高中物理实验的魅力展现

来源 :中学生数理化·学习研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:h5531465
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  众所周知,物理实验在物理学习的过程中具有极其重要的作用,从经典力学到电磁学、从低速运动物质体系到高速运动物质体系,从宏观物质世界到微观粒子世界,几乎所有的物理知识都来源于物理实验的探究过程。因此要想学好高中物理知识就必需重视物理实验所展现的种种魅力。
  1.通过物理实验,帮助同学们建立直观、生动的认知环境。
  (1)物理实验具有化枯燥为生动、化抽象为具体的特殊功效。
  比如,在现实世界中静摩擦力无处不在,然而不经过仔细体会与实验却很难感受到静摩擦力的存在。通过观察“筷子提米”“斜面定物”“粗糙地面上推重物”等实验,都可以体会到静摩擦力的存在。另外,静摩擦的体现更为明显的一个实验是适合众多群体来玩的“拔河”游戏,在没有学习静摩擦力知识之前,关于赢得拔河比赛的原因可以说是眾说纷纭,有的说:“要想赢就得力气大”,有的说:“要想赢就得齐心协力”……要想弄清这些说法是否正确,不妨让力气较大的一方站在光滑的地面上,让力气小很多的另外一方站在粗糙的地面上进行一次实地的比赛。
  再如,在研究滑动摩擦力大小和哪些因素有关系时,可以通过用弹簧称拉着相同质量的小车在粗糙程度差异较大的水平面上匀速行走,观察实验数据可以发现,拉在比较粗糙水平面上小车的弹簧称的示数较大,说明滑动摩擦力大小和接触面的粗糙程度有关。通过用弹簧称拉着不同质量的小车在粗糙程度相同的水平面上匀速行走,观察实验数据可以发现,拉质量较大的小车的弹簧秤示数明显较大,说明滑动摩擦力大小还和正压力有关。最终可以总结出动摩擦力的公式为f=μN,其中μ为相互接触的物体间的动摩擦因数,N为两接触物体间的正压力。
  (2)通过物理实验,可以巩固现有知识体系,并纠正某些错误观点。
  例如,在研究二力平衡相关规律时,如果仅仅用两只弹簧对称拉从而得到两个力是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上的结论,那么同学们往往会错误地认为二力平衡的条件就是物体静止。为了纠正此类错误认识,可以通过演示观察小车在桌面上受到不同大小水平力时的做匀速直线运动的情况,建立平衡状态既可以是静止状态也可以是匀速直线运动状态的正确观点。
  2.物理实验能够引导同学们热爱大自然和探索大自然的浓厚兴趣。
  物理实验具有直观、生动、有趣、形象的特点,这些特点往往会强烈地吸引同学们的好奇心,进而引导同学们热爱大自然和探索大自然。
  比如,在学习光的散射知识时,就可以演示“彩虹”实验,因为“彩虹”是在特殊情况下才可以形成的美丽景象,所以该实验一定会让同学们的注意力高度集中,并在迷恋、热爱这些物理现象的同时,还会不由地猜想为什么会出现这样的物理现象等。
  3.物理实验可以提高同学们发现问题、解决问题的能力。
  比如,在“拔河”游戏中,同学们通过学习静摩擦力知识和实验证实之后一定就会知道:“要想赢最根本的方法就是尽力使得自身与地面、绳子之间的静摩擦力尽量大”。然而具体应该怎么做才可以达到增加静摩擦力的目的呢?这就会促使同学们去思考并通过实地实验,来证实在同样的地面和比赛双方力气相差并不大的情况下,除使用身体统一后倾、力气用得均匀一致等技巧外,还需要每个参赛队员都穿上鞋底比较粗燥的运动鞋以增大与地面之间的静摩擦力,戴上质地粗糙的手套以增大与绳子之间的静摩擦力等。
  作者单位:山东省济南市章丘第一中学高二(5)班
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