物理高中物理实验的开发与改进

物理高中物理实验的开发与改进内容摘要：

抛运动和自由落体运动，对比两个小球的运动。 但这一实验效果并不好，主要原因是物体运动时间很短， 运动不易观察，如物体从离地 1m 的高度平抛，所用的时间只有 ，所以做这个实验时都是让学生听小球落地的声音，来判断两个小球是否同时落地，由于小球落地后还要反复弹跳，声音较杂，不容易分辨。 用数码相机录下做对比实验，利用分帧软件 (如 Premiere、 等 )将视频分成每隔一定时间的图片，再利用 Photoshop 将图片进行整合（如图 4），可以看到每个时刻两个小球都等高，竖直方向间距越来越大，清晰直观，有力的证明了平抛运动竖直方向是自由落体运动。 案例 2： 在分压电路中滑动变阻器如何选择，是 教学中的难点。 在实践中，笔者采用了分组计算的方法来获得数据，再利用 Excel 处理数据绘制图像，取得了较好的效果。 例：从下列器材中选出适当的器材，测量阻值约为 30~40Ω的电阻 Rx，要求有尽可能高的测量精度，并能测出多组数据。  电流表（ A1）量程 300mA、内阻 10Ω ； 电流表（ A2）量程 3A、内阻  电压表（ V） 量程 3V、内阻 6kΩ  滑动变阻器（ R1）总阻值 2020Ω、电流 2A； 滑动变阻器（ R2）阻值 5Ω、电流 2A  蓄电池（ E）电动势 6V、内阻不计 ， 电键（ S）一只，导线（ X）若干 学生在做这道 题时，可以很快的选出电流表选用 A1，和滑动变阻器的分压接法，但对于滑动变阻器却不知道如何选择。 为了能让学生有感性的认识，笔者在课堂上通过描绘分压接法的输出电压与滑片移动的关系图线，来解决这一难点。 具体做法如下： ① 滑动变阻器滑片 P 置于 左端 ，这时滑动变阻器与灯泡并联的部分长度 L＝ 0。 电压表的读数为零。 ②将滑动变阻器分为等长的八个部分（如图 5），将学生分为 8 组，设滑动变阻器总长为 l， 第一组计算 当 L=l/8 时输出的电压 U1， 第二组计算 当 L=2l/8 时输出的电压 U2， 第三组计算 当 L=3l/8 时输出的电压 U3„„ ，以此类推，每个组算一个数据，这样既锻炼了学生电路的计算，又加深了对分压电路的理解，并且不会耽误太多的时间。 数据如下： 打开 Excel，输入数据， 先选定 Y 轴的数据 ， 然后选择 自定义 中的 “ 平滑直线图 ” ,生成后 ， 选择下面的 “ 下一步 ”， 在新对话框里 ， 点选顶上的 “ 系列 ”， 再点击下面的 “ 分类 X轴标志 ” 框最右边的那个记号 ， 这时大框消失 ， 出现一个小框 ， 你再在表中选择 X 轴数据区域 ，点击完成即可得到 以 U 为纵坐标， L 为横坐标的 U－ L 曲线。 R＝ 5Ω L 0 l/8 2l/8 3l/8 4l/8 5l/8 6l/8 7l/8 l U/V 0 6 R＝ 2kΩ L 0 l/8 2l/8 3l/8 4l/8 5l/8 6l/8 7l/8 l U 0 6 分析这两条曲线的特点，不难发现选用 5Ω的滑动变阻器，随着电阻的变化，分压电路输出的电压变化均匀、线性度好。 而使用 2kΩ的滑动变阻器，输出电压的变化不均匀，开始变化很小，后来变化很大，不利用操作。 最后可以再通过计算 10Ω和 100Ω的滑动 变阻器的输出电压的曲线，从而让学生体会选择比待测电阻小一些的滑动变阻器输。