高中物理利用图像解决问题方法课件

高中物理利用图像解决问题方法课件
高中物理利用图像解决问题方法课件

专题二图像方法在物理学中的应用不论是检验理论正确与否,还是研究事物发展规律,或是探索事物的本质特征,都必须找到一种适当的方式或方法,对所研究问题的结果做出明确的回答.物理学的研究同样如此.在物理学的研究中,除去用数学表达式表达物理规律这个基本方法(解析法)外,我们还常常使用图像描述物理状态、物理过程以及物理量之间的关系,在实验中也常常将得到的数据画成图像以帮助我们去探索未知的物理现象及其规律.

用图像表示物理状态和物理规律,往往比用解析法要形象直观;对有些问题的分析和解决,图像方法比用其他数学方法要简便直接;在探索新的物理规律时,借助图像进行分析也是一种重要手段.总之,图像方法在物理学中是一种常用的研究、处理问题的方法.下面通过对具体问题的分析说明图像方法如何用在物理学中.

一、通过图像理解物理图景

中学物理中的图像一般是在二维直角坐标系中画出的,所以从图像中直接得到的是两个物理量之间的关系的信息.在图像中,一个点表示一个物理状态;从一个状态过渡到另一个状态,在图像中画出的点连成了一条曲线,这条曲线反映的是一个物理过程;从表示物理过程的曲线显示出的函数关系,我们就可以确定物理过程遵循的规律.

我们解读物理图像的一般方法是:

首先,应该分别看横、纵坐标各代表什么物理量,它们的单位是什么.这样,图线上的每个点的坐标表示的物理状态便可确定了,物理图像描述的是什么过程就明确了.

然后看图线属于那种函数曲线.如果是某个物理量与时间关系的函数曲线(如速度-时间图像、磁通量—时间图像等),便可确定该物理量随时间变化的过程所遵循的规律.如果是关于两个物理参量的函数曲线(如导体的伏—安特性曲线、气体的压强—体积图像等),则说明的是这两个参量之间相互依存的规律.整个高中教材中有很多不同类型的图像,按图形可分为以下几类:⑴直线型:如匀速直线运动位移与时间关系s-t图像,匀变速直线运动速度与时间关系v-t图像;恒定电路中标准电阻的电压与电流关系U-I 图像等⑵正弦曲线型:如振动的s-t图像;波动的y-x图像,交变电流的e-t图像等⑶其他线型:机械在额定功率下,牵引力随速度变化的图像;共振曲线A-f图线;电磁感应中的有关图像等.

通过图像分析物理规律,还要研究图线的斜率、图线包围的面积、图线和横、纵坐标交点的坐标(截距)、起点、终点、拐点、渐近线等几何要素的物理意义,从而可以对图像反映的物理状态、物理过程和物理图景有更深入的理解.

【例1】从同一地点开始,甲乙两物体同时沿同一方向作直线运动的图像如右上图所示,试问:⑴在t=3s时刻,两物体的速度各是多大?⑵在前6s内,两物体的运动情况如何?

解析图像的横坐标轴表示时间t,单位为s;纵坐标轴表示速度v,单位为m/s.这是速度—时间图像.

⑴由图像可知,在t=3s时刻甲物体的速度v甲=2m/s,乙物体的速度v乙=2m/s.

⑵在前6s内,甲物体一直做速度为的v甲=2m/s的匀速直线运动.乙物体做初速度

为零、加速度(用右下图中的直线OD的斜率表示)a =

2020v v t t --=20

30

--m/s 2≈0.67m/s 2的匀加速直线运动.

因为v -t图线和时间轴t之间包围的面积表示位移,在第3s 末,图线甲和图线乙相交、所围面积差值最大(等于△OAB 的面积),表示两物体速度相等时物体乙落后于物体甲的距离最大.在第6s 末,图中△BDE 和△OAB 面积相等,使得代表物体乙位移的△ODF 的面积和代表物体甲位移的矩形OAEF 面积相等,说明甲、乙此刻完成了相同的位移,物体乙追上了物体甲.

【例2】家用电热灭蚊器中电热部分的主要元件是 PCT 元件.PCT 元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器,其电阻率ρ与温度t 的关系如图所示.由于这种特性,因此PCT 元件具有发热、控温双重功能.

请分析元件消耗电功率的变化规律以及何时温度能够达到稳定? 解析 根据图像,开始时,PCT 元件温度较低,通电后,元件产

生的热量比散发的热量多,温度t 升高,电阻率ρ下降,电流增大,元件消耗的功率随之增加,产生的热量更多,温度t 继续上升,元件的电阻率ρ继续下降,电流更强,功率再增,等温度升到t 1时,元件的电阻率ρ不再下降,温度t 再升高,其电阻率ρ反而增大,使通过元件的电流减小,消耗的功率也减少,发热量随之减少.此时,温度越高,电阻率ρ增加的越快,电流减小得越多,发热量也减少得越多,直到发热量与散热量相等,电阻率ρ不再变化,元件的温度便稳定了.

总之,电热元件消耗的电功率先增加后减少,稳定温度t是介于t1和t2之间某一值.

【例3】如图所示,一宽40cm 的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里.一边长为l=20cm 的正方形导线框abcd 位于纸面内,以垂直于磁场边界的恒定速度v=20cm/s 通过磁场区域,在运动过程中,线框有一边始终与磁场区域的边界平行.取它刚进入磁场的时刻t =0,试画出穿过导线框的磁通量Φ随时间t变化的

曲线、导线框中感应电流i 随时间t变化的曲线以及垂直作用在ab 边的、牵引导线框通过磁场区域的外力F随时间t变化的曲线.

解析 设导线框以恒定速度v 进入磁场区域后,经过时间t后,它的ab 边到磁场区域的左边界的距离为x ,则x =vt .那么,穿过导线框的磁通量Φ1=BS =Blx =Blvt ,与时间t 成正比,当导线框完全进入磁场区域,穿过导线框的磁通量达到最大值Φ2=Bl 2,此过程经历时间t 1=

20

20

l v =s=1s.在整个导线框通过磁场区域的t 2=1s 时间里,穿过导线框的磁通量保持为Φ2=Bl 2.然后ab 边离开磁场区域,穿过导线框的磁通量随时间减小:Φ3=Bl 2-Blvt ,经历时间t3=1s.根据以上分析画出的穿过导线框的磁通量Φ随时间t

变化的曲

t/s

12

线如图甲所示:

当正方形导线框刚进入匀强磁场区域时,其ab 边开始切割磁感线,产生感应电动势

E =vBl ,方向由指b 向a .由于导线框边切割磁感线的速度v 不变,所以线框中感应电流大小为

vBl

R

也恒定不变,感应电流沿逆时针方向.经过时间t 1=1s 后,线框的cd 边进入磁场区域,穿过导线框的磁通量保持不变,在cd 边穿过磁场区域t 2=1s 的时间里,线框中没有感应电流,即i =0.接着ab 边穿出磁场,只有cd 边切割磁感线,线框中又产生大小为

vBl

R

的感应电流,但方向相反,为顺时针方向,经历时间t 3=1s.最后cd 边穿出磁场区域.线框中不再产生感应电流.

根据以上分析,并规定沿逆时针的电流方向为正方向,则可得出导线框中感应电流i 随时间t 变化的曲线如图乙所示:

当正方形导线框刚进入匀强磁场区域时,其ab 边开始切割磁感线,产生感应电流大小为I=

vBl

R

恒定不变,沿逆时针方向,根据左手定则,他受到的安培力大小为F A =BlI 、方向向左,恒定不变,因此,由二力平衡条件,对ab 边所施外力大小也为F =BlI 、方向向右.经过1s 后,导线框完全进入磁场区域,感应电流消失,导线框不受安培力作用,因此不需外力:F=0也能继续做匀速直线运动.再过1s 时间,只有cd 边切割磁感线,产生的感应电流大小仍为I=

vBl

R

恒定不变,沿顺时针方向,根据左手定则,它受到的安培力大小为F A =BlI ,方向仍旧向左,恒定不变,因此,由二力平衡条件,对所施外力大小也为F =BlI ,方向还是向右.规定向左为力F 的正方向,由此画出的垂直作用在ab 边的、牵引导线框通过磁场区域的外力F 随时间t 变化的曲线如图丙所示.

二、利用图像解决物理问题探索物理规律

利用我们掌握的物理知识和描绘物理图像的方法,在解决某些物理问题时往往比用“解析法”简单、快捷、直观,常常可以达到事半功倍的效果.

【例4】一物体放在光滑水平面上,初速度为零.先对物体施加一向东的水平恒力F,历时1s ;随即把此力方向改为向西,大小不变,历时1s ;接着又把此力改为向东,大小不变,历时1s.如此反复,只改变力的方向,不改变力的大小,共历时1min ,在此1min 内物体的运动情况是:

A.物体时而向东运动,时而向西运动,在1min 末静止于初始位置以东.

B.物体时而向东运动,时而向西运动,在1min 末静止于初始位置.

C.物体时而向东运动,时而向西运动,在1min 末继续向东运动.

5

5

5 甲 丙

C.物体一直向东运动,从不向西运动,在1min 末静止于初始位置以东. 解析 规定向东为正方向.由于物体受力大小不变、方向改变,因此加速度也是大小不变、方向改变,所以能够画出如图所示的v -t图像,据此立即可确定选项D是正确的.

探索物理规律,更是图像法的重要功能.物理学中的弗兰克-赫兹实验就是著名的一例.

在20世纪初,从一些实验中知道:如果给原子足够的能量,就可以使电子从原子的束缚中脱离出来而使原子电离,这个能量称之为“电离能”.当原子和入射的电子碰撞获得能量而电离时,就可以通过测量使电子加速的电压进而测定原子的电离能.

1914年,在德国柏林大学工作的科学家弗兰克(1882-1964)和赫兹(1887-1975)为测量电离能设计了如图所示的实验:在玻璃真空管内充入少量水银蒸气,由灯丝发射出来的热电子被灯丝和栅极之间的电压U加速,然后又被加在集电极和栅极之间的反向电压减速.电压U可以调节和测量.由于有反向电压,电子在任何时候都不会到达集电极.设想在栅极和集电极之间的电子和汞原子碰撞,就会使一些汞原子电离成为汞离子,电场便将汞离子向集电极方向加速,于是在电流表G上可测出电流来.

用这个装置做实验,他们可得到如图所示的曲线.

图线显示,随着栅极和灯丝之间的加速电压U由零开始增加,集电极的电流逐渐上升.当U=4.9V 时,集电极电流突然下降;继续增大加速电压U ,集电极电流随之回升,当U =9.8V 时,集电极电流第二次突然下降;再继续增大加速电压U ,集电极电流又随之回升,当U =14.7V 时,集电极电流第三次突然下降.图线表现出一个明显的周期性:加速电压在增大的过程中,每隔4.9V 集电极电流就下降一次.也就是说,在加速电压和集电极电流之间,存在着一种因果关系.

分析这个因果关系,他们做出的判断是:用电子轰击汞原子并没有使汞原子电离,而是使电子损失一份特定的能量,即电子在和汞原子相碰时,电子只能损失4.9eV 的能量,换句话说,汞原子在改变能量状态时,只能吸收4.9eV 的能量.根据这个分析,弗兰克和赫兹又重新设计了实验,测定汞蒸气受到电子轰击时辐射的谱线波长.其结果是:当加速电压大于4.9V 时,汞蒸气才产生辐射,而且只辐射能量为4.84eV 、波长为2536×10

-10

m的谱线,相当精确地证实了他们的判断.

这个实验结果揭示了在原子尺度的范围内,能量的改变是以某种最小单元一份一份地改变的.也就是说,原子只能处于一系列不连续的能量状态中,它只能从一个状态变到另一个状态,变化的能量一定是某一个确定值.这个实验成功地证实了1913年丹麦科学家玻尔提出的原子理论,并因此获得了1925年诺贝尔物理学奖

.

/s

三、高考对图像法的考查

图像在中学物理中有着广泛应用,所以有关以图像及其运用为背景的命题,成为历届高考考查的热点,它要求考生能做到三会:⑴会识图:认识图像,理解图像的物理意义;⑵会做图:依据物理现象、物理过程、物理规律作出图像,且能对图像变形或转换;⑶会用图:能用图像分析实验,用图像描述复杂的物理过程,用图像法来解决物理问题.

通常我们遇到的图像问题可以分为几大类: ⑴物理图像的选择

⑵物理图像的描绘(可称之为“作图题”) ⑶利用物理图像转换问题机制

⑷明确并理解图像的各数学特征的物理意义 ⑸利用图像法求解物理问题(可称之为“用图题”) ⑹运用物理图像处理实验数据,分析实验误差

【例5】太原直飞昆明的航班由波音737飞机执行.右面的上、下两图分别给出了某次飞行全过程中飞机的竖直分速度和水平分速度的速度图象.根据图象求:⑴飞机在途中匀速飞行时的巡航高度(离地面的高度)是多高?⑵从太原到昆明的水平航程为多远?

解题思路 飞机只有在起飞和降落期间才有竖直方向的分速度.速度曲线和横轴间的面积大小可表示位移大小

答案 ⑴8400m ⑵1584km

思维诊断 本题易出现的错误有⑴不熟悉速度图像,总以为速度图像就是物体的运动轨迹,把下图当成飞机的运动轨迹,220

当成飞行高度,130当成水平航程⑵不注意单位的统一,图中的横轴单位是min ,应转换成s.⑶部分学生不会求曲线下的面积.应该利用梯形面积公式:(上底+下底)×高÷2.

【例6】(理综2002—18)质点所受的力F 随时间变化的规律如图所示,力的方向始终在一条直线上, 已知t =0时质点的速度为零.在图示的t 1 、t 2、、t 3和t 4 各时刻中,那一时刻质点的动能最大?

A.t 1 B .t 2 C.t 3 D.t 4

命题立意 考查学生对图线(函数图线)的认识能力和依据图线进行分析、推理和判断的能力.

解题思路 首先可看出,试题给出了力随时间的变化图线,就不难想到它就是加速度随时间的变化图线;已知初速度为零,所以凡是加速度为正时,速度增大,从而动能一定不断增大;当加速度为负时,速度减小从而动能一定不断减小.由图可看出力是周期性的,而且正、负对称,由此可做出正确的判断. 答案是B

【例7】(河南、广东2001-20) 如图所示,一对平行光滑轨道放置的水平面上,两轨道间距l=0.20m,电阻R =1.0Ω.有一导体杆静止地放在轨道上,与两轨道垂直,杆及轨道的电阻均可不计,整个装置处于磁感强度B=0.50T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道面向下.现用一外力沿轨道方向拉杆,使之做匀加速运动,测得外力与时间的关系如图所示.求杆的质量和加速度a .

命题立意 要求学生把理论推导与实验结果相结合,找出所要求的有关物理量.对一个具体的物理问题,一方面进行理论上的推导;另一方面又进行实验测量(得出某些数据或曲线),然后把两者结合起来,做出某些判

断.这是研究工作中常经历的过程,也一种常用的方法.本题是这种研究方法的体现.

解题思路 导体杆从静止起,经时间t 后的速度v=at ,这时导体杆受的安培力为

22/B l at R .由牛顿第二定律得22/F B l at R ma -=.从图像中取两个方便的点:10t =s

时11F =N 和t 2=20s 时F 2=3N ,代入以上方程即可解得质量m 和加速度a . 答案

10a =m/s 2 m =0.1kg

思维诊断 考生不会利用题目所给的F t -图像,不会充分利用图像所给的信息.本题中不要想推导出F t -间的关系式.

【例8】(2003-7)一弹簧振子沿x 轴振动,振幅为4cm.振子的平衡位置位于x 轴上的O 点.图1中的a 、b 、c 、d 为四个不同的振动状态:黑点表示振子的位置,黑点上的箭头表示运动的方向.图2给出的①、②、③、④四条振动图线可用于表示振动图像

A.若规定状态a 时t =0

B.若规定状态b

时t =0则图像为② C.若规定状态c 时t =0则图像为③ D.若规定状态d 时t =0则图像为④

命题立意 考查学生是否理解振动图线的物理意义

解题思路 由图1看出每个点离开平衡位置的距离,以及它的运动方向,再根据振动图线表示的物理意义进行判断.答案 AD

思维诊断

题干说明,图2中的四条振动图线①、②、③、④都可以表示所考查的弹簧振子的振动图像,但这四条图线并不完全相同,它们的差别仅是t =0时刻的振动状态不同

.简谐振动的振动图线表示振子振动的位移(指离开平衡位置的位移)随时间变化的图像(独舞的录像),由于时间的零点即t

=0时刻可取在振子的不同状态,对应的振动图线就不完全相同.

图1 图2

/s F

【例9】(江苏2003-19)图1所示为一根竖直悬挂的不可伸长的轻绳,下端栓一小物块A ,上端固定在C 点且与一能测量绳的拉力的测力传感器相连.已知有一质量为m 0的子弹B 沿水平方向以速度v 0射入A 内(未穿透),接着两者一起绕C 点在竖直面内做圆周运动.在各种阻力都可忽略的条件下测力传感器测得绳的拉力F 随时间t 的变化关系如图2所示.已知子弹射入的时间极短,且图2中t =0为A 、B 开始以相同速度运动的时刻.根据力学

规律和题中(包括图)提供的信息,对反映悬挂系统本身性质的物理量(例如A 的质量)及A 、B 一起运动过程中的守恒量,你能求得哪些定量的结果?

命题立意 利用开放性设问方式,考查学生探索性解决新问题的能力.同时,学生要能够利用试题中文字叙述和图表所提供的信息来分析和解决问题.

解题思路 首先要能读懂试题的意思,能够弄清试题所要求的问题是什么.再根据试题图线中的信息,以及小球作圆周运动过程中的最高点和最低点应用牛顿定律和机械能守恒定律建立方程,即可求得最后结果.

答案 由图2可直接看出,A 、B 一起做周期性运动,运动周期为T =2t 0.用m 、m 0分别表示A 、B 的质量,l 表示绳长,v 1、v 2分别表示它们在圆周最低、最高点的速度,F 1、F 2分别表示运动到最低、最高点时绳的拉力大小,根据动量守恒有mv 0=(m+m 0)v 1,

根据牛顿定律有:F 1-(m+m 0)g =(m+m 0)21v l , F 2+(m+m 0)g =(m+m 0)2

2

v l

,由机械能

守恒有:

2l (m+m 0)g =

12(m+m 0)v 12-1

2

(m+m 0)v 22,由图2知,F 2=0,F 1=F m ,由以上各式解得,反映系统性质的物理量是06m g F m m -=,g F v m l m

22

020536=,系统总机械能是E = 1

2

(m+m 0)v 12,得E =3m 02v 02g /F m

自测题

1.两个物体a 、b 同时开始沿同一条直线运动。从开始运动起计时,它们的位移图象如右图所示。关于这两个物体的运动,下列说法中正确的是

A.开始时a 的速度较大,加速度较小

B.a 做匀减速运动,b 做匀加速运动

C.a 、b 速度方向相反,速度大小之比是2∶3

D.在t =3s 时刻a 、b 速度相等,恰好相遇

图1

F t

图2

t /s

2.两个物体a、b从同一位置、同一时刻开始沿同一条直线运动。从该时刻起计时,它们的速度图象如右图所示。下列说法中正确的是

A.t=3s时刻两物体相遇

B.t=6s时刻两物体相遇

C.它们的运动方向始终相反

D.a物体的速度变化较快

3.如图,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分

子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示.F>0

为斥力,F<0为引力.a、b、c、d为x轴上四个特定的位置.现

把乙分子从a处由静止释放,则

A.乙分子从a到b做加速运动,由b到c做减速运动

B.乙分子从a到c做加速运动,到达c时速度最大

C.乙分子由a到b的过程中,两分子间的分子势能一直减少

D.乙分子由b到d的过程中,两分子间的分子势能一直增加

4.甲、乙、丙三辆汽车在同一条平直公路上行驶,先后以相同的速度通过同一个路标。从通过此路标开始,甲做匀速直线运动,乙先加速后减速运动,丙先减速后加速运动,它们到达下一个路标时的速度又相同。关于它们通过两个路标之间所用的时间长短,下列说法中正确的是

A.甲用的时间最短

B.乙用的时间最短

C.丙用的时间最短

D.它们用的时间相同

5.利用传感器和计算机可以测量快速变化的力的瞬时值.右图是用这种方法获得的弹性绳中拉力随时间的变化图线.实验时,把小球举高到绳子的悬点O处,然后放手让小球自由下落. 由此图线所提供的信息,以下判断正确的是

A.t2时刻小球速度最大

B.t1~t2期间小球速度先增大后减小

C.t3时刻小球动能最小

D.t1与t4时刻小球动量一定相同

6.如图所示,一根轻弹簧竖直直立在水平面上,下端

固定.在弹簧正上方有一个物块从高处自由下落到弹簧上

端O,将弹簧压缩.当弹簧被压缩了x0时,物块的速度减小到零.

弹簧接触开始到物块速度减小到零过程中,物块的加速度大小a

移大小x变化的图像,可能是下图中的

A.

7.一带正电的微粒放在电场中,场强的大小和方向随时间变化的规律如图所示.带电微粒只在电场力的作用下由静止开始运动.则下列说法中正确的是

A.微粒在0-1s内的加速度与1-2s内的加速度相同

B.微粒将沿着一条直线运动

C.微粒做往复运动

D.微粒在第1s内的位移与第3s内的位移相同

t/s

123 4 5

t

x

0 0 0 0

t/s

8.为了测定用某种物质制成的线形材料的电学特性,取了一段由该物质制成的线形材料,测量其两端的电压和通过的电流,根据实验数据描绘出的伏安特性曲线如图所示.那么这种物质可能是

A.某种纯金属

B.某种半导体

C.某种超导体

D.某种绝缘材料

9.闭合回路的磁通量φ随时间t 变化的图像分别如图①-④所示,

③ ④

A.图①回路中感应电动势恒定不变

B.图②回路中感应电动势恒定不变

C.图③回路中0-t 1时间内的感应电动势小于t 1- t 2时间内的感应电动势

D.图④回路中感应电动势先变大,再变小

10.右图中的图线a 是某一蓄电池组的伏安特性曲线,图线b 是一只某种型号的定值电阻的伏安特性曲线.若已知该蓄电池组的内阻为 2.0Ω

,则这只

定值电阻的阻值为

______

Ω.现有4只这种规格的定值电阻,可任意选取其中的若干只进行组合,作为该蓄电池组的外电路,所组成的这些外电路中,输出功率最大时是_______W.

11.利用右图所示电路可以测出电压表的内阻.

电源的内阻可

以忽略不计,R 为电阻箱.当R 取不同阻值时,电压表对应有不同读数U .多次改变电阻箱的阻值,所得到的

1_

R 图像应该是下图中的哪一个 A. B. C.

12.如图所示,质量为m =2.0kg 的物体静止在水平面上,物体跟水平面间的动摩擦因数为μ=0.20.从t =0时刻起,物体受到一个水平力F 的作用而开始运动,前8s 内F 随时间t 变化的规律如图所示.求:⑴画出物体在前8s 内的v-t 图像.⑵前8s 内物体所受摩擦力的总冲量I f 是多大?

t /s

t

t

t

t

I /A

13.如图所示,xoy 坐标系y

圆形的导体环oab ,其圆心在原点o 限.从t =0起绕o 点以角速度ω动势E 随时间t 14. 细绳的一端在外力作用下从

t 发出一列简谐横波.在细绳上选取15个点,图1为t =0时刻各点所处的位置,图2为t =T /4时刻的波形图(T 为波的周期).在图3

中画出t =3T /4时刻的波形图.

15.为了测定一节干电池的电动势和内电阻,现准备了下列器材:

①待测干电池(电动势约1.5V ,内阻约1.0Ω)②电流表G (满偏电流3.0mA ,内阻10Ω)

③安培表A (量程0~0.60A ,内阻0.10Ω) ④滑动变阻器R 1(0~20Ω,10A ) ⑤滑动变阻器R 2(0~100

Ω

,1A ) ⑥定值电阻R 3=990Ω ⑦电键和导线若干 ⑴为了能较为准确地进行测量,也为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是__. ⑵请在方框中画出实验电路图.

⑶右图为某同学根据正确的电路图作出的I 1-I 2图线(I 1为电流表G 的示数,I 2为安培表A 的示数),由该图线可得:被测干电池的电动势E =_____V ,内电阻r

=_____Ω.

16.在倾角为θ的足够长的斜面上,有一个带风帆的滑板从静止开始沿斜面下滑,滑板的总质量为m ,与斜面间的动摩擦因数为μ,滑板上的风帆受到的空气阻力与滑板下滑的速度成正比,即f=kv .⑴试求滑块下滑的最大速度v m .⑵若m =2kg ,θ=30°,g =10m/s 2所示,图中斜线是t =0k 的值.

图1 t =0

2

图3 t =3T 2/A

1.5 1.4 1.3 1.

/s

图像法答案

1.C

2.B

3.BC

4.B

5.B

6.D

7.BD

8.A

9.B 10.6 50 11.A

12.⑴求出前4s内a1=3m/s2或4s末v4=12m/s,求出第

5s内a2=7m/s2或5s末v5=5m/s, 求出第5s后

a3=2m/s2或还能滑行2.5s

⑵前7.5s内一直有滑动摩擦力作用而且方向一直向

左,I f=30 N?s

13.开始的四分之一周期内,oa、ob中的感应电动势方向相同,大小应相加;第二个四分之一周期内穿过线圈的磁通量不变,因此感

应电动势为零;第三个四分之一周期内感应电

动势与第一个四分之一周期内大小相同而方向

相反;第四个四分之一周期内感应电动势又为

零.感应电动势的最大值为E m=BR2ω,周期为T=2

π/ω,图像如右.

14图略,传到10号点,7号点在最高点

15.⑴④⑵见右图⑶1.47,0.76

16.

()

k

mg

v

θ

μ

θcos

sin

m

-

=⑵μ=

15

3

2

,k=3

高中物理实验探究教学研究

高中物理实验探究教学研究 物理的学习是以实验作为基础,进而实现对物理理论的理解,所以,实验在物理教学中是非常重要的。新课程改革的推进实施,更加强调对学生能力的提升,高中物理实验教学也受到了相当的重视。本文主要就高中物理实验教学的研究进行论述分析,以促进高中物理教学的发展进步。教育的目不仅仅是为了让学生对教学理论的内容的了解,更重要是使学生的实践操作能力得到提高。尤其在高中物理的教学课堂中,通过实验的方式,能够帮助学生对课堂理论的了解,同时也可以提高学生的实际动手能力。注重高中物理实验教学,对学生的物理学习有着重要的促进作用。 一、高中物理实验教学现状 在应试教育的影响下,教学与学生对物理的实验没有正确的时候,忽略实验在物理教学中的重要作用。物理是高中重要的考试科目之一,所以教师在进行物理教学的过程中,往往更加注重学生对理论知识的理解,以及学生在物理考试中所取得的成绩。因此,导致很多教师大量占用实验教学时间对学生进行物理理论内容或者物理习题的讲解,对物理实验的态度可以能少做就少做,甚至很多物理实验就是直接对学生进行简要的介绍,或者直接用多媒体播放实验视频,让学生记住实验的过程。同样,学生对物理实验的认识也存在着误区,繁重的学习任务,还有对自己人生有重大影响的高考,使学生忙于各种书山学海中,由于实验实际操作并不在高考的考察范围内,所以很多学生对实验也不是很在意,相对于实验,学生更倾向于多做几道物理题,即使是在课堂上做一些实验,实验的模式非常单一,通常都是学生对教师或者对课本中实验过程的简单模仿,收集实验中产生的数据。学生自身对实验的思考非常少,实验教学的真正目的也没办法发挥出来。这种物理教学模式,使学生花费了大量的时间对物理教学内容进行死记硬背,但是知其然却不知其所以然。学生的学习是机械的,对物理的思考也同样是机械的,一味的背诵使学生创造性思维受到限制,实际动手能力也没能得到很好的训练,也就是所谓的“高分低能”。这样,对学生整体素质的提升有着负面的影响。 二、实验教学在物理教学中的作用 物理实验是物理教学中非常重要的一部分,对物理知识的学习,物理理论内

(完整word版)高中物理学生实验专题.docx

高中物理学生实验 【考纲要求】 要求能在理解基础上独立完成的学生实验有: 1.长度的测量 2.研究匀变速直线运动 3.探索弹力和弹簧伸长的关系 4.验证力的平行四边形定则 5.验证机械能守恒定律 6.用单摆测定重力加速度 7.研究平抛物体的运动8.验证动量守恒定律9.用油膜法估测分子的大小 10.用描迹法画出电场中平面上的等势线11.描绘小灯泡的伏安特性曲线12. 测定金属的电阻率 13.把电流表改装为电压表14. 研究闭合电路欧姆定律15. 测定电源电动势和内阻 16.练习使用示波器17.用多用电表探索黑箱内的电学元件18. 传感器的简单应用 19.测定玻璃的折射率20. 用双缝干涉测光的波长 21.用气缸导轨验证动量守恒定律22.研究玩具电机的能量转化 并注意应用这二十二个实验中所获得的实验思想、方法、技巧,灵活解决其他类似实验或实际问题。 【知识结构】 高中阶段的二十二个学生实验,按实验目的和特点可分为五个类型: 热点导析 1.选择仪器的原则①可行性原则:要根据实验要求和客观条件选用合适仪器。如测量某电阻阻值,可根据要求的 测量精度。实验的条 件确定采用电桥法、伏安法、欧姆表、替代法等,还要根据电阻的规格、电表参数(量程、内阻、精度)选择电压表和 电流表。 ②准确性原则:怎样的测量实验需要,决定选用怎样精度的测量工具,对一定的实验要求,精度不是越高越好。如 测金属丝电阻率实验中,测直径需2~ 3 位有效数字,所以用螺旋测微器,而测长度时,用毫米刻度尺足够了。③操作性

既要考虑阻值范围,又要考虑它的额定电流和功率。 当然仪器的选择,首先依托于电原理图已定测量方法已明确的前提下,从安全、准确、节能、方便顺序给予统盘考虑。 2. 变阻器分压和限流接法比较 限流接法 分压接法 变阻器 R 工作状态 R 的一部分在工作 R 全部工作,且 I > I RL Rmax L 的电压调节范围 R L ε - ε 0~ε 负载 R R L R R L 与 R 阻值相近且不要求 R < 1 R 以上,或电压从 0 L 适用条件 U 从 0 开始调节 2 L 开始调节 优、缺点 电压调节范围小, R 工作电流 电压调节范围大, R 工作 较小(等于 R L 上电流) 电流较大(大于 R L 上电流) 备注 一般先考虑限流接法 后考虑分压接法 典型例析 例 1 在做 “互成角度的两个力的合力” 实验时, 橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到 某一确定的 O 点。以下操作中错误的是( ) A. 同一次实验过程中, O 点位置允许变动 B. 实验中,弹簧秤必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度 C. 实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条 另一端拉到 O 点 D. 实验中,把橡皮条的另一端拉到 O 点时,两个弹簧秤之间夹角应取 90o ,以便于算出合力大小 解析 本题为 1994 年上海高考试题 实验中有严格的要求: ( 1)结点 O 不允许移动。 (2) 弹簧秤不要达到最大量程,因为一个达到最大,另一个将不好调整。 (3) 两个弹簧秤的拉力夹角不易过大, 也不易过小, 取 90o 也可以, 并不是必须取 90o 。所以, 本题操作中错误的是 A 、 C 、 D 。 说明 本实验的所有规定都是为了更有利于操作,有利于减小测量误差,合力一定的前提下,一个力大小或方向的 改变,都可导致另一个力的大小、方向发生改变。夹角太大太小、拉力太大太小、拉力与木板不平行均会带来较大误差。 例 2 如图 9-17-1 所示是做匀加速直线的小车带动打点计时器的纸带上打出的点的一部分。图中每相邻两点之间还 有四个点没有画出, 交流电的频率为 50Hz ,测得第二个、 第三个计数点与起点相距 d =6.0cm,d 3=10.0cm ,则( 1)第一个、 2 第四个计数点与起点相距 d 、 d 各为多少? 1 4 ( 2)物体经过第一个、第二个计数点的即时速度 v 1,v 2 和物体的加速度分别为多少? 解析 设相邻两计数点相距依次为 s 1、 s 2、 s 3、 s 4,则 s =d ,

高中物理实验探究式教学的特点及意义

高中物理实验探究式教学的特点及意义 在新一轮的课程改革中,全面推进素质教育,培养学生的全面发展已成为重中之重。当务之急是重新审视我国高中教学现状,正视教学中出现的问题,以新课程理念引领课程教学。物理实验探究式教学的特点就是将科学探究的方法与物理实验教学有机结合,突出教师主导、学生主体的新教学观,对学生身心发展、及知识的掌握具有非凡意义的教学活动,同时培养学生的学习兴趣。 物理学是一门重要的基础学课程,它不但可以使学生掌握物理学的基础知识和基本实验技能,而且能够培养学生科学的思维方法,严密的逻辑推理能力和用物理知识解决实际问题的能力。但是从事物理教学的教师都清楚:学生普遍感觉物理难学,进而容易产生畏难情绪甚至厌学,这样会给教师以后的教学带来很大的阻力。究其原因主要来自两个方面:一是物理课本身的学科特点,即知识性,抽象性和应用性强,方法灵活多变。二是来自教师方面的原因,如教师对教材钻研不够,对学生了解不足,教学方法简单单调,教学活动缺乏创造性和激情等。除此之外,也要考虑学生自身情况,感觉物理难学的最重要原因是学生对物理知识是否有兴趣。学生对物理感兴趣就会主动努力去学习物理,因此提高学生学习物理的兴趣是保证教学质量的一个重要因素,对提高教学效果有十分重要的作用。实验是培养学生学习兴趣的重要手段;是体验知识本质的重要渠道;是物理教学中理论与实践,过程与方法,情感态度与价值观的有力结合。在实验教学中,引导学生从实验现象及实验数据中找寻相应的联系,对实验过程做定量及定性的分析,从感性认识上升为理性认识,培养学生观察、思维、动手能力,使学生掌握探寻事物的本质和规律的科学方法。2003年教育部发布我国全日制普通高级中学《物理课程标准》,其中明确指出,改变传统灌

高中物理实验报告

高中物理实验报告-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

高中物理实验报告 班级姓名学号日期 实验课题研究平抛物体的运动 实验目的 1.描出平抛物体的运动轨迹. 2.求出平抛物体的初速度. 实验原理平抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。只需测出运动轨迹上某一点的(x,y 由x=V0t y= 得:V0=x 器材斜槽、白纸、图钉、木扳、有孔的硬纸卡片、小球、重锤线、米尺 实验步骤 1.用图钉把白纸钉在竖直木板上。 2.在木板左上角固定斜槽并使其末端点O的切 3.线水平。在纸上记录O点, 4.利用重垂线画出通过O点的竖直线。 5.在木板的平面上用手按住卡片, 6.使卡片上有空的一面保持水平, 7.调整卡片的位置, 8.使槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔, 9.然后用铅笔在卡片的缺口上点个黑点, 10.这就记下了小球平抛的轨迹通过的点。多次实验,

11.描下多个点。 12.用平滑的曲线将小球通过的点连接起来, 13.就得到小球平抛运动的轨迹。 14.以O为圆点, 15.画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴. 16.从曲线上选取A、B、C、D四个不同 17.的点, 18.测出它们的坐标, 19.记在表内。 根据公式v0=x 求出每次小球平抛运动的初速度,再求出V0的平均值。 实验记录 X(米) y(米) V0(米/秒) V0(平均值) A B C D 实验分析 1.实验注意点: a.固定白纸的木板要。 b.固定斜槽时,要保证斜槽未端的。 c.小球每次从槽上滑下。

d.在白纸上准确记下槽口位置,该位置作为。 2.实验误差: (1)计算小球初速度时应在轨迹上选距离抛出点稍远一点的地方。 (2)木板、斜槽固定好后,实验过程中不改变位置。 实验 练习 1.在研究平抛物体的运动的实验中,已测出落下的高度h与对应的射程x如下表,则物体平抛初速度为。(g=9.8m/s2) h (m) 5.00 11.25 20.00 24.20 x (m) .为什么实验中斜槽的末端的切线必须是水平的 答: .请你依据平抛运动的实验思想,自己设计一个测定玩具手枪子弹速度的方法。 (1)器材: (2)步骤: (3)手枪子弹速度V0= 。(用字母表示)

高中物理_实验:研究平抛运动教学设计学情分析教材分析课后反思

5.3 实验 研究平抛运动 实验目的: (1)用实验方法描绘出平抛物体的运动轨迹; (2)从实验轨迹求出平抛运动物体的初速度。 实验原理: 平抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运动:一是水平方向的匀速直线运动,另一个是竖直方向的自由落体运动。令小球做平抛运动,利用描迹法描出小球的运动轨迹,即小球做平抛运动的曲线,建立坐标系。 测出曲线上的某一点的坐标x 和y ,根据重力加速度g 的数值、利用公式 2 21gt y = ,求出小球飞行时间t ,再利用公式t v x 0=,求出小球的水平分速度 即为小球做平抛运动的初速度。 教学重点: 描绘平抛运动的轨迹并利用轨迹研究平抛运动的规律。 教学难点: 利用平抛运动的轨迹研究平抛运动的规律。 实验器材:斜槽,铁架台,金属小球,木板(附竖直固定支架),有孔的卡片,坐标纸, 图钉,刻度尺,重锤线,铅笔。 教学方法: 实验探究法 教学过程 【复习回顾】(引入新课) 1、什么是平抛运动? 2、如何将平抛运动进行分解? 3、平抛运动的轨迹有什么特点?(追问:到底是不是抛物线?耳听为虚,眼见为实,本节课从实验角度研究平抛运动) 【进行新课】首先考虑如何获取运动轨迹?教材提供案例: (一)描迹法: (二)喷水法:结合PPT 简介 (三)照相法:结合PPT 简介 v =

本节课采用最经典的第一套方案。实验目的和原理见上方。 首先,请同学们自学实验步骤、注意事项等。 实验步骤: 1、安装调整斜槽:用图钉把白纸钉在竖直板上,在木板的左上角固定斜槽,并使其末端的切线保持水平。 可用平衡法调整斜槽,即将小球轻放在斜槽平直部分的末端处,能使小球在平直轨道上的任意位置静止,就表明水平已调好。 2、调整木板:用悬挂在槽口的重锤线把木板调整到竖直方向、并使木板平面与小球下落的竖直面平行且靠近,然后把重锤线方向记录到钉在木板的白纸上,固定木板,使在重复实验的过程中,木板与斜槽的相对位置保持不变。 3、确定坐标原点O :把小球放在槽口处,用铅笔记下球在槽口时球心在白纸上的水平投影点O ,O 即为坐标原点。 4.描绘运动轨迹:在木板的平面上用手按住卡片,使卡片上有孔的一面保持水平,调整卡片的位置,使从槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔,而不擦碰孔的边缘。用铅笔在卡片缺口处的白纸上点个黑点,这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。保证小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滑下,用同样的方法,可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。 5、计算初速度:取下白纸,以O 点为原点画出竖直向下的y 轴和水平向右的x 轴,用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。 在曲线上选取A 、B 、C 、D 、E 、F 六个不同的点,用刻度尺和三角板测出它们的坐标x 和y 。 用公式x =v 0t 和2 2 1gt y 计算出小球的初速度v 0,最后计算出v 0的平均值。并将有关数据记入表格内 实验注意事项: (1)保证斜槽末端的切线必须水平。 (2)木板平面竖直且平行于小球平抛的轨道平面,并使小球的运动靠近木板但不接触。 (3)坐标原点不在斜槽口的末端,应在槽口上方小球球心处 (4)小球应在同一位置无初速自由释放;释放的高度要适当,使小球以合适的水平初速度抛出,其轨迹在坐标纸的左上角到右下角间分布,从而减小测量误差;

高中物理实验报告范文

高中物理实验报告范文 (一)实验目的 1.学会用打上点的纸带研究物体的运动。 2.掌握判断物体是否做匀变速运动的方法。 3.会利用纸带测定匀变速直线运动的加速度。 4.练习使用打点计时器 (二)实验原理 1.匀变速直线运动的特点 (1)物体做匀变速直线运动时,若加速度为a,在各个连续相等的时间T内发生的位移依次为x1、x2、x3、?、xn,则有: x2-x1=x3-x2=?=xn-xn-1=aT2,即任意两个连续相等的时间内的位移差相等。可以依据这个特点,判断一个物体是否做匀变速直线运动。 (2)做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于该段时间内中间时刻的瞬时速度。 2.由纸带求物体加速度的方法(1)逐差法

设相邻相同时间T内的位移分别为x1、x2、?、x6,则 x2-x1=x3-x2=x4-x3=?=x6-x5=aT2 x4-x1=3a1T2 x5-x2=3a2T2 x6-x3=3a3T2 得加速度a=(a1+a2+a3)/3 = (2)图象法(421?522?623)x4?x5?x6x1?x2?x32? 33T3T3T9T 以打某计数点时为计时起点,然后利用vn=(xn+xn+1)/2T测出打各点时的速度,描点得v-t图象,v-t图象的斜率即为加速度,如图所示。 (3)由纸带求物体速度的方法“平均速度法”求速度,即 vn=(xn+xn+1)/2T,如图所示。 (三)实验器材 电火花计时器或电磁打点计时器,一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片。 (四)实验步骤 1.把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面;把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端; 连接好电路,再把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码;将纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后面。

高中物理基本实验汇总

高中物理实验汇总 实验一:、探究匀变速直线运动的规律(含练习使用打点计时器) 1, 装置图与原理:小车在勾码拉动下作 运动,通过研究纸带可以探究小车运动规律 2,打点计时器是一种使用 电源的计时仪器,电源的频率是 ,电火花打点计时器使用 V 电压,电磁打点计时器使用 V 电压。 3,在某次“练习使用打点计时器”实验中,其中一段打点纸带如图所示,A 、B 、C 、D 是连续打出的四个点.由图中数据可知,纸带的运动是 运动,其中连接勾码的应该是 端 3,纸带处理方法: ★求B 点瞬时速度的方法: ★求加速度的方法: ★ 本实验注意点:1,长度肯定不是国际单位! 2,留意相邻计数点间究竟有几个0.02s 2,本实验需要平衡摩擦力吗? 实验二:探究力的合成的平行四边形定则 1, 装置图与原理:用两个力可以把结点拉到O 位置,用一个力也能把结点 拉到O 点,即它们的 相同。本实验要验证力的合成是否满足平行四边形。图中用平行四边形法作出的合力实验值是 ,实际由等效替代得到的合力真实值是 ,和橡皮绳肯定一直线的是 。 2,主要实验步骤: (1)在水平放置的木板上垫一张 ,把橡皮条的一端固定在板上, 另一端拴两根细线,通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条, 使结点达到某一位置O 点,此时需要记下 。 (2)在纸上根据 ,应用 求出合力F 。 (3)只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条,使 , 此时需要记下 。 (4)如果比较发现 ,则说明力的合成 满足平行四边形定则。 3,本实验注意点: 实验时橡皮绳、细绳、弹簧秤要和白纸 ,拉力大小、两个力夹角要 ,确定拉力方向 时描下的两个点距离要 实验三:探究加速度与力、质量的关系 1, 原理:本实验用到的科学方法是 (1)保持 不变,探究 的关系 (2)保持 不变,探究 的关系 2,装置:重物作用是 纸带作用是 3,实验前首先 重物,适当倾斜木板直到 轻推小车运动后纸带上的点 为 止,本步骤称为 ,目的是让小车受的外力等于 4,绳子拉力理论上大小为F= 为方便改变拉力,还应该满足 ,则可认为F= F 2

高中物理会考复习提纲

物理会考考纲 说明: (1) 必修物理课是基本要求的物理课,内容和要求应着眼于提高学生的科学文化素质,知识面应该包括物理知识的主要方面。 (2) 必修物理课要培养学生的观察和实验能力、科学思维能力以及适应现代社会生活的能力。 (3) 教学要求分两个层次: A层次:知道所列知识的内容,在有关问题中能够识别和直接使用它们。 B层次:在A层次的基础上,理解所列知识的含义,能用来分析、解决物理问题。 带*号的内容为选学,供教师选择,要求至少选学4课时。 (4) 在下表“演示”栏中主要列出了演示实验。其他演示手段,由教师自行确定。为了增加学生的动手机会,有的演示实验可安排为学生随堂实验,采取边教边实验的方式进行,以利于学生仔细观察现象,提高观察和实验能力。这类学生随堂实验,一般以定性观察为主,在定量方面不作过高的要求。 (5) 按课程计划规定,总课时为158课时,建议安排:讲课128课时,学生实验16课时(不含学生随堂实验),平时复习和机动14课时。 下表列出的是高中必修物理课的教学内容和要求。 一、直线运动 二、力

说明:不讨论平面力系的平衡问题 三、牛顿运动定律 四、曲线运动万有引力 1.给出向心加速度的公式 a=v2r,但不要求推导。 2.讲解万有引力定律时,要强调人类对天体运动的认识过程,介绍万有引力定律的发现及其对人类认识的意义。 五、动量 六、机械能

十二、 恒定电流

十三、磁场 十四、电磁感应

二十、 学生实验 说明: (1) 关于基本仪器的使用 对基本仪器的使用,分为以下两种要求: 要求会正确使用的(能独立按操作要求使用),有:刻度尺,游标卡尺,秒表,直流电流表,直流电压表,滑动变阻器。 要求练习使用的(知道仪器的有关用途,能在教师的指导下正确使用),有:多用电表,示波器。 (2) 关于误差和有效数字 知道误差和有效数字的概念,会用有效数字表达直接测量的结果。对直接测量的读数,一般要求估读到最小刻度的十分位(游标卡尺不估读)。间接测量的有效数字运算不作要求,运算结果一般可用2~3位数字表示。知道用多次测

高中物理实验教学案例

高中物理实验教学案例 物理实验教学案例 一、案例研究的背景和目的 本案例的研究将结合本校的实际情况,体现时代发展对 中学物理实验教学的要求。其中以中学物理教学大纲为准绳, 以新课改的高中物理教材中的演示实验、学生实验为基础, 坚持理论与实验相结合的原则,灵活贯彻学以致用、实事求 是、因材施教、突出个性的教学方法,使学生通过实验获得 物理学基础知识,形成基本的物理学观点,初步掌握研究自 然科学的方法之一——实验法,为学生的终生学习和工作奠 定良好的基础。 二、案例过程的总结及认识 1.建议增加演示实验,优化实验过程要持久地保持学生学习物理的兴趣,光靠课本上的演示实验是不够的,应充 分挖掘身边现有器材甚至是很不起眼的器材,结合特定的物 理情境(如新课引入、巩固概念规律、评讲习题等),增加实验的趣味性、直观性、新颖性、科学性,激发学生的好奇心 和求知欲,引发学生思维,引导学生发现问题,解决问题。 教材有一些内容或实验只作为“做一做”或课外实验来处 理,实际上,很多内容都可以通过仪器和方法的改进来优化 为演示实验。比如在“超重和失重”一节中,课后的“做 一做”就可以改进为演示实验。找一个用过的易拉罐、金属

罐头盒或塑料瓶,在靠近底部的侧面打一个洞,用手指按住洞,在里面装上水。移开手指,水就从洞中射出来。如果放 开手,让罐子自由落下,在下落过程中,水将不再从洞中射出。 对于演示超重失重现象还可以做如下的改进: (1)在易拉罐底部开一个出水孔(开得小一点),在罐中水位较低时,由于表面张力的作用,水不从小孔流出。若使 罐子突然向上加速运动,水就会从孔中喷出,由此可以说明 超重现象。 (2)用透明的塑料可乐瓶,里面装入大半瓶水,盖上瓶塞,由于重力的作用,空气在水面的上方,水面是平的。将 塑料瓶向上抛出,可以看到,瓶中的空气在水中形成了一个 或几个大小不同的空气泡,呈球形。 (3)在悬挂的木板上放一块砖,在砖和木板之间放一条 纸带。静止时抽动纸带,由于有比较大的压力而使纸带断裂。如果剪断吊砖的悬挂线,而使砖块和木板自由下落(下方放置减撞垫),则抓住纸带的手可以不费力地把纸带完好地抽出。教材的有些章节对于公式或定律的导出几乎是灌输式的,在这种地方,我们完全有必要加入一些形象而又简单的 演示实验来说明定律或公式得出的原因或用以说明验证。 2.变部分演示实验为学生实验,培养学生创新的能力 把演示实验改为学生实验,让学生去做、去观察、去想、去

物理实验报告

【实验报告:】探究影响摩擦力大小的因素 单位: 姓名: 指导教师:

【实验名称:】探究影响摩擦力大小的因素 【实验背景:】当代社会,动力学的研究贯穿与科技的各个领域,摩擦力的影响越来越突出,它以各种方式对人类的生产、生活产生着巨大而深刻的影响。利用有益摩擦并避免有害摩擦是节省能源的重要途径之一,为此,我们认为 “探究影响摩擦力大小的因素”,寻找节能的有效方法和途径,对“建设节约型社会”具有重要的意义。如传输带传送货物、汽车刹车、马拉雪橇、花样滑冰等都与摩擦力有关。 【实验目的:】 1.以日常生活中摩擦力的作用为切入点,运用初中物理所学的有关摩擦力的知识,研究分析摩擦力受何种因素影响并掌握教材中的有关力学知识。 2.通过本课题较强的实践性,研究分析生活实例,提高自身的动手能力和逻辑思维能力。提高我们的归纳总结能力,而组员间的配合和协调能力等。 3.认识探究影响静摩擦力大小的因素和规律。 探究影响滑摩擦力大小的因素与规律。认识动摩擦因数的值与材料及表面状况有关。研究物体在滚动过程中所受的摩擦力。 【实验器材:】 测力计(量程为5N 和10N ),木块、铁块、长木板、钩码、粗面料布条、皮革条、(以上按小组配备)。小塑料桶,水,带滑轮木板、细线,支架、电脑、运用excel 处理实验数据。 【实验内容与方法:】 1、 探究影响静摩擦力大小因素: 步骤:如图先逐渐向小桶内注入水,但保持木块相对木板静止,后继续加水,直到木块恰好运动。 现象:观察实验,思考在加水的过程中,静摩擦力随拉力逐渐变大 对木块在水平方向受力分析如上右图 结论:静摩擦力大小的规律?静=F 静摩擦力大小与物体所受外力有关静摩擦力的大小0<?静≤?max 静摩擦应用:文具盒放在课桌上,文具盒和课桌都受到了阻碍作用,但这种相对静止时受到的阻碍作用的现象称静摩擦。我们乘坐公共汽车时,汽车启动,脚随车一起运动,汽车刹车时,脚随车一起停止,是因为汽车底板对人脚施加了静摩擦力。而我们走路时,脚用力向后蹬地,脚与地面间并未滑动,地面对脚施加了静摩擦力。 思考与探究:最大静摩擦力大小与哪些因素有关?怎么才能计算出它的大小呢? 2、探究影响滑动磨擦力大小的因素: 实验一 1、猜想;影响滑动磨擦力的大小的四个可能因素:①、接触面的大小;②、物体的运动速度;③、压力大小;④、接触面的粗糙程度. 2.设计实验方案: ①、保证接触面粗糙程度、压力的大小、速度大小不变,改变接触面的大小,比较摩擦力大小;

2021年中学物理实验报告实习报告

中学物理实验报告实习报告 物理实验的学习步骤和方法 中学物理实验是培养学生科学的观察、实验能力,科学的思维、分析和解决问题能力的主要课程之一。正向李政道先生所说的那样:“教物理重要的是让学生懂道理……”根据中学物理教学的目的和教学大纲的基本要求,在中学物理实验的教学过程中应使学生在科学实验的基本方法上有一个实在的感受,从而培养他们的探索精神和创造性,并受到科学方法的教育。 1.实验设计 为使实验达到预期的目的,必须明白为什么要做这个实验,做这个实验是要解决现实技术问题、知识问题,还是要探索一下教材中将要出现的物理现象等等。解决实际问题的是什么样的,探索书中的知识问题时,应当明白是哪一个问题及什么现象。目的明确,是实验成功的前题。 设计实验的基本方法归纳为下面几种: (1)平衡法。用于设计测量仪器。用已知量去检验测量另一些物理量。例如天平、弹簧秤、温度计、比重计等。

(2)转换法。借助于力、热、光、电现象的相互转换实行间接测量,例如打点计时器的设计,电磁仪表、光电管的设计等。 (3)放大法。利用迭加,反射等原理将微小量放大为可测量,例如游标尺、螺旋测微器、库仑扭秤、油膜法测分子直径等。 2.探索性实验的选题 学生探索性实验,并不是去揭示尚未认识的物理规律。而是在经历该实验的全过程之后,对探索性实验有一个实在的感受,掌握探索物理规律的基本方法。 探索性实验的选题应与学生的知识水平和学习任务相适应。在选题方面应注意到以下几点: (1)根据中学生学到的数学知识和在实验时间上的限制,实验结果的经验公式以一次线性为宜。如: 物理实验报告·化学实验报告·生物实验报告·实验报告格式·实验报告模板

高中物理实验报告大全

实验名称 研究匀变速直线运动规律 实验人 1 2 指导教师 日期 实验目的: 使用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度。 实验器材: 电磁打点计时器,一端附有滑轮的长木板,小车,纸带,刻度尺,导线,________ 电源,钩码,细绳。 实验原理: 设物体做匀加速直线运动,加速度是a ,在各个连续相等的时间T 里的位移分别是s 1、s 2、s 3 s 4、s 5、s 6, △s=s 2-s 1=s 3-s 2=s 4-s 3=……=________ 由上式还可得到s 4-s 1=(s 4-s 3)+(s 3-s 2)+(s 2-s 1)=________,同理有 s 5-s 2=s 6-s 3=……=________。可见,测出各段位移s 1、s 2、s 3 s 4、s 5、s 6,即可求出a 1、a 2、a 3,再算出________、________、________的平均值,就是我们所要测定的匀变速直线运动的加速度a=________ 实验步骤: (1)把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸处桌面。把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。 (2)把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码。把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面。 (3)把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一列小点。换上新纸带,重复实验三次。 (4)从三条纸带中选择一条比较理想的,舍掉开头一些比较密集的点子,在后边便于测量的地方找一个开始点。为了测量方便和减小误差,通常不用每打一次点的时间作为时间的单位,而用每打5个点的时间作为时间的单位,就是T= s. (5)测出六段位移s 1、s 2、s 3、s 4、s 5、s 6的长度,把测量结果填入表1中。根据测量结果,利用“实验原理”中给出的公式算出加速度a 1、a 2、a 3的值。注意:求出a 1、a 2、a 3的平均值,它就是小车做匀变速直线运动的加速度。把计算的结果填入下表1,求出小车做匀变速直线运动的加速度a 。 实验数据处理: 织带粘贴处: 计数点 位移s/m 位移差△s/m 分段加速度a/m·s -2 小车加速度a/m·s -2 1 S 1= S 4-S 1= a 1= a= 2 S 2= 3 S 3= S 5-S 2= a 2= 4 S 4= 5 S 5= S 6-S 3= a 3= 6 S 6= 误差分析:电源电压的不稳定性、测量读数等 B C D s s s A

高中生物理实验探究论文.

高中生物理实验探究论文 2018-11-14 摘要: 高中物理是一门重要的学科,物理实验则是高中物理教学中的一个重要组成部分。学好物理实验课对高中生学习物理有十分大的帮助。在物理实验中学生的自主探究对他们理解实验过程及结果有重要的作用,只有通过自主探究,才能在物理实验过程中,促使自己形成良好的学习态度。高中阶段是学生培养自主学习能力的重要阶段,在高中物理实验中培养学生自主开展探究,发挥物理实验教学的作用,对于学生们理解并掌握物理知识有重大的意义。 关键词: 高中物理;物理实验;自主探究 一、学生在实验中进行自主探究的意义 (一)提高学生学习物理的兴趣 在传统的教学形式中,老师们经常忽略学生们的主体性。在物理实验中。大多数老师习惯先进行演示教学,再由学生们进行物理实验。这样的方式不仅降低课堂效率,更让学生们失去了对物理实验的兴趣。许多学生在老师演示过后,将物理实验的结果现象记录下来,不去亲自动手实验,他们认为自己看过一遍实验过程就等于做过一次实验,这样并没有达到物理实验教学的目的。在物理实验中如果能发挥学生的主体作用,让我们在保证安全的前提下,根据自己所学过的理论知识进行自主的实验探究,那么学生对物理实验的兴趣一定会大大增加。我们在学习物理知识时对物理现象产生浓厚的兴趣。那么就会在无形中提高我们的学习效率。俗话说,兴趣是最好的老师。学生对物理实验的浓厚兴趣能够让学生们将学习当成一种享受,表现出极大的学习热情。 (二)提高物理学习的效率 传统的教学形式因为其枯燥无聊而使学生学习积极性下降,课堂教学效率低下。通过在物理实验中的自主实验探究,能够激发我们学习物理知识的欲望,增强我们学习物理的信心。学习欲望对于我们学习的效率和质量有很重要的作用,在自主探究物理实验的过程中,我们通过自己的努力完成实验时,可以找到自我成就感,从而激发出学习的欲望,提高了物理学习的效率。 (三)提升学生应用物理知识的能力 高中阶段的物理知识和生活中的许多物理现象都相关联,将所学的物理知识有效应用到生活现象中是衡量学生学习效果的标准。实践是检验真理的唯一标准。物理实验则是对物理理论知识的检验,学生们在物理实验中通过自主的

中学物理实验报告范本

Record the situation and lessons learned, find out the existing problems and form future countermeasures. 姓名:___________________ 单位:___________________ 时间:___________________ 中学物理实验报告

编号:FS-DY-20641 中学物理实验报告 物理实验的学习步骤和方法 中学物理实验是培养学生科学的观察、实验能力,科学的思维、分析和解决问题能力的主要课程之一。正向李政道先生所说的那样:“教物理重要的是让学生懂道理……”根据中学物理教学的目的和教学大纲的基本要求,在中学物理实验的教学过程中应使学生在科学实验的基本方法上有一个实在的感受,从而培养他们的探索精神和创造性,并受到科学方法的教育。 1.实验设计 为使实验达到预期的目的,必须明白为什么要做这个实验,做这个实验是要解决现实技术问题、知识问题,还是要探索一下教材中将要出现的物理现象等等。解决实际问题的是什么样的,探索书中的知识问题时,应当明白是哪一个问题及什么现象。目的明确,是实验成功的前题。

设计实验的基本方法归纳为下面几种: (1)平衡法。用于设计测量仪器。用已知量去检验测量另一些物理量。例如天平、弹簧秤、温度计、比重计等。 (2)转换法。借助于力、热、光、电现象的相互转换实行间接测量,例如打点计时器的设计,电磁仪表、光电管的设计等。 (3)放大法。利用迭加,反射等原理将微小量放大为可测量,例如游标尺、螺旋测微器、库仑扭秤、油膜法测分子直径等。 2.探索性实验的选题 学生探索性实验,并不是去揭示尚未认识的物理规律。而是在经历该实验的全过程之后,对探索性实验有一个实在的感受,掌握探索未知物理规律的基本方法。 探索性实验的选题应与学生的知识水平和学习任务相适应。在选题方面应注意到以下几点: (1)根据中学生学到的数学知识和在实验时间上的限制,实验结果的经验公式以一次线性为宜。如: 物理实验报告·化学实验报告·生物实验报告·实验报

高中物理课堂开展实验探究教学的研究

高中物理课堂开展实验探究教学的研究 物理的学习是以实验作为基础,进而实现对物理理论的理解,所以,实验在物理教学中是非常重要的。新课程改革的推进实施,更加强调对学生能力的提升,高中物理实验教学也受到了相当的重视。本文主要就高中物理实验教学的研究进行论述分析,以促进高中物理教学的发展进步。 教育的目不仅仅是为了让学生对教学理论的内容的了解,更重要是使学生的实践操作能力得到提高。尤其在高中物理的教学课堂中,通过实验的方式,能够帮助学生对课堂理论的了解,同时也可以提高学生的实际动手能力。注重高中物理实验教学,对学生的物理学习有着重要的促进作用。 一、高中物理实验教学现状 在应试教育的影响下,教学与学生对物理的实验没有正确的时候,忽略实验在物理教学中的重要作用。物理是高中重要的考试科目之一,所以教师在进行物理教学的过程中,往往更加注重学生对理论知识的理解,以及学生在物理考试中所取得的成绩。因此,导致很多教师大量占用实验教学时间对学生进行物理理论内容或者物理习题的讲解,对物理实验的态度可以能少做就少做,甚至很多物理实验就是直接对学生进行简要的介绍,或者直接用多媒体播放实验视频,让学生记住实验的过程。同样,学生对物理实验的认识也存在着误区,繁重的学习任务,还有对自己人生有重大影响的高考,使学生忙于各种书山学海中,由于实验实际操作并不在高考的考察范围内,所以很多学生对实验也不是很在意,相对于实验,学生更倾向于多做几道物理题,即使是在课堂上做一些实验,实验的模式非常单一,通常都是学生对教师或者对课本中实验过程的简单模仿,收集实验中产生的数据。学生自身对实验的思考非常少,实验教学的真正目的也没办法发挥出来。 这种物理教学模式,使学生花费了大量的时间对物理教学内容进行死记硬背,但是知其然却不知其所以然。学生的学习是机械的,对物理的思考也同样是机械的,一味的背诵使学生创造性思维受到限制,实际动手能力也没能得到很好的训练,也就是所谓的“高分低能”。这样,对学生整体素质的提升有着负面的影响。 二、实验教学在物理教学中的作用 物理实验是物理教学中非常重要的一部分,对物理知识的学习,物理理论内容的理解都有着重要影响。首先,物理实验与物理教学内容之间有着紧密的联系。物理实验通常是对物理教学理论内容的解释,学生可以通过做物理实验的方式,对课堂知识有深入的理解,促进学生的物理学习。例如,在学习打点计时器的实验内容时,让学生亲自操作打点计时器,并对纸带上的点进行测量记录,然后根据在课堂上学习到的知识对拉动纸带的速度进行计算。学生通过实验,能够更准确的认知打点计时器的工作原理,并且在反复的实验中,学生对纸带的运动状况的理解也更加深入,有利于学生对教材上的相关知识的学习。

中学物理实验报告标准范本

编号:QC/RE-KA8189 中学物理实验报告标准范本 The new situation in operation, especially the emergency, makes the information open and transparent by reporting the details, and then forms a closer cooperative relationship. (工作汇报示范文本) 编订:________________________ 审批:________________________ 工作单位:________________________

中学物理实验报告标准范本 使用指南:本报告文件适合在为规范管理,让所有人员增强自身的执行力,避免自身发展与集体的工作规划相违背,按固定模式形成日常报告进行上交最终实现及时更新进度,快速掌握所需了解情况的效果。文件可用word任意修改,可根据自己的情况编辑。 物理实验的学习步骤和方法 中学物理实验是培养学生科学的观察、实验能力,科学的思维、分析和解决问题能力的主要课程之一。正向李政道先生所说的那样:“教物理重要的是让学生懂道理……”根据中学物理教学的目的和教学大纲的基本要求,在中学物理实验的教学过程中应使学生在科学实验的基本方法上有一个实在的感受,从而培养他们的探索精神和创造性,并受到科学方法的教育。 1.实验设计

为使实验达到预期的目的,必须明白为什么要做这个实验,做这个实验是要解决现实技术问题、知识问题,还是要探索一下教材中将要出现的物理现象等等。解决实际问题的是什么样的,探索书中的知识问题时,应当明白是哪一个问题及什么现象。目的明确,是实验成功的前题。 设计实验的基本方法归纳为下面几种: (1)平衡法。用于设计测量仪器。用已知量去检验测量另一些物理量。例如天平、弹簧秤、温度计、比重计等。 (2)转换法。借助于力、热、光、电现象的相互转换实行间接测量,例如打点计时器的设计,电磁仪表、光电管的设计

高中物理实验汇总

新课标高中物理 实验教学教案资料汇总 隆回一中物理组周宝

物理实验的目的与要求 1、实验目的 (1)教会学生用实验研究物理现象与规律,包括: A.正确选择实验方法与实验器材。 B.学会控制实验条件。 C.知道如何实验、判断结果的可靠程度。 (2)帮助学生理解和掌握有关课程内容和重要的物理概念,以形成物理思想, 培养解决物理问题的能力 (3)通过实验培养掌握基本物理量的测量方法,以培养实验技能。 (4)培养学生严谨的实验态度、科学的实验方法及良好的实验习惯。 2、做好实验的基本要求 (1)实验前必须做好如下准备: ①明确实验目的,弄懂实验原理 ②了解仪器性能,熟悉操作步骤 ③设计记录表格,掌握注意事项 (2)实验中必须手脑并用,做到心到、眼到、手到。 ①仔细调整实验装臵,正确使用实验仪器 ②保证满足实验条件,注意规范实验操作 ③认真观察实验现象,客观记录实验数据 (3)实验后必须对数据进行处理: ①尊重实验客观事实,正确分析记录数据 ②合理做出实验结论,独立完成实验报告 常用基本仪器的使用与读数 物理《考试说明》中要求学生熟练掌握的基本仪器有13种,除打点计时器和滑动变阻器不需要读数外,其余11种都涉及到读数问题。 (一)测量仪器使用常规 对于测量仪器的使用,首先要了解测量仪器的量程、精度、使用注意事项和读数方法。 1.关于量程问题:这是保护测量仪器的一项重要参数,特别是天平、弹簧秤、温度计、电流表、电压表和多用电表等,超量程使用会损坏仪器,所以实验时要根据实验的具体情况选择量程适当的仪器。在使用电流表、电压表时,选用量程过大的仪器,采集的实验数据过小,会造成相对误差较大,应选择使测量值位于电表量程的1/3以

高中物理实验教学探究

高中物理实验教学探究 [摘要]实验教学是高中物理教学的一个重要内容,同时也是学生活动物理知识的一个重要手段和方法。通过实验教学和理论教学的结合,能积极调动学生学习物理的兴趣,也有利于加强学生对物理规律的探索和验证,但在物理实验教学中,必要的方法决定着教学效率的高低。 [关键词]高中物理;实验教学;探索;验证;方法 新课程物理实验以探究教学为重点,注重问题情境的创设、主张以小组形式来引导学生通过实验方法来获得知识和技能,实验教学的重要性不言而喻。 一、实验激发兴趣,探索物理规律 实验以操作为主,具有趣味性,能积极调动学生的各种感官参与到实验中来,从而让学生在做中学,学中做,对知识的学习和技能的掌握是主动生成的过程,效率更高。当学生从传统的“听课”转入到“验课”的模式中来,学习兴趣得到激发,兴趣转化为一种内驱力去促使学生主动的学习,在直观实验的演示下,学习内容变得形象化,更有利于学生的理解。 高中物理教学中,教师要注重以实验为基础来引导学生去探索物理规律,从而让学生“知其所以然”,形成科学的物理观。如为验证“互成角度的两个共点力的合成的平行四边形定则”以”木板一块,白纸,图钉若干,橡皮条一段,细绳套,弹簧秤两个,三角板,刻度尺,量角器等”为实验器材,通过用互成角度的两个力与一个力产生相同的效果(即:使橡皮条在某一方向伸长一定的长度),看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等,如果在实验误差允许范围内相等,就验证了力的平行四边形定则。(实验如图一)如此,学生对互成角度的两个共点力的合成的平行四边形定则不是在教师的单纯讲授下获得,而是通过自主的实验来进行验证。实验中,学生动手实践,动脑思考,对该规律的理解便更为深刻。 二、实验验证规律,突破重难点 物理规律的获得还需要实验的验证,学生通过教师的指导来对物理实验进行操作,实质上就是对物理规律的验证过程。而物理教学的重难点整合需要教师指导学生用实验来进行验证,为此,实验对突破教学重难点,验证物理规律的作用不可忽视。 如在“匀变速直线运动的加速度”教学中,教学重点是研究物体的运动,难点是匀变速直线运动的加速度的规律探究。如果单纯的靠理论的讲解来让学生背诵、记忆,学生不但感觉到枯燥、乏味,对匀变速直线运动的加速度的变化规律也无法获得直观的理解。为此,教师以“小车,细绳,钩码,一端附有定滑轮的长木板,打点计时器,低压交流电源,导线两根,纸带,米尺等”实验器材来带

最新高中物理实验大全集(图文版)

2019年高考专题: 高中物理实验总结【最新完整版】 (一共有55页,物理实验总结大全,包括高中所有必考的实验啦! 是目前最完整的啦!!) ★知识结构:

方法指导: 物理是以实验为基础的科学,实验能力是物理学科的重要能力,物理高考历来重视考查实验能力。 一、基本实验的复习 实验试题,唯一正确的方法是把要求必做的学生实验真正做懂、做会,特别是在实验原理上要认真钻研,对每一个实验步骤都要问个为什么,即不但要记住怎样做,更应该知道为什么要这样做.对基本的实验,复习过程中要注意以下六个方面的问题: (1)实验原理 4个类型:练习型、测量型、验证型、探究型.对每一种类型都要把原理弄清楚. 2mm的纸带.这个实验的正确实验步骤是先闭合电源开关,启动打点计时器,待打点计时器的工作稳定后,再释放重锤,使它自由落下,同时纸带打出一系列点迹.按这种方法操作,在未释放纸带前,打点计时器已经在纸带上打出点迹,但都打在同一点上,这就是第一点.由于开始释放的时刻是不确定的,从开始释放到打第二个点的时间一定小于0.02s,但具体时间不确定,因此第一点与第二点的距离只能知道一定小于2mm(如果这段时间恰等于0.02s,则这段位移s=gt2/2=(10×0.022/2)m=2×10-3m=2mm),但不能知道它的确切数值,也不需要知道它的确切数值.不论第一点与第二点的间距是否等于2mm,它都是从打第一点处开始作自由落体运动的,因此只要测量出第一点O与后面某一点P间的距离h,再测出打P点时的速度v,如果: gh≈( ), (2)实验仪器 要求掌握的实验仪器主要有:刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器(千分尺)、天平、停表(秒表)、打点计时器(电火花计时仪)、弹簧秤、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱,等等。对于使用新教材的省市,还要加上示波器等。对这些仪器,都要弄清其原理、会正确使用它们,包括测量仪器的正确读数。 (3)实验装置 对电学实验主要指电路图。

相关文档
最新文档