“时尚部落”通过精心收集,向本站投稿了5篇课外物理实验的设计,以下是小编帮大家整理后的课外物理实验的设计,供大家参考借鉴,希望可以帮助到您。

课外物理实验的设计

篇1:物理实验设计的基本方法

物理实验设计的基本方法

物理学是一门实验科学,而我们目前的物理教学,基本上是停留在关于物理学的知识系统的归纳和理论体系的阐述上,就连物理实验本身的教学,也是按教材的分析按部就班地进行纯理论的讲解.其弊端是显而易见的,如果考查的实验不是教材所限的实验呢?

一、实验设计教学的必要性

1996年上海高考第四(5)题要求测定陶瓷管上均匀电阻膜的厚度,就属于设计型实验.但由于题目给出了全部实验器材和所有相关量,使实验定位在电阻或电阻率的测定上,又大大降低了实验难度,只属于局部设计型实验.无论命题者出于何种考虑,设计型实验毕竟半遮半掩地出现了,这多少给教学工作者提了个醒.

1.从小处着眼,加强实验设计教学

上海作为高考改革的试点城市,其成功的改革将为全国高考提供可能的改革方向,甚至一些新颖的题型和情境,都可能为全国高考所借鉴.如1996年全国高考第21题就是从1995年上海高考第一(5)题脱胎而来的.无疑上海高考关于实验设计的考查是又一个成功的改革举措,极有在全国推广的价值.而物理《考试说明》中要求“会用在这些实验中学过的实验方法”,也为实验设计的考查在全国的推广提供了可能.

2.从大处着眼,加强实验设计教学

著名核物理学家钱三强先生在为郭奕玲、沈慧君编著的《物理学史》所作的序中,曾严厉指出:“今天我们科学界有一个弱点,这就是思想不很活泼,这也许跟大家过去受的教育有一定关系……”我们常常教育学生“应该……”“必须……”;我们的考试题目常常不惜笔墨描述背景、附加条件,最后只有一个小小的空格“是……”.这样培养选拔出来的人才在学校是好学生,步入社会是好职员,大脑中只是机械地跳动着两个问题:“你要我做什么?你要我怎么做?”工作常常:“完成”的相当漂亮,但思想僵化,毫无创见.这正是我们的悲哀!长期以来的这种教育选拔模式,致使我们现在仍只能在很羞涩地提到几个美籍华人时才有一种借来的荣光与自豪!

思想不活跃,是因为我们给了学生太多的“必须”的限制;思想僵化,是因为我们留给学生太少的“可能”的余地.实验设计的教学,正是活跃思想,培养能力的一种好方法,授以实验的基本方法,让学生自己去考虑有哪些可能的做法,自己会怎么做.

二、实验设计的基本方法

1.明确目的,广泛联系

题目或课题要求测定什么物理量,或要求验证、探索什么规律,这是实验的目的,是实验设计的出发点.实验目的明确后,应用所学知识,广泛联系,看看该物理量或物理规律在哪些内容中出现过,与哪些物理现象有关,与哪些物理量有直接的联系.对于测量型实验,被测量通过什么规律需用哪些物理量来定量地表示;对于验证型实验,在相应的物理现象中,怎样的定量关系成立,才能达到验证规律的目的;对于探索型实验,在相应的物理现象中,涉及哪些物理量……这些都是应首先分析的.

举例来说,要测定地球表面附近的重力加速度,我们就应检索:在所学知识范围内,哪些内容涉及到重力加速度,它与其他物理量有何定量关系,并一一罗列出来:

(1)在静力学中,静止物体对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力大小就等于重力,即T=N=mg.若T(或N)和m能测出,则重力加速度g可测定.

(2)在超重或失重(但不完全失重)系统中,F⊥-mg=±ma⊥.若F⊥、a⊥和m可测出,则重力加速度g可测定.

(3)在运动学中,物体从光滑斜面上由静止下滑,s=12gsinθt2.若s、θ和t可测定,则重力加速度g也可测定.

(4)在运动学中,物体从粗糙斜面上由静止下滑,s=12(gsinθ-μgcosθ)t2.若s、θ、μ和t可测,则重力加速度g也可测定.

(5)自由落体运动中,h=12gt2.若h和t可测出,则重力加速度g也可测定.

(6)用重力加速度测定仪测定.

(7)在平抛运动中,竖直方向在连续相等的时间内位移之差Δy=gt2.若Δy和t可测,重力加速度g同样可以测出.

(8)在斜抛运动中,水平射程可以表示为x=v02sin2θ/g.若x、v0和θ可测出,则重力加速度g也可测出.

(9)单摆做简谐振动时,其周期可以表示为T=2πl/g.若T和l可测,则g可测.

(10)在焦耳测定热功当量的实验中,若能测出水的质量和升高的温度,算出水增加的内能,再测出重物的质量和下落的高度,同样可测定重力加速度.

(11)带电粒子在的匀强电场平行板电容器中平衡时,mg=qU/d.若U、d和带电粒子的荷质比(q/m)可测定,则g可测出.

(12)假设一物体在地球表面附近绕地球做圆周运动,mg=GMm/R2,g=GM/R2.

…………

2.选择方案,简便精确

课外物理实验的设计(精选5篇)对于每一个实验目标,都可能存在多条思路、多种方案.教材中关于某个实验目标的实验方案,也只是众多方案中的一种,而且不一定是最好的一种,而只是较可行的一种.那么在众多实验方案中,我们应如何选择呢?一般来说,选择实验方案主要有三条原则:

(1)简便性原则即要求所选方案原理简单、操作简便,各量易测.应尽量避免实施那些原理复杂、操作繁琐和被测量不易直接测量的实验方案.

(2)可行性原则实验方案的实施要安全可靠,不会对人身和器材造成危害;所需装置和器材要易于置备,不能脱离实际,不能超出现有条件.

(3)精确性原则不同的'实验方案,其实验原理、所用仪器以及实验重复性等方面所引入的误差是不同的.在选择方案时,应对各种可能的方案进行初步的误差分析,尽可能选用精确度高的实验方案.

以上三原则通常要综合考虑.

在前述方案中,方案(1)中常用的测力计误差较大;(2)中F⊥和a⊥均不易测定;(3)中θ和t不易测定且难以保证斜面足够光滑;(4)中θ、t和μ均不易测定;(5)中若用秒表计时人为因素较大,若用打点计时器计时,纸带受振针阻力与通常小物块所受重力相比不能忽略;(6)中仪器先进但一般中学没有;(7)中若用闪光照像技术则是一种好方案,但设备和技术都达不到要求,若用平抛运动的研究方法误差较大;(8)中θ和v0的测量难度较大;(9)中相对而言较切合中学实际;(10)中需测定的物理量多且很难采取绝热措施;(11)中学阶段不易测定荷质比;(12)只是一个思想实验,无法付诸实践,但可估算,代入数据得g=9.857m/s2,与标准值9.81m/s2只相差4.8?.综上所述,中学阶段通常采用单摆法测定重力加速度.

3.依据方案,选定器材

实验方案选定之后,考虑该方案需要哪些装置,被测量与哪些物理量有直接的定量关系,这些物理量分别需用什么仪器来测定,从而确定整个实验需要哪些器材.

在“用单摆测定重力加速度”的实验中,是利用单摆装置来进行实验的,故需铁架台、细线和摆球等来组装单摆.重力加速度可表示为g=4π2l/T2,周期需用秒表测定;摆长l是从悬点到摆球中心的距离,因此需用米尺和游标卡尺分别测定摆线长度l和摆球直径d.从实验原理表达式可以看出,实验与摆球质量无关,故毋需使用天平.

当然,从实验方便性和精确性角度考虑,还需对所选器材作进一步要求,以期把系统误差降到最小.如上述器材中,摆线的伸缩性和质量应较小,摆球的质量应较大.摆线伸缩性大,其长度会随拉力变化而变化;摆球与摆线质量相差越小,系统(摆线和摆球)质心偏离摆球中心越远,误差就越大.为了便于观察,摆球振动的路径宜长,但又要确保单摆做简谐振动,故摆线宜长些,常取1米左右.

4.拟定步骤,合理有序

实验之前,要做到心中有数:如何组装器材,哪些量先测,哪些量后测,应从正确操作和提高效率的角度拟定一个合理而有序的实验步骤.对一些可直接测量的物理量,可先行测量;对需通过实验装置才能测定的物理量,须先组装器材,再进行实验、观察和测量.

在“利用单摆测定重力加速度”的实验中.原理表达式g=4π2l/T2中的l和T分别为单摆的摆长和单摆做简谐振动的周期.因此应先组装单摆,再测定摆长,最后让单摆做简谐振动,测定周期T.根据所测数据计算出重力加速度g的值.至于过程细节不再赘述.

5.数据处理,误差分析

高考对此要求不高,但常用的数据处理和误差分析的方法还是应该掌握,在设计实验时也应予考虑.

三、建议

我们不能说全国高考对中学教学起一种指挥棒的作用,但也无法低估高考对中学教学的导向作用,正确认识并充分利用这种导向作用,对改善中学教学现状是大有裨益的.因此在高考命题上做点文章,使试题内涵精些,外延宽些,少些“是什么”,多些“怎么样”,思想自然活跃,花样自然增多.以1996年全国高考第15题为例,若把问题改为:“根据以上数据,能否验证机械能守恒定律?试用必要的文字和简明的算式阐明你的观点.”这样一改,同样可考查即时速度、ΔEP和ΔEK的计算,但为学生提供的可能性增多了.为什么非得从“第一个点”开始考虑呢?见微知著,我们完全可以通过证明ΔEP(BC)与ΔEK(BC)相等来验证机械能守恒定律,至少可说明BC过程机械能守恒.

总而言之,要改善中学物理教学现状,培养思想活跃、有创新精神和创造能力的跨世纪人才,即需中学教育工作者的切实努力,也需全国高考的积极正确导向.

篇2:物理实验设计的基本方法

物理实验设计的基本方法

物理学是一门实验科学,而我们目前的物理教学,基本上是停留在关于物理学的知识系统的归纳和理论体系的阐述上,就连物理实验本身的教学,也是按教材的分析按部就班地进行纯理论的讲解.其弊端是显而易见的,如果考查的实验不是教材所限的实验呢?

一、实验设计教学的必要性

1996年上海高考第四(5)题要求测定陶瓷管上均匀电阻膜的厚度,就属于设计型实验.但由于题目给出了全部实验器材和所有相关量,使实验定位在电阻或电阻率的测定上,又大大降低了实验难度,只属于局部设计型实验.无论命题者出于何种考虑,设计型实验毕竟半遮半掩地出现了,这多少给教学工作者提了个醒.

1.从小处着眼,加强实验设计教学

上海作为高考改革的试点城市,其成功的改革将为全国高考提供可能的改革方向,甚至一些新颖的题型和情境,都可能为全国高考所借鉴.如1996年全国高考第21题就是从1995年上海高考第一(5)题脱胎而来的.无疑上海高考关于实验设计的考查是又一个成功的改革举措,极有在全国推广的价值.而物理《考试说明》中要求“会用在这些实验中学过的实验方法”,也为实验设计的考查在全国的推广提供了可能.

2.从大处着眼,加强实验设计教学

著名核物理学家钱三强先生在为郭奕玲、沈慧君编著的《物理学史》所作的序中,曾严厉指出:“今天我们科学界有一个弱点,这就是思想不很活泼,这也许跟大家过去受的教育有一定关系……”我们常常教育学生“应该……”“必须……”;我们的考试题目常常不惜笔墨描述背景、附加条件,最后只有一个小小的空格“是……”.这样培养选拔出来的人才在学校是好学生,步入社会是好职员,大脑中只是机械地跳动着两个问题:“你要我做什么?你要我怎么做?”工作常常:“完成”的相当漂亮,但思想僵化,毫无创见.这正是我们的悲哀!长期以来的这种教育选拔模式,致使我们现在仍只能在很羞涩地提到几个美籍华人时才有一种借来的荣光与自豪!

思想不活跃,是因为我们给了学生太多的“必须”的限制;思想僵化,是因为我们留给学生太少的“可能”的`余地.实验设计的教学,正是活跃思想,培养能力的一种好方法,授以实验的基本方法,让学生自己去考虑有哪些可能的做法,自己会怎么做.

二、实验设计的基本方法

1.明确目的,广泛联系

题目或课题要求测定什么物理量,或要求验证、探索什么规律,这是实验的目的,是实验设计的出发点.实验目的明确后,应用所学知识,广泛联系,看看该物理量或物理规律在哪些内容中出现过,与哪些物理现象有关,与哪些物理量有直接的联系.对于测量型实验,被测量通过什么规律需用哪些物理量来定量地表示;对于验证型实验,在相应的物理现象中,怎样的定量关系成立,才能达到验证规律的目的;对于探索型实验,在相应的物理现象中

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篇3:物理课外兴趣活动总结

物理课外活动是课堂教学的重要补充。学生参加学科讨论、制作科技模型、观看实验表演、进行现场参观、阅读课外辅导资料、参加各种竞赛,不仅能帮助他们复习、记忆、理解学过的物理知识,培养联系实际的能力,而且还能开阔眼界,丰富知识,吸引他们探索新的物理现象和规律。这是课堂上得不到的,更不是做几道练习题所能代替的。所以,物理课外活动是物理教学的一个重要方面,它既是物理课堂教学的补充,也是课堂教学的延伸。学生获得系统的物理基础知识,主要来源于课本,但大量物理知识的扩展却来自课外的亲身实践和课外阅读。我们物理教师只有把课堂教学和课外活动有机地组织好,才能培养学生对物理学习的兴趣,引导他们通过观察和动手实践去分析和解决物理问题,逐步提高他们对物理知识的理解、掌握和运用的能力。

1.物理课外活动能促进基础知识向实际能力转化,是培养学生能力的重要途径

学生从书本上获得系统的物理知识后,要让学生觉得这些知识有用,解决了实际问题,就会得到满足,而产生新的求知欲望。所以在传授知识的过程中,要不断给学生提供实践的机会。开展丰富多彩的课外活动,是十分有效的措施。有计划,有步骤的课外活动能促进学生的基础知识向实际能力转化,是培养学生能力的重要途径。例如学过照相机原理后,组织学生参加课外摄影小组活动,学生会对照相机的原理更加深刻地理解。学过凸透镜,凹透镜的光学性质后,组织学生到实验室去自制望远镜,学过照明电路后,组织学生安装简单的照明电路等等,学生会从物理知识的大量应用中,看到学习物理知识的重要性,就会增强学好物理的信心。

学生从书本上学习了一些物理规律、原理以后,要使学生更加深刻地理解这些规律、原理,光凭做习题是不行的,可利用课外活动让学生搞一些小制作。例如学过弹簧伸长的长度与外力成正比后,可让学生自制一个测力器;学过物体的浮沉条件后,让学生自制一个浮沉子;学过杠杆的平衡条件后让学生自制杆秤等等。对一些重要的物理现象、实验还可让学习自制实验器材进行小实验,例如用大小广口玻璃瓶两个、木板、铁丝自制一个量热器测定物质的比热;自制验电器、指南针等等。通过这一系列的课外活动,既激发了学生学习物理的兴趣,又培养了学生的能力。

2.物理课外活动能发挥学生的个性与特长,促进非智力因素的发展

每个学生都有一定的个性与特长,有的学生基础知识掌握得很好,但不善于动手;有的学生基础知识学得一般,但动手能力较强。有益的课外活动能对前者起促进作用,对后者提供更多的成功机会,以增强学生对基础知识学习的主动性。丰富多采的课外活动能发挥学生的个性与特长,促进非智力因素的发展。例如,学生在小制作的过程中会碰到许多困难,会经历失败的苦恼,但通过自己的努力

最终还是成功了,从中学生会得到尊重客观规律的教育,体会到科学家从事科学研究的艰辛,会尝到成功后的喜乐,更重要的是锻炼了自己的意志。在小论文比赛中,学生会展开丰富的想象,查阅有关资料,阅读有关的课外读物,从中学生会领略到物理知识的无穷魅力,使他们对物理学科产生了极大的兴趣和情感。心理学认为:“情感是人对客观现实的一种特殊的反映形式。它是人对待外界事物的态度,是人对客观现实是否符合自己的需要而产生的体验。”凡能满足需要的事物,会引起肯定性的体验,如快乐、满足、热爱等。情感的特殊性,正是由于这些需要、渴求或意向所决定的,学生在学习物理的过程中,如果把学习物理知识作为满足自己的需要,渴求或意向,那么他们对学习物理知识就会产生浓厚的兴趣和强烈的求知欲望。所以我们在物理教学中应努力培养学生对物理学科的情感,而从这一点上看物理课外活动有优于课堂教学的作用。所以在教学过程中要千方百计组织学生参加各种课外活动,让学生从中学到知识,能力得到提高。

篇4:物理课外兴趣活动总结

本学期本人在开展物理课外兴趣小组活动中,主要做了以下几件事,取得一定的成绩,初步完成指导学生参加课外兴趣活动的工作任务。

1、在学期初制定物理课外兴趣活动计划,并提交物理教研组会议讨论,争取各科任教师的配合协作。把物理课外兴趣活动与具体探究式课改及研究性学习过程结合起来,强调锻炼提高学生的学习、理解、应用物理能力,丰富物理教学内容,扩展学生的知识视野,提高物理学习兴趣,培养学生的动手实践能力及技术技能;强调训练学生的创新思维,开发学生的创新能力。

2、利用学校校园网络,创建物理教研组主页,科普知识文章,设立培养学生创新思维的讲座栏目,鼓励学生参加科技小发明小制作小实验小论文,向学生征集创新作品。

3 、组织学生组成科技创新兴趣小组加以辅导,启发学生的创新思维,进行小发明小制作 .

本学期的物理兴趣活动虽取得了一点成绩,但尚没有得到充分开展,原因是传统课堂教学为主的观念不易改变,以及受到学生课余时间不足、教师配合不够、学校资金设备条件有限等因素的制约,希望今后能逐步改善

篇5:物理课外兴趣活动总结

在教育教学活动中,我们不难发现,初中学生系统地获得物理基础知识及技能的主要途径依然是物理课堂教学,但物理知识的拓展运用,却有赖于课外实践和阅读。因此,物理课外活动是课堂教学的重要补充。另外,我们也应当注意到,物理学是一门严谨的实验学科,这决定了物理教学不能局限于教科书与课堂教学,而应在适当的多种教学形式下,辅之以必要的课外实践活动,使物理教学与生活生产实际密切结合,这样才能有效提高学生的物理素质。本文结合教学实际浅谈物理课外活动的开展。

一、物理课外活动的特点和作用

物理学科具有独特的性质和内涵,它不仅关注学生科学素养的培养,学科知识的积累,还关注学生的身心健康发展和思维能力、创新能力的培养,为此,需要适当开展一些课外活动。

物理课外活动,可以发展学生的特长,培养学生的兴趣,还可以丰富学生的校园生活。物理课外活动可以不受大纲的限制,采用灵活多样的方法,根据学生的实际情况和教学内容来确定。

物理课外活动可以培养学生思维的能力。想要让学生加深对课本物理概念和规律的理解,单靠作业练习是不够的。但是如果教师在课外活动中适当地穿插一些小发明或小制作内容,如简易的照明电路的安装等的活动,以便让学生在实践中感受到所学物理知识的作用,从而加深学生对所学知识的理解,还能产生求知欲望和满足感。再者,通过这样的活动,还能培养学生科学严谨的学术态度,锻炼他们的思维能力及解决问题的能力。

课外活动可以调动学生的主观能动性,促进其非智力因素的发展。高效、有益的课外活动,能为学生提供一个展示自我的平台,更能培养学生敏锐的洞察力,增强其探究学习的能力,也能培养他们锲而不舍的探索精神和创新能力。

二、教师在物理课外活动中的角色

在物理课外活动中,辅导教师往往没能扮演好自己的角色,他们常在把学生引入到事前设定好的自己熟悉的轨道上后,对学生在活动中所提出的稀奇古怪的问题不闻不答,或敷衍了事。如学生不能随意使用设备仪器,不能随意行动。学生的所有行为都必须在教师的监控下进行。实际上,这些做法是不妥的,教师应让学生大胆进行试验,这样,学生的创新意识,才能充分发挥,学生的综合素质才能提高。

我们应该明确物理课外活动的目的是提高学生的综合素质。因此,在开展活动时,我们应当确保活动的开放性,充分考虑学生的爱好、性格、兴趣等因素,把主动权还给学生,让学生能够根据自己的情况选择喜欢的课外活动,充分发挥其主观能动性和想象力。教师在活动中仅是一个引导者,应当注意为学生释疑解惑。在这些活动中,教师还应当对成绩较差的学生给予更多的关怀和帮助,以提高他们在活动中的成就感,从而提高他们参与活动的积极性。

三、物理课外活动的实施

开展物理课外活动,活动的形式可以多样化,可以根据学校的具体情况,采用以下形式。

1.科技小组

科技活动往往具有浓厚的趣味性,一般学生都乐意参加,学生可以通过活动检验所学的知识、发展自己的的能力。具体形式如下:(1)模型小组。可以分为航模、车模小组。根据学生所处年龄段和知识结构的差异,将学生分为若干小组。如在车模制作中,就可以将学生按年级划分为七年级组、八年级组等。七年级组的,可以让其制作弹射车,而八年级、九年级组,则可要求他们制作牵引车。(2)摄影小组。参加对象主要是八年级以上的学生。学校可以将活动分成两个阶段。第一阶段以操作配合讲解为主,以摄影知识和光学原理为主要内容。第二阶段则以摄影活动为主,对所拍摄的作品进行分析、总结和评价,通过反复实践提高学生对摄影的认识和光影成像知识的理解。

2.竞赛集训小组

通常而言,参加物理知识竞赛集训的人员应控制在一定的范围,目的是培训尖子生。日常教学中,可以为学生推荐与物理竞赛相关的书籍及学习方法。集训时,应根据小组实际情况进行授课,并适当地拓展延伸。

3.社会调查小组

开展社会调查活动,学生能够利用课本知识,结合实际活动,调查问题,观察现象,并提出一些解决措施和建议。如在学习“能源与环境”这一知识后,教师可以组织学生对当地的能源使用情况以及环境的污染现状进行调查分析,并提出解决建议。

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