物理實(shí)驗(yàn)儀器的認(rèn)識(shí)

1、一、中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的危機(jī),1、不重視實(shí)驗(yàn)的傾向相當(dāng)普遍常有這樣的觀念：理論課已多得要命了，做實(shí)驗(yàn)麻煩又吃時(shí)間，區(qū)區(qū)那幾個(gè)百分比的實(shí)驗(yàn)分?jǐn)?shù)就別太在意吧，反正不會(huì)吃零蛋就好了。讓學(xué)生背熟，去應(yīng)付考試，出現(xiàn)“做實(shí)驗(yàn)不如講實(shí)驗(yàn)”，“講實(shí)驗(yàn)不如背實(shí)驗(yàn)”的荒謬作法。“黑板實(shí)驗(yàn)”現(xiàn)行評(píng)價(jià)下的社會(huì)、家長(zhǎng)不“喜歡”。中國(guó)傳統(tǒng)思想中輕視“動(dòng)手”。,,學(xué)校愿意投入數(shù)百萬(wàn)信息技術(shù)，不愿意投入學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)施——制作器材客觀上，物理實(shí)驗(yàn)器材不足，缺少有效率

2、的實(shí)驗(yàn)教師，不少物理老師本身不愛(ài)動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)（我是念理論物理畢業(yè)的，很欣賞思想實(shí)驗(yàn)，但就是不愛(ài)動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)）。,2．“為做實(shí)驗(yàn)而做實(shí)驗(yàn)”,學(xué)生實(shí)驗(yàn)質(zhì)量不高： “為做實(shí)驗(yàn)而做實(shí)驗(yàn)” ．——分組實(shí)驗(yàn)的“任務(wù)型實(shí)驗(yàn)”教材從實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、儀器、操作步驟到注意事項(xiàng)，寫(xiě)得面面俱到．學(xué)生照著現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)步驟或跟著教師動(dòng)幾下，取幾個(gè)數(shù)據(jù)，算出結(jié)果，填好表格，實(shí)驗(yàn)就算完成了。？！,,部分學(xué)生動(dòng)手，部分學(xué)生則袖手旁觀， “合而不作“一個(gè)班的學(xué)生同一時(shí)間

3、做同一個(gè)實(shí)驗(yàn)，用同一種方法、相同的儀器，都要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)做完，得出同一結(jié)論。“新”？看別人怎么做，自己就怎么做，談不上去思考。實(shí)驗(yàn)報(bào)告抄好上交了事。學(xué)生不看、教師不安排交流分析！。。。。。。,3．教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本素質(zhì)普遍下降,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的素質(zhì)觀察實(shí)驗(yàn)的素質(zhì)，實(shí)驗(yàn)思維的素質(zhì)和實(shí)驗(yàn)操作的素質(zhì)，其中實(shí)驗(yàn)思維素質(zhì)和實(shí)驗(yàn)操作素質(zhì)表現(xiàn)在設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)中，是一種綜合性和創(chuàng)造性素質(zhì)的反映．,表現(xiàn)為：,對(duì)演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，沒(méi)有認(rèn)真做過(guò)，不夠熟

4、悉，更談不上實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究。對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與操作的心理活動(dòng)不佳，缺乏實(shí)驗(yàn)測(cè)量的操作技巧，缺乏設(shè)計(jì)、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)和排除故障的能力，缺乏實(shí)驗(yàn)考核的命題能力,,關(guān)鍵是思想：不重視，沒(méi)有用——沒(méi)有時(shí)間（事實(shí)上不愿意投入）嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練不是簡(jiǎn)單的，需花很多心力。,認(rèn)識(shí)誤區(qū)：實(shí)驗(yàn)是不是真的沒(méi)用？,美物理教師協(xié)會(huì)主席喬.梅爾 “講給我聽(tīng)的，我會(huì)忘記…… 演示給我看的，我會(huì)記得…… 我動(dòng)手做的，我會(huì)終身不忘…”

5、對(duì)認(rèn)識(shí)物理規(guī)律一致公認(rèn)——有用物理學(xué)是模型學(xué)科，實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)無(wú)可替代,李政道認(rèn)為,“通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出結(jié)果，通過(guò)結(jié)果求得了解。……從實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，引出理論，進(jìn)行解釋和猜想，又進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?！薄茖W(xué)研究方法。 16、17世紀(jì)的文藝復(fù)興時(shí)期，以伽利略為代表的杰出科學(xué)家提出“把實(shí)驗(yàn)方法與物理規(guī)律的研究結(jié)合”，把科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法發(fā)展到一個(gè)新的高度。,研究方法的特點(diǎn),把數(shù)學(xué)和實(shí)驗(yàn)密切地結(jié)合起來(lái)。 “理想化模型”研究方法 設(shè)法改變實(shí)驗(yàn)的測(cè)量條件，使之

6、易于觀測(cè)。 提出“要用實(shí)驗(yàn)去檢驗(yàn)理論”。 把實(shí)驗(yàn)方法和科學(xué)理論聯(lián)系起來(lái)——理論演繹和邏輯推理,認(rèn)識(shí)誤區(qū)：實(shí)驗(yàn)真的是工具？,幫助學(xué)習(xí)“物理知識(shí)”？幫助訓(xùn)練“手的技巧”？新課程大綱、新課程標(biāo)準(zhǔn)——既是手段、又是目標(biāo)——為“科學(xué)探究”服務(wù)！,劉炳升先生觀點(diǎn),形象、生動(dòng)——激發(fā)學(xué)生解決問(wèn)題的動(dòng)機(jī)；學(xué)生自己的觀察獲取信息，作為思維加工和評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)；實(shí)驗(yàn)中蘊(yùn)藏著極其活躍的因素，會(huì)出現(xiàn)許多意想不到的問(wèn)題，對(duì)活化知識(shí)和訓(xùn)練思維大有益處；,

7、,實(shí)驗(yàn)活動(dòng)形式多樣，能為各種學(xué)生提供全面而又有個(gè)性特長(zhǎng)的發(fā)展條件；實(shí)驗(yàn)需要嚴(yán)謹(jǐn)、踏實(shí)等優(yōu)良的作風(fēng)，這種活動(dòng)對(duì)于塑造人的完善品格具有重要意義。,實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能（美）,（1）  感覺(jué)功能---觀察、體驗(yàn)（2） 訓(xùn)練功能---練習(xí)、觀察、歸納、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)（科學(xué)活動(dòng)）（3）  身教功能---科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、客觀（4）  評(píng)價(jià)功能---評(píng)價(jià)理解分析能力,我國(guó)對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)——注重結(jié)果評(píng)價(jià),（1）.  細(xì)致

8、而敏銳的觀察能力 全面性:整個(gè)過(guò)程 例：“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”深刻性:隱蔽現(xiàn)象 例：“浮沉子”“酒精燈”“水銀和水的液面”銳敏性:敏捷變化 例：“振動(dòng)運(yùn)動(dòng)情況”準(zhǔn)確性:正確的習(xí)慣與減少誤差 例：“讀數(shù)目光正對(duì)（鏡反射）”,,直接觀察（感官——看、聽(tīng)、聞、嘗、感）間接觀察（工具——觀測(cè)儀器設(shè)備 ）①擴(kuò)大了觀察范圍。②提高觀察的精確性，克服感官造成的錯(cuò)覺(jué)。 ③提高觀察速度，分辨肉眼無(wú)法辨別的變化。 ④能使感覺(jué)形式發(fā)生轉(zhuǎn)

9、換,,①?zèng)]有直接觀察直接生動(dòng)、簡(jiǎn)便易行；②儀器發(fā)生問(wèn)題，導(dǎo)致觀察失誤。這是間接觀察一大弊端，“不要迷信儀器”。③觀察不能改變和控制對(duì)象。膽大心細(xì),,（2）.  準(zhǔn)確的儀器操作能力a．基本儀器的使用：了解儀器構(gòu)造原理,按使用要求操作b．合理組裝(連接)儀器：布局合理，組裝規(guī)范，便于觀察、讀數(shù)和操作。c．綜合操作,,實(shí)驗(yàn)人為地干預(yù)、變革和盡可能控制自然現(xiàn)象?！皩?shí)驗(yàn)精髓在于控制”①純化研究對(duì)象 排除次要、外在和偶然因素的干

10、擾 ②強(qiáng)化研究對(duì)象 超高（低）溫度、壓強(qiáng)、場(chǎng)等等）條件③再現(xiàn)、加速和模擬自然過(guò)程——可重復(fù),,實(shí)驗(yàn)可以分為直接實(shí)驗(yàn)和模擬實(shí)驗(yàn)。 模擬實(shí)驗(yàn) ：①幾何模擬 ②動(dòng)力相似模擬 ③替代、類比模擬 ④電路模擬 ⑤計(jì)算機(jī)模擬,（3）  分析和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力,a.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法，通常有列表法、圖象法和函數(shù)法三種 b.實(shí)驗(yàn)測(cè)量誤差的分析和減少方法c.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、物理規(guī)律的得出---由來(lái)注意：實(shí)驗(yàn)結(jié)

11、果數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)結(jié)論的區(qū)別,,光的折射光的折射實(shí)驗(yàn)最早可以追溯到古希臘。據(jù)考證，約公元１４０年，天文學(xué)家克勞第斯·托勒密專門做了“光從空氣到水中發(fā)生‘折’”的實(shí)驗(yàn)。數(shù)據(jù)折射定律的正確表述是１６２１年荷蘭數(shù)學(xué)家斯涅耳從實(shí)驗(yàn)中得到的。,二、物理實(shí)驗(yàn)儀器的認(rèn)識(shí),,（一）常用量具的精密度、準(zhǔn)確度、精度,1.  量具儀表的精密度 一般是指量具儀表的最小分度,米尺一般為1mm精密度為1mm 電表一格為0.2A精密度為0.2

12、A 依此可以確定每次測(cè)量最大誤差不超過(guò)1/2最小分度（精密度）,2、  量具儀表準(zhǔn)確度,指儀表在規(guī)定的使用條件下工作時(shí)基本誤差(額定最大誤差) ----“讀數(shù)再準(zhǔn)確也是可能有的”GB776-76電氣測(cè)量指示儀表通用技術(shù)條例規(guī)定.儀表準(zhǔn)確度 0.1 0.2 0.5 1.0 1.5 2.5 5.0基本誤差(%)±0.1 ±0.2 ±0.5 &#

13、177;1.0 ±1.5 ±2.5 ± 5.0其中中學(xué)常用儀器儀表的準(zhǔn)確度為1.5 2.5 5.0,3、量具儀表的精度,是泛指名詞，既包含精密度,也包含差準(zhǔn)確度一般:電表、計(jì)時(shí)儀表、萬(wàn)用表、示波器---- 精度指準(zhǔn)確度 米尺、游標(biāo)、量筒、溫度計(jì)---精度指精密度 天平：精度級(jí)別是其感量/稱量之比.,,,,,精度級(jí)別 1 2 3 4 5 6 7

14、 8 9 10,感量/稱量,,中學(xué)常用的十級(jí)天平就是感量為100 mg 50mg 20mg 稱量為1000g 500g 200g 的物理天平,（二）教學(xué)儀器的型號(hào)和儀器上常見(jiàn)符號(hào),1、型號(hào) 現(xiàn)行我國(guó)教學(xué)儀器型號(hào)以J打頭 例：J1204  J 12 04 序列號(hào) 教學(xué)儀器 大類號(hào)1通用儀器、小類號(hào)12電源

15、 （大、小類號(hào)見(jiàn)附表） 例：J2122滑輪組 J2354滑動(dòng)變阻器 J0409 J-DBX直流電表,,,,,,2．常用儀器上的標(biāo)記,游標(biāo)卡尺: 0.05mm 0.002mm 精密度 0-125mm 0-150mm量程天平：感量 20 mg 50mg 稱量

16、 200g 500g滑動(dòng)變阻器： 0-100Ω 0-2000Ω 調(diào)節(jié)范圍 2A 0.3A 額定電流（允許通過(guò)最大電流）,,電阻箱： 0-9999Ω 電阻變化范圍 1Ω最小進(jìn)位 1.5精度等級(jí) ≤0.05 零電阻開(kāi)關(guān)標(biāo)記： ↑↓ 轉(zhuǎn)動(dòng)標(biāo)記：,,,3．

17、儀器表盤(pán)面上的符號(hào),,,,,,,,,,,,,,接線,絕緣,,,,,,,,,,A,B,C,1,111,11,準(zhǔn)確度,（三）認(rèn)識(shí)儀器的一般過(guò)程,①  根據(jù)有關(guān)知識(shí)和資料（儀器說(shuō)明書(shū)），了解儀器的型號(hào)、原理和結(jié)構(gòu)。②  掌握儀器的精度、性能、用途和使用方法。③  檢查儀器零部件是否完整——對(duì)照儀器裝箱單。 基本功能是否正?！M(jìn)行具體實(shí)驗(yàn)。簡(jiǎn)單儀表可以簡(jiǎn)化；復(fù)雜儀器設(shè)備注意安裝、調(diào)試應(yīng)由生產(chǎn)廠家

18、或銷售商負(fù)責(zé)。,,以中學(xué)常用電壓表為例說(shuō)明：型號(hào):J0408----電壓表符號(hào):☆〇⊥∩ ⊥表盤(pán)位置豎直放置 ∩ 磁電式測(cè)直流 ☆1000伏電壓試驗(yàn) 〇 準(zhǔn)確度構(gòu)造原理: 閱讀有關(guān)資料、說(shuō)明書(shū),,性能: 測(cè)定0-3 0-15 接線柱檢查:1.輕晃電表----指針轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活        

19、 2.豎直放穩(wěn)，調(diào)表盤(pán)下方螺絲----調(diào)零位 3.電源(∠15 )負(fù)端接“-”正端:輕觸搭接 能指示電壓值:說(shuō)明測(cè)量機(jī)構(gòu)良好——可以使用 4.準(zhǔn)確測(cè)定---標(biāo)準(zhǔn)電源(或標(biāo)準(zhǔn)電表對(duì)比測(cè)量 ),,正確使用儀器時(shí)應(yīng)注意:1.  測(cè)量前調(diào)零位——否則測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。2.  測(cè)量時(shí)注意量程、正負(fù)極和使用條件。3.  電阻測(cè)量：被測(cè)量在中值的1/10-

20、-10倍之間 其他測(cè)量：被測(cè)量在中間值附近（左右各留1/3,三、     物理儀器的讀數(shù),表述一:(中學(xué)物理教材) “要求學(xué)生估讀到測(cè)量?jī)x器最小分量的十分之幾”。中學(xué)不要求用誤差分析只有在指針很細(xì)寬度小于最小分度的10分之一才可以。（一般可以滿足）,,表述二： (普通物理教材)龔鎮(zhèn)雄“一般 情況下,儀器讀數(shù)最后一位是讀數(shù)誤差所在的位” 事實(shí)上還是由最小分度實(shí)際寬度和指針粗細(xì)決定

21、,儀器要求,（A）儀器儀表的構(gòu)造和原理；（B）刻度方法、最小刻度和準(zhǔn)確度；（C）讀數(shù)及有效數(shù)字。從歷年的考題可知，考試的重點(diǎn)是：（甲）游標(biāo)卡尺及螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法；(乙)電流表、電壓表的刻度認(rèn)識(shí)及讀數(shù)；（丙）歐姆表的測(cè)量原理、正確操作方法、讀數(shù)及根據(jù)待測(cè)電阻選擇擋位。,,中學(xué)物理讀數(shù)要求掌握的包括以下幾個(gè)方面:1.  刻度尺2. 游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器(千分尺)3.安培表、伏特表讀數(shù)方法 4.歐姆表讀數(shù)方法 5.秒表 6.

22、天平7.溫度計(jì)8.彈簧秤9.電阻箱10.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。,讀數(shù)公式,1.游標(biāo)卡尺: 主尺 最小分度1mm游標(biāo)20個(gè)小等分刻度---每個(gè)0.05mm(1/20) 讀數(shù)公式:主尺刻度+標(biāo)分度量×刻度數(shù),,2.千分尺: 固定刻度尺 0.5mm最小分度 可動(dòng)刻度尺 0.01mm最小分度 可估讀到 0.001mm 讀數(shù)公式:固定尺刻度數(shù)+可動(dòng)刻度數(shù)+估讀數(shù),,3.安培表、伏特表--目光垂

23、直于指針 左偏→數(shù)偏大 右偏→數(shù)偏大讀數(shù)公式: 大刻度數(shù)+分度值×小刻度數(shù)+分度值×估讀數(shù),,量程0～3Ａ?xí)r 最小分度:0.1Ａ 讀數(shù)=2+0.1×4+0.1×5/10=2.45А量程為0～0.6A時(shí) 最小分度數(shù)0.02А 讀數(shù)=0.4+0.02×4+0.02×5/10=0.490量程為0～15Α時(shí) 最小分度0.5A

24、 讀數(shù)=10+0.5×4+0.5×5/10=12.25A,,4.歐姆表 萬(wàn)用表 歐姆檔①  調(diào)零 ②指針在中間1/3內(nèi) ③不在其內(nèi)“換檔”②  讀數(shù)公式：刻度數(shù)×檔位讀數(shù) 讀數(shù)＝24×1000 =24KΩ 要測(cè):3000 ①選檔 ×100 ②調(diào)零 ③讀數(shù),,5.秒表1.  機(jī)械表:---中學(xué)實(shí)驗(yàn)中用

25、 大:秒針 長(zhǎng)針 每小格0.1秒 （齒輪結(jié)構(gòu)不可能停留其間 不可估讀0.1秒） 小:分針 短針 15分 每小格0.5分 30分 每小格1分讀數(shù)公式:t1短針讀數(shù)+t2長(zhǎng)針讀數(shù),四、物理實(shí)驗(yàn)規(guī)范訓(xùn)練,良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，是做好物理實(shí)驗(yàn)的重要條件。 （一）存在的問(wèn)題①學(xué)生毫無(wú)準(zhǔn)備地進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，在不了解儀器性能、操作規(guī)范的情況下，亂動(dòng)儀器；②不嚴(yán)格

26、按正確、規(guī)范的方法實(shí)驗(yàn)，例如：使用天平時(shí)，并不預(yù)先調(diào)整好，在啟動(dòng)狀態(tài)下動(dòng)砝碼；使用千分尺時(shí)，不用尾部棘輪；電路換接電線不斷開(kāi)電源；等等；,,③測(cè)量、讀數(shù)馬馬虎虎，只要“差不多”即可；記錄讀數(shù)不設(shè)計(jì)表格，任意涂改；更有甚者，邊實(shí)驗(yàn)邊說(shuō)笑打鬧。,（二）怎樣培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,1、提高學(xué)生對(duì)這個(gè)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)。據(jù)了解，有的學(xué)生并不是不知道實(shí)驗(yàn)的有關(guān)規(guī)范，而是認(rèn)為這是小事，不按規(guī)范，隨意為之也無(wú)礙；更有些學(xué)生認(rèn)為實(shí)驗(yàn)規(guī)范是一種額外的束縛、約束，

27、不去理會(huì)。根據(jù)現(xiàn)代教育理論，學(xué)習(xí)的主體是學(xué)習(xí)者——學(xué)生，因此，必須讓學(xué)生有這樣的認(rèn)識(shí)：實(shí)驗(yàn)規(guī)范是保證實(shí)驗(yàn)正常進(jìn)行的必要手段。,,2、結(jié)合具體的實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)常規(guī)訓(xùn)練。實(shí)驗(yàn)常規(guī)訓(xùn)練應(yīng)該說(shuō)不是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的全部，但是它是一個(gè)基礎(chǔ)。 （1）注重常用基本儀器的訓(xùn)練 常用基本儀器的使用訓(xùn)練首先應(yīng)在學(xué)生頭腦中樹(shù)立這樣一個(gè)基本思想：每個(gè)實(shí)驗(yàn)儀器都是科學(xué)研究的工具，不是日常生活中的計(jì)量器具。也就是說(shuō)，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該規(guī)范、認(rèn)真地操作儀器。,⑴認(rèn)識(shí)儀器,①

28、通過(guò)仔細(xì)觀察儀器的表面或表盤(pán)，熟悉儀器的可測(cè)量、測(cè)量范圍、精度（精密度或準(zhǔn)確度），以及接線柱（連接口），等等；②通過(guò)閱讀說(shuō)明書(shū)、銘牌，或由老師講解，了解儀器的基本構(gòu)造、性能，使用注意事項(xiàng)，掌握使用方法 。,⑵操作儀器,①檢查儀器是否符合測(cè)量條件：儀器接入是否正確？估計(jì)待測(cè)量是否在儀器量程內(nèi)？使用前儀器是否調(diào)零？?jī)x器放置是否正確？等等；②按儀器的精密度要求，正確、科學(xué)地讀數(shù)。③實(shí)驗(yàn)操作必須人人動(dòng)手。應(yīng)該注意：個(gè)別學(xué)生會(huì)由于不懂，或由于

29、了解了操作步驟，就不去操作。事實(shí)上許多實(shí)驗(yàn)技巧只能在動(dòng)手操作中才能體會(huì)到 。,以中學(xué)基本儀器——直尺為例,觀察 直尺可測(cè)范圍、最小分度（讀數(shù)最后為最小分度的十分之一）。 測(cè)量 ①與待測(cè)物平行，并盡量靠近；無(wú)法靠近，要采用視線準(zhǔn)直。②由于直尺兩端易磨損，一般不用零刻度為起點(diǎn)。測(cè)量時(shí)，可選擇多個(gè)起點(diǎn)；這也有利于克服心理期望，減少習(xí)慣趣同帶來(lái)的誤差。,,通過(guò)訓(xùn)練讓學(xué)生學(xué)會(huì)一個(gè)本領(lǐng)：在以后的實(shí)際的工作、學(xué)習(xí)和生活中可能會(huì)碰到許多陌生的儀器或

30、設(shè)備（電器），學(xué)生會(huì)根據(jù)儀器的表面、說(shuō)明書(shū)和銘牌去了解怎樣使用儀器。,（2）強(qiáng)化物理實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范,實(shí)驗(yàn)操作在很大程度上影響著實(shí)驗(yàn)的成敗。物理實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范是指物理實(shí)驗(yàn)操作程序規(guī)范和物理實(shí)驗(yàn)操作動(dòng)作規(guī)范。,⑴組合實(shí)驗(yàn)裝置,根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖來(lái)組合實(shí)驗(yàn)裝置。應(yīng)該注意組合裝配的布局合理、線路（通道）清楚，調(diào)節(jié)、觀察、讀數(shù)方便。,⑵預(yù)備性調(diào)整,調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)裝置的初始狀態(tài)，例如：儀器的底座調(diào)整，滑線變阻器的初始位置調(diào)整，儀表檔位、零點(diǎn)調(diào)整，光具組共軸

31、調(diào)整，預(yù)熱，等等；每次測(cè)量前都應(yīng)注意例行檢查：組合是否正確？裝置是否處于規(guī)定的初始狀態(tài)？,⑶按實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范操作,①按實(shí)驗(yàn)操作步驟進(jìn)行，對(duì)每一操作步驟都要能明確其中道理，了解它的作用和可能的結(jié)果。②按實(shí)驗(yàn)動(dòng)作規(guī)范操作，不得違反操作禁令。例如，測(cè)量溫度應(yīng)溫度計(jì)在待測(cè)物中測(cè)，不得用溫度計(jì)作攪拌器；電表讀數(shù)必須視線與表盤(pán)垂直，有反射鏡時(shí)應(yīng)讓指針和像重合；調(diào)節(jié)天平時(shí)要先調(diào)節(jié)底座水平，游碼撥到左端再調(diào)節(jié)橫梁平衡，不得用手去拿砝碼；光學(xué)鏡面不得用手去

32、拿或擦；電學(xué)實(shí)驗(yàn)接線必須在接線柱上，暫停實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)切短電源；等等。,⑷整理,按一定順序（組裝或開(kāi)機(jī)的相反順序）關(guān)閉和拆除實(shí)驗(yàn)裝置，并整理放置好。逆序,教師應(yīng)注意,①身教重于言傳：對(duì)于實(shí)驗(yàn)操作動(dòng)作規(guī)范，教師應(yīng)同樣嚴(yán)格要求自己，無(wú)論何時(shí)何地（特別是演示實(shí)驗(yàn)）都要規(guī)范操作。教師的明了、規(guī)范的操作，對(duì)學(xué)生是一種示范，有著不可忽視的影響。,,②提倡先思后行：教師提出的實(shí)驗(yàn)操作步驟要以實(shí)驗(yàn)原理為依據(jù)，具有嚴(yán)謹(jǐn)性；同時(shí)也應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生自己去分析，提出

33、新的設(shè)想，在實(shí)驗(yàn)許可情況下實(shí)施、比較，進(jìn)一步刺激學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣。計(jì)劃實(shí)施！,（3）、重視實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě),屏棄整齊劃一的統(tǒng)一印制的實(shí)驗(yàn)冊(cè) 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)方法，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)一開(kāi)始教會(huì)學(xué)生獨(dú)立寫(xiě)好實(shí)驗(yàn)報(bào)告也是實(shí)驗(yàn)常規(guī)訓(xùn)練的重要內(nèi)容之一。1、應(yīng)該要求學(xué)生在進(jìn)實(shí)驗(yàn)室之前，一定要預(yù)先寫(xiě)好實(shí)驗(yàn)報(bào)告的基本內(nèi)容。,,進(jìn)實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有什么準(zhǔn)備，很容易帶有盲目性、隨意性，馬馬虎虎，或束手無(wú)策，忙亂一團(tuán)，或機(jī)械地照搬教師給的操作步驟。,,強(qiáng)調(diào)事先寫(xiě)好實(shí)

34、驗(yàn)報(bào)告，也是科學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的要求，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)是一種有目的、有準(zhǔn)備的活動(dòng)。同時(shí)也可以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。,,例如，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，有的同學(xué)記錄數(shù)據(jù)時(shí)，隨便找一塊廢紙片，東記一個(gè)，西記一個(gè)，或者記在講義、教材的某個(gè)角落，甚至記在桌子上、手上。也不按有效數(shù)字規(guī)則記錄。實(shí)驗(yàn)完成后再填人實(shí)驗(yàn)報(bào)告，甚至隨意更改?？雌饋?lái)是認(rèn)真、清楚，實(shí)際上這是不嚴(yán)肅的。應(yīng)該事先設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表，實(shí)驗(yàn)中當(dāng)場(chǎng)填寫(xiě)，不允許隨意涂改或擦掉再填，可以劃去（必要時(shí)應(yīng)說(shuō)

35、明原因），以保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的嚴(yán)肅性、客觀性。,,教會(huì)學(xué)生寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告也有一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程。第一步可以先講解實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表的構(gòu)成，只讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表。第二步，可以增加畫(huà)實(shí)驗(yàn)原理圖，再增加分析實(shí)驗(yàn)原理，提出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟。實(shí)驗(yàn)報(bào)告的示意圖按要求提倡不用直尺和圓規(guī)，徒手作畫(huà)。這也有利于適應(yīng)實(shí)際學(xué)習(xí)、工作?！詈螅_(dá)到能寫(xiě)好一份完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。,,一份完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)該包括：明確實(shí)驗(yàn)要求和原理，畫(huà)實(shí)驗(yàn)示意圖，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表，列出實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)

36、驗(yàn)關(guān)鍵，以及實(shí)驗(yàn)完成后對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析，歸納、提出結(jié)論。,,當(dāng)然，實(shí)驗(yàn)報(bào)告也不應(yīng)該搞千篇一律，照抄教材，可以有所側(cè)重。例如，有的可以突出數(shù)據(jù)處理、誤差討論，有的突出實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)，也有的偏重現(xiàn)象分析。,,讓學(xué)生自己寫(xiě)好實(shí)驗(yàn)報(bào)告，也能提高學(xué)生的文字表達(dá)能力，改變相當(dāng)一部分學(xué)生在表述上的字跡潦草、符號(hào)混亂、詞不達(dá)意、邏輯思維紊亂等文字表達(dá)能力差的現(xiàn)狀。,五、物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求,根據(jù)中學(xué)物理教學(xué)的要求，中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)一般分三類①學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)

37、，（動(dòng)腦、動(dòng)手結(jié)合）②教師課堂演示實(shí)驗(yàn)（教學(xué)內(nèi)容引入常用的“設(shè)疑和驗(yàn)證”） ③課外補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)（培養(yǎng)興趣和能力）,（一）學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),基本程序：（1）預(yù)習(xí)（2）提問(wèn)檢查,指出關(guān)鍵,教師示范。（3）學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作,教師巡回指導(dǎo)。（4）總結(jié)講評(píng)。,2.注意點(diǎn)：分組實(shí)驗(yàn)“三強(qiáng)調(diào)”,（1）強(qiáng)調(diào)課前預(yù)習(xí) 在進(jìn)行每個(gè)分組實(shí)驗(yàn)前,通過(guò)布置實(shí)驗(yàn)問(wèn)題、回答實(shí)驗(yàn)冊(cè)上的問(wèn)題讓學(xué)生充分認(rèn)真地做好預(yù)習(xí),甚至到實(shí)驗(yàn)室對(duì)儀器進(jìn)行預(yù)習(xí),盡量使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)該達(dá)到的結(jié)果,所

38、用儀器的構(gòu)造、性能及使用方法等做到心中有數(shù).從而收到理想的實(shí)驗(yàn)效果.,（2）強(qiáng)調(diào)課內(nèi)動(dòng)手,實(shí)驗(yàn)課的突出特點(diǎn)是個(gè)人活動(dòng) 、合作活動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，一方面采用輪換方式，使每個(gè)學(xué)生都有動(dòng)手機(jī)會(huì)；另一方面，把每個(gè)實(shí)驗(yàn)均讓學(xué)生自己完成。在達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康那疤嵯?，可以鼓?lì)學(xué)生“越軌”思維，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)造活動(dòng)。,,允許他們自己選擇必要的儀器，允許他們適當(dāng)調(diào)整和增減實(shí)驗(yàn)步驟和次序，允許他們作可行性的試驗(yàn)。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，把主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，教師起指導(dǎo)和解難

39、的作用。,（3）強(qiáng)調(diào)課后總結(jié),做好實(shí)驗(yàn)總結(jié)，其主要方式是認(rèn)真如實(shí)地寫(xiě)好實(shí)驗(yàn)報(bào)告、交流不僅突出數(shù)據(jù)處理、現(xiàn)象分析、結(jié)論歸納、誤差討論等重要內(nèi)容，而且還體現(xiàn)要求：1、你認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)方法是否有不足？有何改進(jìn)措施？2、實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)過(guò)什么問(wèn)題？你是如何解決的？等等。,（二）演示實(shí)驗(yàn),演示實(shí)驗(yàn)的目的在于使學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象有清晰的了解，啟發(fā)思維活動(dòng)。其基本特點(diǎn)是時(shí)間短，觀察者多。爭(zhēng)取達(dá)到以下“三高” （1）可見(jiàn)度高。只有清楚明顯、可見(jiàn)度高的物理現(xiàn)象，

40、才能容易觸動(dòng)學(xué)生視覺(jué)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，啟發(fā)思維活動(dòng)。,在器材上想辦法,采取增大器材尺寸、改善室內(nèi)光線、增加儀器擺放高度以及選擇合適演示角度等方法，力爭(zhēng)提高實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度。,投影、放大,對(duì)某些變化小、效果差的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，利用幻燈將其投影放大，增大視角，提高可見(jiàn)度。比如，用驗(yàn)電器做物體帶電、研究靜電屏蔽、探索決定電容器電容大小的因素等演示時(shí)，采用幻燈教學(xué)手段，將驗(yàn)電器指針偏轉(zhuǎn)及偏轉(zhuǎn)角度的變化映射于幕上，十分明顯，提高了演示效果。,改某些演示實(shí)驗(yàn)為

41、分組實(shí)驗(yàn),如把通過(guò)磁鐵與線圈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)得出楞次定律的演示改為分組實(shí)驗(yàn)，這樣，線圈繞法、指針偏轉(zhuǎn)一目了然，不僅便于學(xué)生觀察，印象深刻，而且增加了他們動(dòng)手機(jī)會(huì)，提高了學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?（2）收看率高,某些演示實(shí)驗(yàn)所發(fā)生的物理現(xiàn)象保留時(shí)間很短，一閃即逝，很難保證全體學(xué)生都看得到?？床坏浆F(xiàn)象，就不能借題發(fā)揮，進(jìn)行相關(guān)的推理和判斷。做好組織教學(xué)，及時(shí)提示學(xué)生們把握關(guān)鍵時(shí)機(jī)，注意觀察。,,在可能情況下，爭(zhēng)取時(shí)間重復(fù)演示幾遍；創(chuàng)造條件設(shè)

42、法延長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的可觀看時(shí)間，為學(xué)生創(chuàng)造收看機(jī)會(huì)，提高收看率，這樣有利于提高課堂效果，有利于大面積提高教學(xué)質(zhì)量。,（3）成功率高,演示實(shí)驗(yàn)用來(lái)啟發(fā)學(xué)生思維，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，建立物理概念，揭示物理規(guī)律而且是培養(yǎng)學(xué)生操作技能的標(biāo)準(zhǔn)示范。如果演示實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常損壞儀器，或者經(jīng)常失誤，甚至失敗，將會(huì)造成不良影響。不但會(huì)使學(xué)生認(rèn)為教師的演示是在勉強(qiáng)，在將就，在作戲，降低了實(shí)驗(yàn)的可信性和說(shuō)服力，而且自然地會(huì)影響教師的威信和形象。,提高教師實(shí)驗(yàn)素養(yǎng),教師一

43、方面在主觀上應(yīng)該加強(qiáng)基本功鍛煉，提高操作技術(shù)、技巧，提高個(gè)人素質(zhì)，提高動(dòng)手能力以及應(yīng)變能力，另一方面，在客觀上應(yīng)該加強(qiáng)演示前的準(zhǔn)備，仔細(xì)檢查儀器，認(rèn)真估計(jì)可能發(fā)生的問(wèn)題，并準(zhǔn)備好應(yīng)急措施，也可以對(duì)演示方法進(jìn)行改進(jìn)，提高其成功系數(shù)。力爭(zhēng)演示實(shí)驗(yàn)百分之百成功。,（三）補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)三原則,（1）科學(xué)性原則。科學(xué)性是補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)的基本原則，主要體現(xiàn)在方案設(shè)計(jì)合理化，儀器裝置簡(jiǎn)單化，物理原理突出化，實(shí)驗(yàn)效果明顯化等幾個(gè)方面，所以每補(bǔ)充一個(gè)實(shí)驗(yàn)。都要力

44、求在知識(shí)性、靈活性、直觀性和創(chuàng)造性方面有所突破。,（2）可行性原則,可行性是補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)的必要原則，它是指補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)值得做，即有實(shí)用和推廣的價(jià)值；可以做，即被一般的人力和物力條件所允許，容易做，即簡(jiǎn)單易成。低成本、高效能！,（3）趣味性原則,趣味性是實(shí)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)的重要原則。其意義是增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的刺激性和吸引力，誘發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。,,讓學(xué)生參與自制教具、學(xué)具，參與小發(fā)明、小創(chuàng)造等科技活動(dòng)；要注重知識(shí)性、趣味性、實(shí)用性；既簡(jiǎn)單易行又富有創(chuàng)造性，因而

45、這些活動(dòng)應(yīng)與生產(chǎn)、生活實(shí)際相結(jié)合，與“億利達(dá)”科技發(fā)明活動(dòng)、省市科協(xié)、教委舉辦的“小論文、小發(fā)明評(píng)比”活動(dòng)相聯(lián)系，在實(shí)用、趣味、榮譽(yù)的氛圍里，刺激和吸引學(xué)生參與。,,,三、課題實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),1、提出問(wèn)題——開(kāi)題創(chuàng)造活動(dòng)首先源于問(wèn)題意識(shí)。傳統(tǒng)的灌輸式的教學(xué)引導(dǎo)下，很多人失去了問(wèn)題意識(shí)。指導(dǎo)教師應(yīng)設(shè)計(jì)出能提高學(xué)生問(wèn)題意識(shí)的、能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的課題，使學(xué)生在分析、研究的過(guò)程中能提出一些設(shè)想和問(wèn)題，這樣學(xué)生的創(chuàng)造思維能力才能得到提高。

46、,,從生活中找問(wèn)題從實(shí)驗(yàn)中找問(wèn)題尋找現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)的替代方案把“思想”變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),,2、原理分析“思想設(shè)計(jì)”——物理思想可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)的完備性以“直導(dǎo)線切割磁力線產(chǎn)生感生電流”實(shí)驗(yàn)為例 預(yù)想達(dá)到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是電流表指針偏轉(zhuǎn)明顯。,,（1）明確實(shí)驗(yàn)原理：直導(dǎo)線切割磁力線產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，直導(dǎo)線通過(guò)導(dǎo)線連接電流表形成閉合回路產(chǎn)生感生電流，感生電流通過(guò)電流表使電流表指針偏轉(zhuǎn)。要使實(shí)驗(yàn)結(jié)果--電流表指針偏轉(zhuǎn)明顯，其關(guān)鍵是感生電流大和電流表靈敏、可

47、見(jiàn)度大。分析實(shí)驗(yàn)原理可得,,I=,,可以看出：感生電流I大即要求：①磁感應(yīng)強(qiáng)度B、切割磁力線速度v、直導(dǎo)線程度l和sinθ（θ為切割磁力線速度方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的夾角）大。②導(dǎo)線和接觸電阻R和電表內(nèi)阻r小。,,（2）實(shí)驗(yàn)器材和條件的選擇 ①增大B，可以用強(qiáng)磁性磁鐵，或?qū)讐K磁鐵組合在一起（同時(shí)增大了磁場(chǎng)區(qū)域，相應(yīng)增大了直導(dǎo)線l）；②增大直導(dǎo)線長(zhǎng)度l，也可采用多繞幾圈的線圈的一直邊；③減少R，選擇低電阻導(dǎo)線和注意接觸電阻；。,

48、,④減少r，選擇內(nèi)阻小的電表；⑤電流表靈敏、可見(jiàn)度大，應(yīng)選擇靈敏檢流計(jì)或微安表頭，以及對(duì)刻度和指針投影放大。等等,,（3）實(shí)驗(yàn)操作設(shè)計(jì) ①增大V，使直導(dǎo)線快速切割磁力線；②增大切割磁力線速度方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的夾角θ，使直導(dǎo)線方向、切割速度方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度方向互相垂直。,,實(shí)驗(yàn)中可以選擇不同的實(shí)驗(yàn)器材和條件，不同的操作方法去估計(jì)、分析和評(píng)價(jià)對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。在實(shí)驗(yàn)中不斷調(diào)整允許失敗鼓勵(lì)越軌,伏安法測(cè)金屬導(dǎo)線的電阻率”實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),在

49、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮定量分析：以“伏安法測(cè)金屬導(dǎo)線的電阻率”實(shí)驗(yàn)為例 選擇約數(shù)十厘米電阻絲為待測(cè)材料。,,,,待測(cè)量為R，s，l ①l約數(shù)十厘米，可以用米尺測(cè)量。因?yàn)槊壮叩淖钚》侄葹?毫米，其測(cè)量誤差約千分之幾?？紤]儀器誤差和數(shù)據(jù)離散程度，測(cè)一次也可 。,,②s，可以用螺旋測(cè)微器測(cè)出直徑D，用求出。D約零點(diǎn)幾毫米。螺旋測(cè)微器可準(zhǔn)確測(cè)到0。01毫米，其測(cè)量誤差約百分之幾。考慮線徑的均勻度測(cè)幾次取平均。應(yīng)在固定好后測(cè)量。,,③R，伏安法

50、測(cè)出金屬導(dǎo)線的電阻。應(yīng)預(yù)先估計(jì)電阻絲的電阻值，再選擇儀器檔位和實(shí)驗(yàn)電路。首先，根據(jù)電阻絲的材料查有關(guān)數(shù)據(jù)估計(jì)電阻值，一般為幾歐姆。其次，分析選擇儀器量程、檔位。中學(xué)常用的電流表、電壓表量程為0--0.6A--3A；0--3V--15V。,,考慮到電阻率是溫度的函數(shù)，電流小，溫度變化小，對(duì)電阻率影響小。設(shè)電阻約為5歐姆，同時(shí)滿足5Ω×0.6A=3V?？梢钥紤]選擇量程搭配：0--0.6A和0--3V。,,選擇實(shí)驗(yàn)電路（電流表內(nèi)接或

51、電壓表內(nèi)接）。一般儀表內(nèi)阻：電壓表內(nèi)阻約1KΩ/V，0--3V檔內(nèi)阻約3KΩ；電流表0--0.6A檔內(nèi)阻約0.05Ω。電流表內(nèi)接時(shí)，誤差約0.05/5~1%；電壓表內(nèi)接時(shí)，誤差約5/3000~2‰。從表面看，應(yīng)采用電壓表內(nèi)接。但是，中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)常用儀器準(zhǔn)確度大多為2.5級(jí)，本實(shí)驗(yàn)采用何種接法對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響不大。,,依據(jù)以上分析，可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置（電路）和實(shí)驗(yàn)步驟。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的估計(jì)、分析和評(píng)價(jià)應(yīng)放在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析。例如，實(shí)驗(yàn)測(cè)出的電阻率

52、當(dāng)然比銅的電阻率大。如果知道待測(cè)材料，應(yīng)將實(shí)驗(yàn)結(jié)果和該材料的電阻率數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以此分析、評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)得失。,例：常見(jiàn)隔熱材料的調(diào)查與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私馍磉叧Ｒ?jiàn)材料的隔熱性能，可能在緊急情況下幫助你。 材料選擇可以選擇生活中常見(jiàn)的隔熱材料：泡沫塑料碎片、碎紙片、鋸末、米、沙子、空氣等,,方法與器材選擇在中學(xué)里的量熱器具和方法：選擇大小燒杯各一、溫度計(jì)、小木片（在空氣時(shí)用），熱水。裝置如圖：,,,,,,,,填充材料

53、 小燒杯,溫度計(jì),紙蓋 大燒杯,,,,,考慮實(shí)驗(yàn)條件開(kāi)始時(shí)，小燒杯中的熱水溫度和質(zhì)量必須相同；填充物的數(shù)量必須相同：為了保證同樣疏密程度可以使用一定的重物壓實(shí)；當(dāng)然大燒杯的條件也一樣。,,實(shí)驗(yàn)時(shí)間根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況決定，可以每隔一、兩分鐘記錄一次數(shù)據(jù)，持續(xù)進(jìn)行10、20分鐘計(jì)入數(shù)據(jù)表。,,數(shù)據(jù)表,,作圖、分析