物理高中物理實驗的開發(fā)與改進(編輯修改稿)
2024-12-08 03:16 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 拋運動和自由落體運動，對比兩個小球的運動。但這一實驗效果并不好，主要原因是物體運動時間很短， 運動不易觀察，如物體從離地 1m 的高度平拋，所用的時間只有 ，所以做這個實驗時都是讓學(xué)生聽小球落地的聲音，來判斷兩個小球是否同時落地，由于小球落地后還要反復(fù)彈跳，聲音較雜，不容易分辨。用數(shù)碼相機錄下做對比實驗，利用分幀軟件 (如 Premiere、 等 )將視頻分成每隔一定時間的圖片，再利用 Photoshop 將圖片進行整合（如圖 4），可以看到每個時刻兩個小球都等高，豎直方向間距越來越大，清晰直觀，有力的證明了平拋運動豎直方向是自由落體運動。 案例 2： 在分壓電路中滑動變阻器如何選擇，是 教學(xué)中的難點。在實踐中，筆者采用了分組計算的方法來獲得數(shù)據(jù)，再利用 Excel 處理數(shù)據(jù)繪制圖像，取得了較好的效果。 例：從下列器材中選出適當(dāng)?shù)钠鞑?，測量阻值約為 30~40Ω的電阻 Rx，要求有盡可能高的測量精度，并能測出多組數(shù)據(jù)。 ? 電流表（ A1）量程 300mA、內(nèi)阻 10Ω ； 電流表（ A2）量程 3A、內(nèi)阻 ? 電壓表（ V） 量程 3V、內(nèi)阻 6kΩ ? 滑動變阻器（ R1）總阻值 2020Ω、電流 2A； 滑動變阻器（ R2）阻值 5Ω、電流 2A ? 蓄電池（ E）電動勢 6V、內(nèi)阻不計 ， 電鍵（ S）一只，導(dǎo)線（ X）若干 學(xué)生在做這道 題時，可以很快的選出電流表選用 A1，和滑動變阻器的分壓接法，但對于滑動變阻器卻不知道如何選擇。為了能讓學(xué)生有感性的認(rèn)識，筆者在課堂上通過描繪分壓接法的輸出電壓與滑片移動的關(guān)系圖線，來解決這一難點。具體做法如下： ① 滑動變阻器滑片 P 置于 左端 ，這時滑動變阻器與燈泡并聯(lián)的部分長度 L＝ 0。電壓表的讀數(shù)為零。 ②將滑動變阻器分為等長的八個部分（如圖 5），將學(xué)生分為 8 組，設(shè)滑動變阻器總長為 l， 第一組計算 當(dāng) L=l/8 時輸出的電壓 U1， 第二組計算 當(dāng) L=2l/8 時輸出的電壓 U2， 第三組計算 當(dāng) L=3l/8 時輸出的電壓 U3?? ，以此類推，每個組算一個數(shù)據(jù)，這樣既鍛煉了學(xué)生電路的計算，又加深了對分壓電路的理解，并且不會耽誤太多的時間。數(shù)據(jù)如下： 打開 Excel，輸入數(shù)據(jù)， 先選定 Y 軸的數(shù)據(jù) ， 然后選擇 自定義 中的 “ 平滑直線圖 ” ,生成后 ， 選擇下面的 “ 下一步 ”， 在新對話框里 ， 點選頂上的 “ 系列 ”， 再點擊下面的 “ 分類 X軸標(biāo)志 ” 框最右邊的那個記號 ， 這時大框消失 ， 出現(xiàn)一個小框 ， 你再在表中選擇 X 軸數(shù)據(jù)區(qū)域 ，點擊完成即可得到 以 U 為縱坐標(biāo)， L 為橫坐標(biāo)的 U－ L 曲線。 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 分析這兩條曲線的特點，不難發(fā)現(xiàn)選用 5Ω的滑動變阻器，隨著電阻的變化，分壓電路輸出的電壓變化均勻、線性度好。而使用 2kΩ的滑動變阻器，輸出電壓的變化不均勻，開始變化很小，后來變化很大，不利用操作。最后可以再通過計算 10Ω和 100Ω的滑動 變阻器的輸出電壓的曲線，從而讓學(xué)生體會選擇比待測電阻小一些的滑動變阻器輸
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