如在单摆的碰鼻实验中,为什么每次都能有惊无险?学生猜想可能是单摆在摆动过程中遵循机械能守恒。这就需要学生设计实验方案,如何测量下摆的高度和到最低点的速度,而高度的测量可以转化为测量摆长和最大偏角;速度测量的方案就更多了,光电门测速度,平抛测速度等等。通过对实验数据处理,揭示其遵循的规律。通过评价、交流和反思,分析实验产生误差的原因,为更好地改进实验方案提供依据。
第四、实验能培养学生实事求是的科学态度
坚持实事求是的科学态度,不仅是提高物理实验质量的要求,也是增强学生的科学素质,培养创新型人才的需要。在物理实验教学中,要求学生坚持实事求是的科学态度,尊重客观事实,以客观事实为依据。如实地记录实验中观察到的各种现象,做到严格地把实验事实和自己对事实的解释区别开来。
例如,在探究《力的平行四边形定则》,实验采用等效原理,但在实验的过程,由于存在误差,用平行四边形画出的两边所夹对角线与单独一个等效力总会存在偏差,我们要遵循实验事实。另一方面思考改进实验以减少误差的方法,如采用较长的细线;确定拉力方向时标点尽量离结点远一点;测力计尽量与桌面保持平行等等。这样可以培养优秀的实验品质和实事求是的科学态度。
第五、实验能增进学生团队意识与合作交流的意识。
实验的过程中需要学生间的协作,尤其在学生分组实验中,需要相互间的分工与协调,而这种合作与交流不但可以培养团队精神,而且增进学生间的默契,这也是未来社会所需的重要品质。
如在探究《决定导体电阻的因素》这一分组实验中,就需要学生间的分工协作,电路的连接、表格的设计、实验的控制、电表读数、数据的测量等等,在分工合作过程中增强学生间的协调能力,增强团队意识。
当然在重视课堂实验的同时,并不是复古或全盘否定多媒体技术在课堂教学中的作用,多媒体技术恰恰是对课堂实验的完善和补充。如一些大型的实验、微观实验、模拟实验等,或者一些受场地影响无法在课堂中呈现的实验,可以通过视频或多媒体模拟出。如观察布朗运动、宇宙飞船中的失重现象、带电体或磁体周围的电场线磁场线、α粒子的散射模型等等,就要借助多媒体或视频设施。
高中物理课程标准总目标提出:要求学生学习科学探究方法,发展自主学习能力,养成良好的思维习惯,能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题。发展好奇心与求知欲,发展科学探索兴趣,有坚持真理、勇于创新、实事求是的科学态度与科学精神,有振兴中华,将科学服务于人类的社会责任感。了解科学与技术、经济和社会的互动作用,认识人与自然、社会的关系,有可持续发展意识和全球观念。由此看出,物理课程教学承担的不仅仅是知识传授的功能,更承担了对学生学习方法、思维品质、探究精神和科学态度的培养,小实验往往具有大作为。
不少用电器例如电筒、手提音响、照机相等,都是使用两个或两个以上电池的。电池用旧了,为了节约,只换上一个新电池,这样行吗?不行!不少用电器的说明书都声明要全部换上新电池使用,这是为什么呢?
我们知道,干电池的电动势约为1.5V,内阻约为0.3Ω,而旧电池的电动势降低了,约为1.2V,而其内阻增大了约为4.2Ω。下面用全电路欧姆定律来分析一下,为什么不能把新旧电池串联在一起使用。
以手电筒为例,小灯泡是3V、2W的,则 ,现在把电池串联,并接上小灯泡,则电路的总电动势为2.7V,总电阻为9Ω,可算出电流 ,此时P小灯泡=I2R灯=0.32×4.5=0.405W。
由此可见小灯泡的实际功率远小于其额定功率,所以灯泡是不会亮的.,对于旧电池来说它的输出功率为:
P旧输=IF20.3×1.2=0.36W
但其内阻消耗的功率:
P'=I2·R灯泡=0.32×4.2=0.378W
由以上计算可知旧电池实际消耗的功率反而大于它所提供的,这就等于旧电池反而成了用电器,要消耗电能。
同时我们也可以通过计算功率来比较。
P电源=I2·R总=0.81W
而P电源=I2R灯=0.405W
所以有一半的电能都被旧电池耗去了,所以新旧电池绝对不是好搭挡,不能混合使用。