智豫

【摘要】力學(xué)實(shí)驗(yàn)是高中物理學(xué)習(xí)中的重要內(nèi)容。從高中物理的學(xué)習(xí)目標(biāo)入手，結(jié)合高中物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容，對力學(xué)實(shí)驗(yàn)在高中物理學(xué)習(xí)中的具體作用展開論述，以期使更多同學(xué)了解到力學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性。

【關(guān)鍵詞】力學(xué)實(shí)驗(yàn) 高中物理 探究能力 操作能力

物理是思維性較強(qiáng)的科目，在物理知識中，很多概念都是較為抽象的，只有通過親身實(shí)驗(yàn)才能夠真正掌握和理解知識點(diǎn)。很多同學(xué)認(rèn)為物理科目學(xué)習(xí)起來很難，甚至對高中物理產(chǎn)生懼怕心理。事實(shí)上，物理知識與我們生活是息息相關(guān)的，通過物理的實(shí)驗(yàn)，可以使我們更清晰的認(rèn)識世界，了解我們身邊種種奇特的現(xiàn)象。因此，我將以力學(xué)實(shí)驗(yàn)為例，與同學(xué)們分享我的學(xué)習(xí)心得，以幫助大家提高學(xué)習(xí)物理的積極性。

一、高中物理的學(xué)習(xí)目標(biāo)

目前，我們學(xué)習(xí)的高中物理教材，是人民教育出版社出版的，分為必修版和選修版。其中，有關(guān)力學(xué)的知識屬于必修版范疇，其理論部分主要包括牛頓運(yùn)動(dòng)定律、能量守恒及能量轉(zhuǎn)化、摩擦力等典型物理情景等，實(shí)驗(yàn)部分主要包括摩擦力實(shí)驗(yàn)、力的合成分解實(shí)驗(yàn)等。通過聲、光、熱、電、力等物理現(xiàn)象理論與實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，完成高中物理學(xué)習(xí)目標(biāo)。高中物理學(xué)習(xí)目標(biāo)，主要包括以下幾點(diǎn)：第一，促使學(xué)生能夠正常的閱讀與表達(dá)，能夠觀察出生活中的物理現(xiàn)象，會(huì)使用物理學(xué)中的基本儀器。第二，使學(xué)生具備物理思維能力，具備實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ以谛畔⒒沫h(huán)境下，能夠?qū)W會(huì)自主學(xué)習(xí)與探究。第三，使學(xué)生具備獨(dú)立思考能力，既尊重科學(xué)事實(shí)、又敢于向科學(xué)提出質(zhì)疑，形成善于合作、樂于交流的團(tuán)隊(duì)意識，開拓進(jìn)取的創(chuàng)新精神等。第四，使學(xué)生客觀理解事物，能夠運(yùn)用知識與經(jīng)驗(yàn)解決實(shí)際問題。

二、高中物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容

高中物理的力學(xué)實(shí)驗(yàn)，主要是為了使學(xué)生能夠從實(shí)際的力學(xué)現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)中，更清晰的掌握物理中抽象的力學(xué)相關(guān)知識。比如，各種力的性質(zhì)，力之間存在的相互作用，力的測量等。高中階段，力學(xué)部分的主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括：重力與質(zhì)量關(guān)系實(shí)驗(yàn)、懸掛法實(shí)驗(yàn)、胡克定律實(shí)驗(yàn)、摩擦系數(shù)實(shí)驗(yàn)、滑動(dòng)摩擦力影響因素實(shí)驗(yàn)、滑動(dòng)與滾動(dòng)摩擦力比較實(shí)驗(yàn)、共點(diǎn)力合成與分解實(shí)驗(yàn)、力的平衡四邊形定則實(shí)驗(yàn)、固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體的平衡條件實(shí)驗(yàn)、共點(diǎn)力作用下物理平衡實(shí)驗(yàn)等。

三、力學(xué)實(shí)驗(yàn)在高中物理學(xué)習(xí)中的具體作用

1.培養(yǎng)小組合作探究能力

在高中物理的力學(xué)實(shí)驗(yàn)中，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)都需要多人完成的。比如，在進(jìn)行重心位置特性的實(shí)驗(yàn)中，使用的實(shí)驗(yàn)儀器為一張人民幣。老師將人民幣放在墻的附近，要求6～7名學(xué)生背對墻面，要求學(xué)生的腳跟與屁股要貼在墻面上，既不能向前傾倒，也不能身體后撤，看誰能完成這個(gè)動(dòng)作。最后，大家經(jīng)過熱烈的討論，詳盡各種辦法后一致認(rèn)為無法完成這個(gè)動(dòng)作。這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明了，當(dāng)屁股頂在墻上，無法后撤時(shí)，人的重心會(huì)前移，會(huì)發(fā)生傾倒?？梢?，在老師的引導(dǎo)之下，同學(xué)們能夠很快的進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)情景中。當(dāng)遇到問題和挑戰(zhàn)時(shí)，同學(xué)們能夠自行站在同一戰(zhàn)線，積極討論，貢獻(xiàn)自己的意見。并通過自己的獨(dú)立思考，為問題的解決提供自己的意見。即使最后無法做到，也親身體驗(yàn)到了物理實(shí)驗(yàn)的樂趣。使我們形成對問題思考、分析、解決的思維，不僅使我們提高了學(xué)習(xí)物理的興趣，還激發(fā)了我們的探索欲，也使我們學(xué)會(huì)了團(tuán)結(jié)與合作。

2.培養(yǎng)動(dòng)手實(shí)踐操作能力

高中物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)，許多是要求學(xué)生獨(dú)立操作的。比如，驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)，老師為我們提供方木板、橡皮筋、測力計(jì)刻度板、細(xì)繩等儀器，然后需要我們自己準(zhǔn)備其他工具，比如刻度板、鉛筆、量角器等。首先，我們需要用圖釘將白紙固定在方木板上，橡皮筋一端拴住細(xì)繩套，頂端固定在白紙上。然后，兩個(gè)同學(xué)分別按照F1、F2不同方向拉細(xì)繩套，另外一個(gè)同學(xué)記錄下延伸位置O，讀出測力計(jì)數(shù)值并記錄下來。接著，我們需要做出平行四邊行，畫出合力方向F1，并量出大小。用一只測力計(jì)拉到O，記錄下測力計(jì)方向和數(shù)值F，比較F1與F的大小與方向。最后，改變F1、F2的方向和大小，重復(fù)上述過程。因此，我們可以驗(yàn)證平行四邊形定則的成立。在此實(shí)驗(yàn)中，除了老師提供的一些儀器以外，余下的實(shí)驗(yàn)步驟，都是同學(xué)們合作而完成的。比如，實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備中，我們通過自己的努力找到所需要的儀器，并將儀器進(jìn)行組合，鍛煉了我們獨(dú)立動(dòng)手操作能力。在實(shí)驗(yàn)道具準(zhǔn)備就緒后，我們開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中，有的同學(xué)負(fù)責(zé)操作測量儀，有的同學(xué)負(fù)責(zé)構(gòu)造平行四邊形，有的同學(xué)需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。在此過程中，我們能夠更加熟練、準(zhǔn)確的對測量儀進(jìn)行操作，我們能夠根據(jù)伙伴們的強(qiáng)項(xiàng)特點(diǎn)，對工作進(jìn)行有序分配。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，同學(xué)們會(huì)共同對數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察，以此得出最終結(jié)論。

3.提升生活中力學(xué)問題的解決能力

比如，在滑動(dòng)摩擦力影響因素實(shí)驗(yàn)中，老師將磨擦板水平平穩(wěn)放置，將小木塊放在上面。同時(shí)，用測力計(jì)對小木塊進(jìn)行牽引。當(dāng)小木塊發(fā)生移動(dòng)時(shí)，可測量出最大靜摩擦力。接著，繼續(xù)拉動(dòng)小木塊，使其均速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的測量值為滑動(dòng)摩擦力。然后，老師改變了磨擦板，并在小木塊上加砝碼，重復(fù)上述過程。該實(shí)驗(yàn)使我們了解到，摩擦力與摩擦系數(shù)與正壓力有關(guān)，與摩擦面并無關(guān)系。聯(lián)系到生活實(shí)際，生活中許多現(xiàn)象中都存在著摩擦力。比如，冬季下雪后，路面會(huì)十分濕滑，家里的汽車在行駛的時(shí)候經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)打滑的現(xiàn)象，這就是摩擦力現(xiàn)象。同時(shí)，我們學(xué)習(xí)過摩擦力與摩擦系數(shù)有關(guān)，與摩擦板面無關(guān)。因此，為了避免打滑這樣的危險(xiǎn)事情發(fā)生，應(yīng)當(dāng)加大輪胎的摩擦系數(shù)，即更換比較粗糙的輪胎再進(jìn)行使用。

四、結(jié)論

本文以力學(xué)實(shí)驗(yàn)在高中物理學(xué)習(xí)中的作用分析為主要內(nèi)容，在對高中物理的學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，從培養(yǎng)小組合作探究能力、培養(yǎng)動(dòng)手實(shí)踐操作能力、提升生活中力學(xué)問題的解決能力等具體作用方面展開系統(tǒng)的探究。研究結(jié)果表明，力學(xué)實(shí)驗(yàn)部分符合我們高中物理學(xué)習(xí)目標(biāo)。在未來，我們還需對力學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)，以此提升物理問題的理解能力，使物理學(xué)科在生活中得到更好地運(yùn)用。

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