在高考理綜卷中,物理實(shí)驗(yàn)占20分,占比例比較大.并且相對(duì)于其他選擇題和計(jì)算題來說,實(shí)驗(yàn)題得分與高三實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)效率有更大相關(guān)性。
實(shí)驗(yàn)大致可分為力學(xué)實(shí)驗(yàn)和電學(xué)實(shí)驗(yàn)。電學(xué)實(shí)驗(yàn)中,各個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的聯(lián)系較大,而相對(duì)來說,力學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較分散,較雜亂。因此,不少學(xué)生快臨近高考了,還是感覺到力學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多,還沒有掌握好,心理負(fù)擔(dān)大。
因此,在力學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中,我們更需要通過實(shí)驗(yàn)原理來理清實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)儀器選擇的來龍去脈,通過比較相同和不同,分析相同和不同的原因,理順知識(shí)點(diǎn),把零亂知識(shí)點(diǎn)凝結(jié)成整塊。這樣,可以更好地幫助學(xué)生掌握力學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,減少學(xué)生負(fù)擔(dān)。
力學(xué)實(shí)驗(yàn)中,其中五個(gè)實(shí)驗(yàn)(用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度、探究小車速度與時(shí)間變化的規(guī)律、探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系、探究做功與物體速度變化的關(guān)系、驗(yàn)證機(jī)械能守恒)的相關(guān)性較大,在復(fù)習(xí)時(shí),把這5個(gè)實(shí)驗(yàn)放在一起復(fù)習(xí),在課堂上比較5個(gè)實(shí)驗(yàn)中相同措施和一些不同措施。發(fā)現(xiàn)復(fù)習(xí)效果較好(為了方便,以上5個(gè)實(shí)驗(yàn),依次簡稱為實(shí)驗(yàn)①②③④⑤)。具體比較如下。
一、5個(gè)實(shí)驗(yàn)都使用了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一個(gè)計(jì)時(shí)工具。如接在50HZ交流電源上,每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn),通過這種方式計(jì)時(shí),和紙帶配合,每隔0.02在紙帶上打出一個(gè)點(diǎn),量出這些點(diǎn)間距,我們就可以知道運(yùn)動(dòng)物體每一段時(shí)間內(nèi)的位移,從而可以算出物體的速度和加速度。比如,在實(shí)驗(yàn)①②④⑤中測(cè)出速度,在實(shí)驗(yàn)③測(cè)出加速度。
二、對(duì)待摩擦力的態(tài)度有所不同
實(shí)驗(yàn)②只要物體勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以,有摩擦力或無摩擦力無關(guān)緊要,因此,沒有一定平衡摩擦力的措施。實(shí)驗(yàn)③為了使小車的合外力等于繩子的拉力,必須要通過提高軌道一端,利用沿軌道方向的重力分力與摩擦力平衡,所以,一定有平衡摩擦力的措施。當(dāng)然也可以通過其他方式來達(dá)到這個(gè)目的,比如,使用氣墊導(dǎo)軌光電門配合等等。實(shí)驗(yàn)④中,要做到小車的合外力的功等于橡皮筋拉力的功,要求消除摩擦力做功影響,也是通過導(dǎo)軌一邊墊高,利用重力參與做正功抵消摩擦力做負(fù)功影響,所以,一定要平衡摩擦力。實(shí)驗(yàn)⑤中,重物機(jī)械能守恒的前提是除重力外其他做功之和為0,而重錘運(yùn)動(dòng)過程中不可能不受摩擦力,也不可能讓摩擦力不做功,那么只能減少摩擦力做負(fù)功影響,所以,一定有減少摩擦力的措施。比如采取了以下一些措施:重錘的質(zhì)量和密度較大;打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直放置;釋放紙帶前,紙帶也要處于豎直。
對(duì)于摩擦力,也不是所有實(shí)驗(yàn),都唯恐避之不及,有一些實(shí)驗(yàn)利用摩擦力完成。
三、除實(shí)驗(yàn)⑤外,其他實(shí)驗(yàn)都是利用圖像來處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),更加容易地排除實(shí)驗(yàn)誤差的影響,從而可以更加直觀地發(fā)現(xiàn)兩個(gè)物理量之間的規(guī)律,其中實(shí)驗(yàn)①②③④都是利用圖像來處理數(shù)據(jù)
實(shí)驗(yàn)⑤,通過初末兩個(gè)時(shí)刻的機(jī)械能來比較,這種處理使學(xué)生認(rèn)識(shí)到機(jī)械能總量不變,比較直觀。當(dāng)然也可以先畫出Ek-h用圖像和Ep-h圖像,再畫出E機(jī)-h圖像,這樣就需要處理過程中的其他一些數(shù)據(jù)。
四、5個(gè)實(shí)驗(yàn)中的一些個(gè)別處理方法
實(shí)驗(yàn)③中要保證小車質(zhì)量M遠(yuǎn)大于砝碼和砝碼的總質(zhì)量m。在這個(gè)條件下,繩子的拉力可以等于mg。當(dāng)然如果繩子上加一個(gè)力傳感器,那么M>m前提可以不需要了。另外,在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中因?yàn)橐骄咳齻€(gè)物理量之間的關(guān)系,用了控制變量法。
實(shí)驗(yàn)④中幾條橡皮筋的材質(zhì)相同且長度相同,在實(shí)驗(yàn)過程中,每次要使小車?yán)较嗤恢?,使橡皮筋伸長量相同。這樣做的目的,使幾個(gè)橡皮筋拉力的功W與橡皮筋條數(shù)成正比,從而使小車合外力的功與橡皮筋條數(shù)成正比,大大簡化測(cè)量小車合外力的功,簡捷了實(shí)驗(yàn)。等等,在力學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)課堂上,通過這樣比較,使學(xué)生看到幾個(gè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)之間有很多聯(lián)系,從而更好地理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理,最終使學(xué)生在有點(diǎn)雜亂的力學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中有效地減少了負(fù)擔(dān)。
編輯 王團(tuán)蘭