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物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)步驟和方法

編輯: 路逍遙 關(guān)鍵詞: 學(xué)習(xí)方法指導(dǎo) 來源: 逍遙右腦記憶
中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ茖W(xué)的思維、分析和解決問題能力的主要課程之一。正向李政道先生所說的那樣:“教物理重要的是讓學(xué)生懂道理……”根據(jù)中學(xué)物理教學(xué)的目的和教學(xué)大綱的基本要求,在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過程中應(yīng)使學(xué)生在科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本方法上有一個(gè)實(shí)在的感受,從而培養(yǎng)他們的探索精神和創(chuàng)造性,并受到科學(xué)方法的教育。1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為使實(shí)驗(yàn)達(dá)到預(yù)期的目的,必須明白為什么要做這個(gè)實(shí)驗(yàn),做這個(gè)實(shí)驗(yàn)是要解決現(xiàn)實(shí)技術(shù)問題、知識(shí)問題,還是要探索一下教材中將要出現(xiàn)的物理現(xiàn)象等等。解決實(shí)際問題的是什么樣的,探索書中的知識(shí)問題時(shí),應(yīng)當(dāng)明白是哪一個(gè)問題及什么現(xiàn)象。目的明確,是實(shí)驗(yàn)成功的前題。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的基本方法歸納為下面幾種:(1)平衡法。用于設(shè)計(jì)測(cè)量?jī)x器。用已知量去檢驗(yàn)測(cè)量另一些物理量。例如天平、彈簧秤、溫度計(jì)、比重計(jì)等。(2)轉(zhuǎn)換法。借助于力、熱、光、電現(xiàn)象的相互轉(zhuǎn)換實(shí)行間接測(cè)量,例如打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì),電磁儀表、光電管的設(shè)計(jì)等。(3)放大法。利用迭加,反射等原理將微小量放大為可測(cè)量,例如游標(biāo)尺、螺旋測(cè)微器、庫(kù)侖扭秤、油膜法測(cè)分子直徑等。2.探索性實(shí)驗(yàn)的選題學(xué)生探索性實(shí)驗(yàn),并不是去揭示尚未認(rèn)識(shí)的物理規(guī)律。而是在經(jīng)歷該實(shí)驗(yàn)的全過程之后,對(duì)探索性實(shí)驗(yàn)有一個(gè)實(shí)在的感受,掌握探索未知物理規(guī)律的基本方法。探索性實(shí)驗(yàn)的選題應(yīng)與學(xué)生的知識(shí)水平和學(xué)習(xí)任務(wù)相適應(yīng)。
在選題方面應(yīng)注意到以下幾點(diǎn):(1)根據(jù)中學(xué)生學(xué)到的數(shù)學(xué)知識(shí)和在實(shí)驗(yàn)時(shí)間上的限制,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的經(jīng)驗(yàn)公式以一次線性為宜。如:①線性關(guān)系:Y=a+bx②反比關(guān)系:Y=a+b/x③冪關(guān)系:Y=axb改直:logy=loga+blogx④指數(shù)關(guān)系: Y=aexp(bx)改直:Iny=Ina+bx以上各式中x為自變量,y為應(yīng)變量,同時(shí)又是被測(cè)量,a、b為常數(shù)。(2)兩個(gè)被測(cè)量之間的變化特征具有較強(qiáng)的可觀察性。(3)經(jīng)驗(yàn)公式的理論分析不宜過于復(fù)雜。3.物理實(shí)驗(yàn)的操作方法操作能力,主要是指基本儀器的使用和數(shù)據(jù)的讀出,儀器、設(shè)備的組裝或連接,故障的排除等三個(gè)方面。(1)基本儀器的作用。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)涉及的基本測(cè)量?jī)x器有:米尺、卡尺、螺旋測(cè)微器、天平、停表、彈簧秤、溫度計(jì)、氣壓計(jì)、安培計(jì)、伏特計(jì)、變阻箱、萬用表、示波器。使用基本測(cè)量?jī)x器的規(guī)范要求是:①了解測(cè)量?jī)x器的使用方法,明確測(cè)量范圍允許極限和精密程度;②對(duì)某些儀器如電表等,在使用前,必須調(diào)節(jié)零點(diǎn),或記下零點(diǎn)誤差;③牢記使用規(guī)則和操作程序;④正確讀取數(shù)據(jù)。例如,彈簧秤的正確使用要求是:明確彈簧秤的測(cè)量范圍;測(cè)量前,記下零點(diǎn)誤差;使用彈簧秤時(shí),施力的方向應(yīng)與彈簧的軸線在同一直線上,不能使彈簧秤受力過久,以免引起彈性疲勞,損壞儀器;正確地觀察讀數(shù),記取數(shù)據(jù)時(shí),不僅要記錄最小刻度能指示出來的數(shù),還應(yīng)讀出一位估計(jì)數(shù)字,數(shù)據(jù)后面要寫明單位。
又如,安培計(jì)的正確使用要求是:明確量程;使用前,調(diào)節(jié)零點(diǎn);正確連接應(yīng)與待測(cè)電路串聯(lián),并注意正、負(fù)極性;正確讀取數(shù)據(jù),注明單位。(2)儀器、設(shè)備的組裝或連接。要進(jìn)行一個(gè)物理實(shí)驗(yàn),總是需要先把各個(gè)儀器、部件、設(shè)備組裝起來,并要求裝配和連接必須正確無誤。具體要求是:布局要合理,要便于觀察和操作;連接要正確,簡(jiǎn)單;實(shí)驗(yàn)前要檢查,必要時(shí)進(jìn)行預(yù)備性調(diào)節(jié)。例如,電路實(shí)驗(yàn),操作要求是:①按照實(shí)驗(yàn)原理電路圖,安排好儀器、元件的布局,要便于連接,便于檢查,便于操作,便于讀取數(shù)據(jù)。②正確地連接電路。安培表、伏特表是否分別與待測(cè)電路串聯(lián)、并聯(lián),正、負(fù)極性是否正確;滑線變阻器的接線是否合理;連接線路是否符合先支路、再并列、后干路、最后接電源的程序;電鍵是否能控制電路;接線是否簡(jiǎn)捷、牢固。③實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先檢查電路,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正,并進(jìn)行預(yù)備性調(diào)節(jié)。④嚴(yán)格按操作程序操作,例如,改變電阻器的阻值,是否由小到大,或由大到小,最后,正確讀取數(shù)據(jù)。
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