發(fā)布時間:2023-02-28 15:48:01
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的靜電場的描繪實驗報告樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
關(guān)鍵詞:高中物理 學(xué)習(xí) 策略 實驗
中圖分類號:G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)10(b)-0080-02
物理實驗是物理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),高中物理中的觀察演示實驗、操作實驗使學(xué)生對物理事實獲得具體而又明確的認(rèn)識,這正是理解概念和規(guī)律的基礎(chǔ)。實驗還可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實驗?zāi)芰?,這也是高中物理學(xué)綱要求的一個重要目標(biāo)。按照實驗的階段順序和層次,將物理實驗的學(xué)習(xí)策略分為:實驗準(zhǔn)備的策略、實驗操作的策略、實驗總結(jié)提高的策略。
1 實驗準(zhǔn)備的策略
要做好物理實驗,必須在具體操作之前做好精心的準(zhǔn)備。實驗的準(zhǔn)備并不是像一些同學(xué)那樣僅僅看看書或者翻翻實驗講義、敷衍了事,而是要認(rèn)真、全面、具體。主要包括以下幾個方面。
1.1 積極的心理準(zhǔn)備
實驗本身是一個一個的科學(xué)探索或驗證過程,它能夠培養(yǎng)學(xué)生尊重科學(xué)、實事求是、一絲不茍的精神,來不得半點虛假和馬虎。所以不要以為實驗好玩就敷衍了事,而應(yīng)該在思想上引起足夠的重視,做好心理準(zhǔn)備,以積極的心態(tài)面對實驗。
1.2 實驗理論知識的準(zhǔn)備
要清楚實驗的目的,了解每一步操作與實驗?zāi)康牡年P(guān)系;確定實驗的原理、方法,列出所要測量的物理量涉及的公式,推導(dǎo)出所測量的物理量的表達(dá)式。例如“研究平拋物體的運動”實驗,首先先了解其實驗?zāi)康氖牵好枥L出平拋運動的軌跡,利用軌跡求出平拋的初速度。其次是熟悉其操作程序,有兩大步:一是采取巧妙方法描跡法畫出軌跡;二是建立坐標(biāo)系、測量數(shù)據(jù)、計算初速度。最后利用水平方向的位移公式和豎直方向的位移公式, 推導(dǎo)出初速度表達(dá)式。
1.3 實驗操作過程的準(zhǔn)備
做實驗之前,必須列出需要進(jìn)行的實驗操作步驟,防止由于準(zhǔn)備不充分在實驗時“卡殼”而不知所措;還必須了解實驗的注意事項,尤其是影響實驗成敗的關(guān)鍵注意事項。例如平拋運動的實驗中,必須保證斜槽末端水平、保證小球每次從同一位置由靜止?jié)L下等都是關(guān)鍵注意事項,實驗前學(xué)生必須熟練掌握才能嚴(yán)格準(zhǔn)確操作。
1.4 實驗?zāi)芰μ岣叩臏?zhǔn)備
在實驗準(zhǔn)備過程中,學(xué)生還可以有更積極的準(zhǔn)備活動。例如,學(xué)生了解實驗?zāi)康?、原理之后,可以先不看書和講義,自己試探列出實驗步驟,包括器材的選用、注意事項的整理、操作的難易以及可能的誤差等;或者對該實驗的作用進(jìn)行分析總結(jié);或者嘗試找出該實驗所能用到的以前學(xué)過的、用過的實驗方法等。從而為自己實驗?zāi)芰Φ奶岣咦鰷?zhǔn)備。
2 實驗操作的策略
物理實驗的操作是整個實驗過程中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié),實驗中有許多操作要進(jìn)行,最常用的包括:基本儀器使用的操作、實驗過程的操作等。有關(guān)實驗操作的策略主要包括以下幾個方面。
2.1 基本儀器使用的操作策略
通過閱讀儀器使用說明書,首先了解儀器的基本構(gòu)造、組成部分、是否精密儀器、使用注意事項;然后熟悉儀器的使用方法和規(guī)則、如何調(diào)整、測量的范圍及操作的順序;再看讀數(shù)的方法規(guī)則。例如,電學(xué)中的直流表正負(fù)極不能接反、電表有多個量程而自己使用的是哪一個量程;自己使用的游標(biāo)卡尺是哪一種規(guī)格,如何讀數(shù)等。
2.2 實驗過程的操作策略
了解了儀器的使用方法,就可以進(jìn)行實驗操作了。先是進(jìn)行儀器組裝,注意組裝順序及儀器安全;第二步是檢查儀器連接是否正確,檢查無誤才能進(jìn)行正式實驗操作;第三步是根據(jù)實驗要求操作步驟該快則快、該慢則慢。例如電學(xué)實驗中,干電池通電電流不宜過大、時間不宜過長,從安全保護(hù)的角度宜采用電鍵瞬間閉合方式。
實驗過程的操作策略還包括:(1)學(xué)生能對自己的整個實驗過程進(jìn)行良好的自我監(jiān)控,隨時提醒、監(jiān)控自己的操作是否正確。(2)學(xué)生應(yīng)具備良好的觀察力思維力,準(zhǔn)確觀察物理現(xiàn)象,積極思考解決實驗中出現(xiàn)的問題。(3)學(xué)生應(yīng)具備良好的分工合作的能力,實驗小組中每人各司其責(zé),而又團(tuán)結(jié)協(xié)作,能大大提高自己的實驗操作能力。(4)學(xué)生應(yīng)具有實驗補救的操作策略。實驗一旦出現(xiàn)錯誤和失敗,能夠迅速分析原因,修正錯誤環(huán)節(jié),重新操作實驗,達(dá)到理想的實驗效果。
2.3 書寫實驗報告的操作策略
要養(yǎng)成書寫實驗報告的操作習(xí)慣,把實驗原理、方法、儀器、操作步驟、現(xiàn)象、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)處理及產(chǎn)生誤差的原因分析都一一記錄下來,并能寫出心得體會。
3 實驗總結(jié)提高的策略
實驗做好之后,要對實驗進(jìn)行反思、對方法進(jìn)行總結(jié),提高邏輯性實驗思維能力,最終達(dá)到靈活設(shè)計實驗的目的。實驗總結(jié)提高的策略主要包括以下兩個方面。
3.1 實驗方法歸納概括的策略
縱觀高中物理實驗常用的方法有以下幾個方面。
(1)放大法。例如顯示微小形變時,可以利用毛細(xì)管中的細(xì)液柱來顯示手?jǐn)D壓玻璃時的微小形變??ㄎ牡显S利用放大法測出了引力常量;庫侖也利用同樣的放大法測出了靜電力常量。
(2)比較法。它是將被測量與標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較而得到測量值的。例如,將物體的長度與直尺、游標(biāo)卡尺或者螺旋測微器的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較,得到物體的長度。
(3)累積法。累積法就是將難以直接測量的物理微小量進(jìn)行累積測量的方法。例如,測量單擺的周期時可以測出50次全振動的總時間,然后得到一次全振動的時間;再如,測量金屬絲的直徑時,可以先測出緊密繞在一起的100匝金屬絲的直徑總和,再求出一匝金屬絲的直徑。累積法的優(yōu)點是可以減小誤差。
(4)補償法。例如在驗證牛頓第二定律的實驗中,為了平衡摩擦力,實驗操作中將木板一側(cè)墊高,使小車的下滑力與摩擦力平衡,這樣細(xì)繩對小車的拉力就是小車受到的合外力。這就是補償法的具體應(yīng)用。
(5)模擬法。例如,用恒定電流場模擬靜電場畫等勢線;用被磁化了的鐵屑來模擬磁感線等。
(6)替換法。很多物理量,由于其屬性關(guān)系,無法直接用儀器測量時,常??梢詫⑵滢D(zhuǎn)化成其他物理量的測量。例如,在探究平行板電容器的電容決定因素時,學(xué)生無法用儀器直接測量電容值的變化,就替換成觀察兩極板間電勢差的變化,再利用公式,確定電容值的變化。
(7)微元方格求和法。在油膜法測量分子的直徑時,需要測量油膜在水面上的表面積,由于形狀不規(guī)則,可以方格分成微元,通過方格數(shù)求和得到面積;再如,通過放電測量電容器的帶電量時,可以通過電流表測量電流畫出電流i與時間t的圖像,由于形狀不規(guī)則,也可以采用微元方格求和法得到電量。
3.2 自己設(shè)計實驗的策略
自己設(shè)計實驗的策略是指打破現(xiàn)成的設(shè)計方案,在一些特定的要求和條件下,自行設(shè)計一些新的實驗方案和步驟,完成其實驗要求的方法。設(shè)計型實驗是一種培養(yǎng)創(chuàng)新能力和實踐能力的一些實驗,由于設(shè)計型實驗儀器的可選擇性、設(shè)計方案的多樣性、應(yīng)用知識的靈活性和解決實驗問題的新穎性,因此學(xué)生要經(jīng)過長期訓(xùn)練才能具備自己設(shè)計實驗的能力。自己設(shè)計實驗的策略實施包括一些幾個方面。
(1)搞清實驗的目的和要求,弄清每一種儀器的基本用途和使用方法。
(2)尋找可行的方法,將實驗?zāi)康暮鸵笈c儀器所能測量的物理量聯(lián)系起來,找出中間的必然的規(guī)律性的聯(lián)系,從測量的物理量出發(fā),通過什么樣的過程,達(dá)到實驗的目的和要求,寫出整個過程的全部內(nèi)容就是設(shè)計方案,并通過分析選出最佳方案。
(3)設(shè)計實驗步驟,根據(jù)實驗的方法確定恰當(dāng)?shù)膶嶒灢襟E。
(4)設(shè)計減小實驗誤差的方案。實驗誤差不可避免,但是設(shè)計實驗必須考慮使誤差最小,選用更精密的儀器或更準(zhǔn)確的方案。例如,電阻的測量,可以使用伏安法測電阻,但該方法由于電表本身的影響,有明顯的電路不完善的系統(tǒng)誤差;可以改進(jìn)為等效替代法,就解決了電路不完善的誤差,但還存在電表不準(zhǔn)確的誤差;如果使用惠斯通電橋法,電表不準(zhǔn)確的誤差就解決了,但還存在電表靈敏度的問題。
綜上所述,自己設(shè)計實驗是實驗策略的綜合應(yīng)用,但設(shè)計實驗很難,它一定要在理解原理的基礎(chǔ)上,靈活應(yīng)用相關(guān)知識,并有自己的創(chuàng)新才行。
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