王洪棒
摘 要:物理學(xué)是前人在無數(shù)次實驗的基礎(chǔ)上建立和發(fā)展起來的學(xué)科,學(xué)生只有正確做好實驗,才能更加深一步地理解物理概念,掌握物理規(guī)律,才能更好地學(xué)好這門學(xué)科。學(xué)生在做實驗時,要先看,后做,再思考,這樣才能培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和實際操作能力,使學(xué)生學(xué)到的物理知識進一步深化。
關(guān)鍵詞:實驗;看;做;思考
物理是以實驗為基礎(chǔ)的一門學(xué)科,做好物理實驗,對培養(yǎng)學(xué)生觀察問題、分析問題和應(yīng)用物理知識解決實際問題的能力,起著至關(guān)重要的作用。物理學(xué)是前人在無數(shù)次實驗的基礎(chǔ)上建立和發(fā)展起來的學(xué)科,學(xué)生只有正確做好實驗,才能更加深一步地理解物理概念,掌握物理規(guī)律,才能更好地學(xué)好這門學(xué)科。
一、看
在做實驗之前先看一看,是必不可少的一個重要環(huán)節(jié)。中考實驗操作的第一個步驟就是檢查器材,而且還有具體的評分標(biāo)準(zhǔn),由此可見其重要性。
學(xué)生做實驗前,對實驗報告冊中的實驗內(nèi)容、實驗?zāi)康?、實驗原理和實驗步驟等要先看一下,否則,由于有些學(xué)生在實驗前沒有先看一看,會在做實驗的過程中出現(xiàn)問題,或者方法不對,或者原理不明白,或者測量時誤差太大,最終導(dǎo)致對物理知識的錯誤或片面理解。學(xué)生先看一看在實驗中注意的事項,可以避免損壞儀器,容易得出正確的實驗結(jié)果。如在連接電路時,首先要斷開開關(guān);開關(guān)閉合前,滑動變阻器接入電路的阻值要調(diào)至最大;用彈簧測力計測物體的受力情況時,為了防止彈簧被殼子卡住,要把掛鉤先試?yán)瓗紫碌取=處熢谧鍪痉秾嶒灂r,一定讓學(xué)生看準(zhǔn)每一個步驟的操作要點;學(xué)生不明白的地方,要先向老師詢問,然后自己再去動手操作。此外,還要多看與實驗相關(guān)的內(nèi)容,如實驗報告冊中的預(yù)習(xí)題、思考題等。
教師在上實驗課前,對物理實驗報告冊上的內(nèi)容,要提前布置學(xué)生預(yù)習(xí),督促學(xué)生先看看。在《用電壓表和電流表測電阻》這個中考物理實驗試題中,在做實驗之前,首先要觀察電壓表的指針是否指零和量程、分度值。觀察電流表的指針是否指零和量程、分度值。檢查開關(guān)是否斷開,使其處于斷開狀態(tài)。觀察并記錄滑動變阻器的規(guī)格等。不然的話,很容易在實驗中冒出問題,出現(xiàn)顧此失彼、實驗數(shù)字誤差太大的現(xiàn)象?;瑒幼冏杵鞯囊?guī)格有兩個數(shù)據(jù),一個是滑動變阻器的最大阻值,另一個是允許通過滑動變阻器的最大電流值。在連接電路的過程中,要使滑動變阻器的阻值處于最大,然后再閉合開關(guān);接通電路后,再逐漸調(diào)整。若不先看明白,很容易損壞其他用電器。
二、做
學(xué)生只有親自動手做實驗,才能得到鍛煉,才能在實驗中有所發(fā)現(xiàn),有所探索。在做實驗時,學(xué)生要正確使用物理儀器。只有按照儀器的正確使用方法去應(yīng)用,才能測出正確的數(shù)據(jù)和結(jié)果,不然實驗現(xiàn)象就會不明顯,或者實驗結(jié)果誤差較大,甚至損壞儀器,或起到相反的作用。例如,在用滑動變阻器調(diào)節(jié)電阻值時,如果使用上方C、D兩個接線柱,把金屬桿接入電路中,或用下方A、B兩個接線柱,把全部電阻線接入電路中,就不會有改變電阻值的作用;在使用電流表、電壓表時,如果兩個量程都能選用,那么選擇大的量程就會給實驗帶來較大的誤差,只有選擇小的量程讀數(shù)才精確些;學(xué)生要嚴(yán)格按照實驗步驟進行操作,才能得出正確的結(jié)論。用彈簧測力計測物體的受力時,要先觀察指針是否在零刻度線,如果不在“0”的位置,要先轉(zhuǎn)動螺母調(diào)至零刻度線;再試?yán)瓗紫?,看一下它的最大測量范圍,若忽略了這些實驗步驟的順序,指針不在零刻度線,或測力時超過了測力計的量程,或彈簧被卡住,就倉促地去做,都會影響測量結(jié)果。
學(xué)生要嚴(yán)格按照實驗?zāi)康倪M行操作,才能在實驗過程中少走彎路,獲得正確的實驗結(jié)果。在測定小燈泡的電功率時,要用滑動變阻器進行控制,分別測量以下三種情況下小燈泡的實際功率。(1)使小燈泡在額定電壓(標(biāo)在燈口上)下發(fā)光,測出小燈泡的功率。(2)使小燈泡兩端的電壓約為額定電壓的1.2倍,觀察小燈泡的亮度,測出它的功率。(3)使小燈泡兩端的電壓低于額定電壓,觀察小燈泡的亮度,測出它的功率。進行實驗時,要按照所畫的電路圖連接電路。連接電路時,滑動變阻器的哪兩個接線柱接入電路,滑動變阻器的滑片移在什么位置,閉合開關(guān)之前要考慮好。電流表和電壓表的正、負接線柱(或紅、黑接線柱)要正確連接,先估計電路中電壓和電流的大小,再選擇合適的接線柱(電流表的讀數(shù)選3 A還是選0.6 A?電壓表選15 V還是選3 V?),一切準(zhǔn)備好后,同組的同學(xué)各檢查一次,糾正錯誤,然后才能閉合開關(guān)。通過觀察小燈泡的亮度,可以知道小燈泡發(fā)光功率的大小,功率大時燈泡就亮些,功率小時燈泡就暗一些。而有些學(xué)生額定功率測不出來,什么原因呢?額定功率的概念是,用電器在額定電壓下的電功率,如果沒有調(diào)整用電器兩端的電壓等于額定電壓,就測不出來。
在學(xué)生做實驗時,教師要引導(dǎo)他們注意細節(jié),尋找最佳的實驗方法。在測定水的密度時,方法一是:(1)先用天平測出干凈的空燒杯的質(zhì)量;(2)然后向燒杯內(nèi)注入少量的水,再用天平稱出注入水后燒杯和水的總質(zhì)量;(3)把燒杯內(nèi)的水全部倒入量筒中,測得水的體積;(4)用密度公式算出水的密度。方法二是:(1)先將適量的水注入量筒中,測出這些水的體積;(2)再用天平稱出一只空燒杯的質(zhì)量;(3)把量筒中的水全部倒入燒杯中,再用天平稱出燒杯和水的總質(zhì)量;(4)用密度公式算出水的密度。方法三是:(1)將適量的水注入空燒杯中,用天平稱出燒杯和水的總質(zhì)量;(2)把燒杯中的水倒入量筒中一部分,讀出這些水的體積;(3)再用天平稱出燒杯和剩余水的總質(zhì)量;(4)利用密度公式計算出水的密度。對以上三種方法比較分析后發(fā)現(xiàn),在方法一中,水從燒杯全部倒入量筒時,燒杯壁上會留有水珠,因而測出的水的體積會偏小,致使算出的密度值會偏大。在方法二中,水從量筒全部倒入燒杯中時,量筒壁上也會留有水珠,因而測出的水的質(zhì)量會偏小,致使算出的密度值會偏小??梢姺椒ㄒ缓头椒ǘ家驗榈惯^水的玻璃壁上留有水珠,而影響了測量的準(zhǔn)確性,使實驗結(jié)果產(chǎn)生了較大的誤差。而方法三則避免了這一因素的影響,一般情況下不會出現(xiàn)較大的誤差。因此在用天平和量筒測水的密度時,方法三是可取的最佳方案。
在做實驗時,學(xué)生要熟悉各種儀器的使用方法,既要愛護好儀器,又要會正確使用。力學(xué)中的托盤天平和電學(xué)中的滑動變阻器就是兩個典型的例子。滑動變阻器有四個接線柱,分別是下面兩個A、B接線柱,上面兩個C、D接線柱,共有六種接法,分別是A和C兩個接線柱,A和D兩個接線柱,B和C兩個接線柱,B和D兩個接線柱,A和B兩個接線柱,C和D兩個接線柱,其中A和B兩個接線柱的接法使變阻器的阻值最大,C和D兩個接線柱的接法使變阻器的阻值為零,因此,后兩種由于不起變阻作用,不使用,所以滑動變阻器的常用接法一般用四種。這四種方法不論用哪一種接法,都要確定好是滑動變阻器的哪一部分被接入了電路,從而正確判定滑片在移動時,變阻器的阻值是增大了還是減小了。例如,要把滑動變阻器的AP部分接入電路,可用A和C兩個接線柱及A和D兩個接線柱兩種接法。對于托盤天平的正確使用也很重要。
在平常練習(xí)時,教師要按照實驗的評分標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格要求學(xué)生。如在中考試題《測定鹽水的密度》這個實驗中,步驟三是:測鹽水的體積。雖然看上去簡單,但評分標(biāo)準(zhǔn)確是很詳細的。有三個要點:一是把燒杯中大部分鹽水倒入量筒中。(0.5分)二是讀數(shù)時視線要與鹽水的凹面相平。(1.0分)三是記錄量筒中鹽水的體積。(0.5分)因此,學(xué)生在實驗考試時,每一個環(huán)節(jié)、每一個動作,都必須注意。
三、思考
學(xué)生做完實驗后,要認真思考,展開小組討論,養(yǎng)成一個勤動腦、善思考的好習(xí)慣。這樣做,可以拓展自己的知識范圍,開闊自己的探究思路,使學(xué)到的物理知識得到鞏固和加深。實驗結(jié)果如果誤差較大,要找出其根本原因,是在實驗過程中,還是在計算過程中,還是在儀器的選用上;要樹立科學(xué)的世界觀,嚴(yán)謹治學(xué),實事求是,仔細分析。如用伏安法測導(dǎo)體的電阻時,如果誤差比較明顯,可以考慮是否多測量幾次,取多組數(shù)據(jù)的平均值,減小誤差與人的原因;或選用小量程的電流表測電流強度,選用電壓表的小量程測電壓;還有要盡量使用精確度高的儀器,以減小誤差與儀器的原因。
學(xué)生要思考實驗報告冊中的思考題。這些題是根據(jù)學(xué)生所學(xué)的本節(jié)的物理知識,針對實驗中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象而設(shè)計的,要仔細推敲,反復(fù)想想,它有助于提高學(xué)生的實驗操作能力。如“街道上的路燈是串聯(lián)接在一起,還是并聯(lián)接在一起?你是如何判斷的?”一題,大部分學(xué)生可能會脫口而出:是串聯(lián)的。因為路燈一個挨著一個。如果再問學(xué)生:如果一盞路燈壞了,其他的燈還能亮嗎?那么學(xué)生就會搶先回答:其他的燈會亮。接下去繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生:既然是串聯(lián)在一起的,為什么一盞壞了其他的燈還能亮呢?這時,知道錯了的學(xué)生會面紅耳赤,自然也就悟出了正確答案:街道上的路燈是并聯(lián)在一起的。學(xué)生還可以回顧思考:若不按實驗步驟進行操作會出現(xiàn)什么結(jié)果?
總之,學(xué)生在做實驗時,要先看,后做,再思考。這樣做,能培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和實際操作能力。既有利于開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力,也有利于發(fā)揚學(xué)生潛在的探索精神,更有利于增強學(xué)生自身的素質(zhì),使學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)中也能有所發(fā)現(xiàn),有所發(fā)明,有所創(chuàng)造。