的結(jié)構(gòu)為: 學(xué)號、姓名、專業(yè)課平時成績、考試成績、按3：7之比算出總評成績。（可用生成表查詢創(chuàng)建）

本學(xué)期任課教師表結(jié)構(gòu)為：教師姓名、性別、職稱和所教課程名稱。在4個表之間至少建立一個“一對一”的關(guān)系和一個“一對多”的關(guān)系。

3.要求建立5個查詢，一個同時顯示男女學(xué)生的平均成績，一個顯示85分以上的人數(shù)，一個顯示85分以上的學(xué)生全部信息（含成績），一個交叉表查詢和一個操作查詢。注意調(diào)節(jié)查詢框大小，打開時應(yīng)全部可見。

4.在學(xué)生管理信息庫中建立主子窗體、選項卡窗體、多種控件對象的窗體和報表各一個，主窗體標(biāo)題為“XXX學(xué)生管理信息主窗體”，包含學(xué)生表的全部字段；子窗體的標(biāo)題為“學(xué)習(xí)成績”，包含課程表中的姓名、計算機基礎(chǔ)課成績、專業(yè)課成績3個字段；報表標(biāo)題為“選課報表”；多種控件對象的窗體必須包含7種以上常用控件，必須有本人清楚的實際照片，舉例曬曬你自己邊學(xué)邊用的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實例, 并設(shè)置為備注型；選項卡窗體任意。

5．建立一個“切換面板”窗體，要求面板標(biāo)題為“XXX學(xué)生信息管理系統(tǒng)”，窗體中包含五個項目（分別打開前面要求的3個不同窗體和1個報表及1個命令）：“學(xué)生管理信息”、“學(xué)習(xí)成績”、“學(xué)生分析信息”和選課報表及“退出系統(tǒng)”，并且在切換面板窗體的左邊插入一個有特點的圖片。最后調(diào)整美化整個切換面板的布局。

6．希望實驗報告中有創(chuàng)新元素。

第三篇：《多媒體技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用》課程實驗報告

《多媒體技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用》課程實驗報告

實驗名稱：實驗日期：

專業(yè)：計算機應(yīng)用（本科）年級：姓名：

一、實驗?zāi)康模?/p>

（在這里填寫該次實驗的實驗?zāi)康模?/p>

二、實驗要求：

1.2.…

三、實驗內(nèi)容：

（在這里填寫該次實驗所需完成的任務(wù)）

四、實驗步驟：

（在這里填寫完成該次實驗的主要步驟）

五、調(diào)整/完善情況：

（在這里填寫在完成該次實驗過程中對某些參數(shù)的進一步調(diào)整等）

六、實驗結(jié)果分析：

（在這里分析討論本次實驗，收獲及感想）學(xué)號：班級：成績：

第四篇：通用技術(shù)實驗報告

通用技術(shù)技術(shù)實驗報告

實驗名稱

如何增加紙質(zhì)凳子的承載重量

實驗小組

姓名：

學(xué)號：

指導(dǎo)教師簽字：

成績：

實驗時間：

一、實驗?zāi)康暮鸵?/p>

通過對報紙進行各種技術(shù)實驗，提高紙質(zhì)凳子的承載能力。

二、主要儀器設(shè)備

廢報紙、膠紙、硬紙片、砝碼、線

三、實驗內(nèi)容及實驗數(shù)據(jù)記錄 實驗一：報紙的強度與形狀的關(guān)系 實驗步驟：

（一）剪裁出長25厘米，寬15厘米的報紙若干張

（二）按照以下方式將報紙放在兩疊等高的書上，分別增加砝碼質(zhì)量，直到變形為止，記錄所承載的砝碼數(shù)量.桌ABC子 桌 桌 桌

1、將報紙

折

疊

成柱

砝 碼

數(shù)

狀

量

能承載

個砝碼

2、將報紙折疊成瓦棱狀

能承載

個砝碼

3、將報紙折疊成三角棱柱狀

能承載

個砝碼

4、將報紙

卷

成圓

柱

狀

能承載

個砝碼

（三）你能得出什么結(jié)論

（四）你還有其他增強報紙強度的方法嗎

實驗二：材料的形狀與穩(wěn)定性的關(guān)系 實驗步驟：

（一）將報紙卷成長約30厘米，半徑為0.5厘米的圓柱體，與硬紙片用膠紙連接，搭建桌子A、B、C，在桌面的四個角上放置砝碼，觀察桌子的變化，并記錄

A

B

C

（二）根據(jù)試驗記錄，分析哪張桌子的結(jié)構(gòu)最好，簡單說明原因

（三）你還有其他提高桌子穩(wěn)定性的方法嗎？請用試驗證明。

第五篇：顯微鏡的應(yīng)用教學(xué)設(shè)計

《顯微鏡的應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計（教師：楊瓊瓊）

1.教材分析

1.1顯微鏡是生物學(xué)研究中最常用、最基本的觀察工具，初步學(xué)會獨立使用顯微鏡是初中階段十分重要的生物技能之一，學(xué)習(xí)認識、使用顯微鏡對學(xué)生在后面進一步從微觀認識動植物，乃至學(xué)習(xí)生物學(xué)知識的基礎(chǔ)，有重要意義。

1.2 教學(xué)目標(biāo) 通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生自主學(xué)習(xí)、親自實踐，從而使書本知識遷移深化為一定的能力、素養(yǎng)，同時引導(dǎo)學(xué)生形成一定的情感價值觀。

①知識目標(biāo)：正確說明顯微鏡的結(jié)構(gòu)與功能

②能力目標(biāo)：能獨立、規(guī)范地使用顯微鏡，能觀察到清晰的物像；在認識、使用顯微鏡的過程中發(fā)現(xiàn)問題，并嘗試解決問題；

③情感目標(biāo)：認同顯微鏡的規(guī)范操作方法，養(yǎng)成愛護顯微鏡的習(xí)慣，初步形成實事求是的科學(xué)態(tài)度。

1.3 教學(xué)重點、難點的分析：

①教學(xué)重點 顯微鏡的使用方法。

②教學(xué)難點 規(guī)范使用顯微鏡，并觀察到物象。

2.教學(xué)策略

作為本冊教材中第一個技能性的操作實驗，該課內(nèi)容寓理論與實際于一體，是非?；A(chǔ)和重要的一節(jié)內(nèi)容。適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生進行自學(xué)和部分探究，讓學(xué)生掌握顯微鏡的結(jié)構(gòu)、功能及使用方法。學(xué)生通過手腦并用的探究與合作在教師引導(dǎo)下，獲得新知與能力的提高，同時體驗探究過程的曲折和樂趣，學(xué)習(xí)科學(xué)方法，發(fā)展科學(xué)探究所需要的能力。

3.課前準備

教師：準備顯微鏡，并逐個檢查（準備兩個不同倍數(shù)的目鏡）；三種標(biāo)本（寫有“上”字的玻片；寫有數(shù)字的透明紙；寫有數(shù)字的不透明紙；），擦鏡紙，紗布，顯微鏡的使用錄像帶或課件；課前每班培訓(xùn)幾名學(xué)生，以便課上幫助教師輔導(dǎo)其他學(xué)生。

學(xué)生：對照課本彩圖，認識顯微鏡各部分名稱，并思考每一部分的作用；閱讀課后的顯微鏡發(fā)展史。

4.教學(xué)程序

4.1 走進新單元 指導(dǎo)學(xué)生閱讀二單元開篇語，觀察書上細胞彩圖，明確細胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。要想探索生物的奧妙，就必須要了解細胞。

引導(dǎo)學(xué)生積極發(fā)言，敘述顯微鏡的發(fā)展史。提問：通過預(yù)習(xí)，你對顯微鏡的發(fā)明、發(fā)展知道了多少？我們現(xiàn)在用的是什么顯微鏡？

4.2 新課過程

*認識材料和用具 引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗桌上顯微鏡、玻片標(biāo)本、擦鏡紙、紗布等。

*取鏡和安放 右手握，左手托；略偏左，安目鏡。指導(dǎo)學(xué)生看書37頁：取鏡和安放。強調(diào)安放目鏡時，手指不要觸摸鏡頭，對學(xué)生進行愛護顯微鏡的教育。*顯微鏡的構(gòu)造 學(xué)生兩人一組，看書對照實物認識顯微鏡各部分名稱，之后回答教師指示部分的名稱。（教師利用課件，點擊即顯示各部分名稱）

*顯微鏡的使用 教師對學(xué)生的回答進行鼓勵，引出顯微鏡的使用。介紹三種觀察標(biāo)本：

（1）寫有“上”字的玻片；（2）印有數(shù)字的透明紙；（3）寫有數(shù)字的不透明紙。

對光 要求學(xué)生先看書，然后指導(dǎo)學(xué)生動手觀察。按照先看到一個白亮的視野→放入標(biāo)本→-看到清晰像的順序（建議先觀察2號標(biāo)本）。

（1）低倍物鏡對準通光孔。（2）左眼看，右眼睜。（3）轉(zhuǎn)動反光鏡，看到明亮視野。

觀察 學(xué)生邊看書自學(xué)邊操作顯微鏡進行觀察。

（1）標(biāo)本放在載物臺上，壓住，正對通光孔。

（2）鏡筒先下降，直到接近標(biāo)本。

（3）左眼注視目鏡，使鏡筒緩緩上升，直到看清物像。

強調(diào)

⑴用低倍物鏡（10×或8×，即短的物鏡）對準通光孔。

⑵轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器的手法要正確，對學(xué)生進行愛護顯微鏡的教育。⑶鏡筒先下降后上升，鏡筒下降時，眼睛一定要看著物鏡，以免壓碎標(biāo)本。

⑷左眼看目鏡，右眼睜開是為了畫圖。引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)觀察。

思考并回答問題：

⑴為什么視野中看到的物像是倒的？

⑵看到的物像究竟被放大了多少倍？

⑶不透明紙上的數(shù)字為何看不清？

⑷放大倍數(shù)不同，看到的細胞個數(shù)與大小有什么不同？

5.練習(xí)反饋

1．寫有“上”字的玻片標(biāo)本，視野中看到的物像是（）字。

2．顯微鏡的目鏡5×,物鏡10×，放大倍數(shù)是（）；目鏡10×，物鏡10×，放大倍數(shù)是（）；目鏡10×，物鏡40×，放大倍數(shù)是（）。

3．如果物像偏左，你應(yīng)將標(biāo)本向（）移，才能使物像居中。

6.教學(xué)反思

上好本節(jié)課的關(guān)鍵是組織好學(xué)生進行探究和操作，教師最好課前培訓(xùn)幾位學(xué)生作助手，這樣看似麻煩，實際在上課時解決了不少問題，以后的學(xué)習(xí)中還會用到顯微鏡，所以在開始就要強調(diào)規(guī)范操作，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好習(xí)慣。

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