高中物理实验探究单摆的摆长与周期的关系学案

实验十三 探究单摆的摆长与周期的关系

考纲解读 1.知道把单摆的运动看做简谐运动的条件.2.会探究与单摆的周期有关的因素.3.会用单摆测定重力加速度．

基本实验要求

1．实验原理

当偏角很小时，单摆做简谐运动，其运动周期为T ＝2π

l

g

，它与偏角的大小及摆球的质量无关，由此得到g ＝4π2

l

T

2.因此，只要测出摆长l 和振动周期T ，就可以求出当地的重力加速度g 的

值． 2．实验器材

带有铁夹的铁架台、中心有小孔的金属小球，不易伸长的细线(约1米)、秒表、毫米刻度尺和游标卡尺． 3．实验步骤

(1)让细线的一端穿过金属小球的小孔，然后打一个比小孔大一些的线结，做成单摆． (2)把细线的上端用铁夹固定在铁架台上，把铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让摆球自然下垂，在单摆平衡位置处作上标记，如实验原理图所示．

(3)用毫米刻度尺量出摆线长度l ′，用游标卡尺测出摆球的直径，即得出金属小球半径r ，计算出摆长l ＝l ′＋r .

(4)把单摆从平衡位置处拉开一个很小的角度(不超过5°)，然后放开金属小球，让金属小球摆动，待摆动平稳后测出单摆完成30～50次全振动所用的时间t ，计算出金属小球完成一次全振动所用时间，这个时间就是单摆的振动周期，即T ＝t

N

(N 为全振动的次数)，反复测3次，再算出周期T ＝

T 1＋T 2＋T 3

3

.

(5)根据单摆周期公式T ＝2π

l g 计算当地的重力加速度g ＝4π2

l T

2.

(6)改变摆长，重做几次实验，计算出每次实验的重力加速度值，求出它们的平均值，该平均值即为当地的重力加速度值．

(7)将测得的重力加速度值与当地的重力加速度值相比较，分析产生误差的可能原因．

规律方法总结

1．注意事项

(1)构成单摆的条件：细线的质量要小、弹性要小，选用体积小、密度大的小球，摆角不超过5°. (2)要使摆球在同一竖直面内摆动，不能形成圆锥摆，方法是将摆球拉到一定位置后由静止释放． (3)测周期的方法：①要从摆球过平衡位置时开始计时．因为此处速度大、计时误差小，而最高点速度小、计时误差大．

②要测多次全振动的时间来计算周期．如在摆球过平衡位置时开始计时，且在数“零”的同时按下秒表，以后每当摆球从同一方向通过平衡位置时计数1次．

(4)本实验可以采用图象法来处理数据．即用纵轴表示摆长l ，用横轴表示T 2

，将实验所得数据在坐标平面上标出，应该得到一条倾斜直线，直线的斜率k ＝g

4π2.这是在众多的实验中经常采用的

科学处理数据的重要办法． 2．数据处理

处理数据有两种方法：(1)公式法：测出30次或50次全振动的时间t ，利用T ＝t N

求出周期；不改变摆长，反复测量三次，算出三次测得的周期的平均值T ，然后代入公式g ＝4π2

l

T

2求重力加速

度． (2)图象法：

由单摆周期公式不难推出：l ＝g

4π2T 2，因此，分别测出一系列摆长l 对应的周期T ，作l －T 2

的

图象，图象应是一条通过原点的直线，求出图线的斜率k ＝Δl ΔT 2，即可利用g ＝4π2

k 求得重力加

速度值，如图1所示．

图1

3．误差分析

(1)系统误差的主要来源：悬点不固定，球、线不符合要求，振动是圆锥摆而不是在同一竖直平面内的振动等．

(2)偶然误差主要来自时间的测量上，因此，要从摆球通过平衡位置时开始计时，不能多计或漏

计振动次数．

考点一实验操作与误差分析

例1 (2012·天津·9(2))某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素．

①他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图2所示．这样做的目的是________(填字母代号)．

图2

A．保证摆动过程中摆长不变

B．可使周期测量得更加准确

C．需要改变摆长时便于调节

D．保证摆球在同一竖直平面内摆动

②他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L＝

0.999 0 m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图3所示，则该摆球的直径为________mm，单摆摆长为________m.

图3

③下列振动图象真实地描述了对摆长约为1 m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图象，已知sin 5°＝0.087，sin 15°＝0.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是____(填字母代号)．

解析①在“探究影响单摆周期的因素”实验中，应使单摆在摆动过程中摆长不变，而且摆长便于调节，故选项A、C正确，选项B、D错误．

②摆球的直径

d＝12 mm＋0×0.1 mm＝12.0 mm

摆长l ＝L －d

2

＝0.999 0 m －0.006 0 m ＝0.993 0 m.

③单摆振动的摆角θ≤5°，当θ＝5°时单摆振动的振幅A ＝l sin 5°＝0.087 m ＝8.7 cm ，且为了计时准确，应在摆球摆至平衡位置时开始计时，故选项A 正确，选项B 、C 、D 错误． 答案 ①AC ②12.0 0.993 0 ③A 变式题组

1．[实验操作](2013·安徽·21Ⅰ)根据单摆周期公式T ＝2π

l

g

，可以通过实验测量当地的重力加速度．如图4甲所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆．

图4

(1)用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图乙所示，读数为________mm. (2)以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有________． a ．摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些 b ．摆球尽量选择质量大些、体积小些的

c ．为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度

d ．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔Δt 即为单摆周期T

e ．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，释放摆球，当摆球摆动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间Δt ，则单摆周期T ＝Δt

50

答案 (1)18.6 (2)abe

解析 (1)十分度游标尺的第6个刻度线与主尺刻度线对齐，所以读数为18.6 mm.(2)对于单摆，摆线质量可忽略且不可伸长，所以应选伸缩性小的细线，摆球应选密度较大、体积小的钢球；为使摆的周期大一些，由T ＝2π

l

g

知，摆线应长些，所以选项a 、b 正确，为使单摆具有等时性，摆角应小于5°，要减小测量周期的误差，计时起点应选在摆球的平衡位置，且测量多次(N )全振动的总时间(Δt )，然后再算出周期T ＝Δt

N

，选项e 正确．

2．[误差分析]某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：

图5

(1)用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图5所示，则该摆球的直径为________cm. (2)小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是________(填选项前的字母)． A ．把单摆从平衡位置拉开30°的摆角，并在释放摆球的同时开始计时 B ．测量摆球通过最低点100次的时间t ，则单摆周期为t

100

C ．用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大

D ．选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小 答案 (1)0.97 (2)C

解析 (1)由游标尺的“0”刻线在主尺上的位置读出摆球直径的整毫米数为9mm=0.9 cm ，游标尺中第7条刻度线与主尺刻度线对齐，所以应为0.07 cm ，所以摆球直径为0.9 cm ＋0.07 cm ＝0.97 cm.

(2)单摆应从最低点计时，故A 错；因一个周期内，单摆有2次通过最低点，故B 错；由T ＝2π

l

g

得，g ＝4π2

l

T

2，若用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，则g 偏大，C 对；因空气阻力的影响，

选密度小的摆球，测得的g 值误差大，D 错．

考点二 实验数据的处理

例2 在探究单摆周期与摆长关系的实验中，

(1)关于安装仪器及测量时的一些实验操作，下列说法中正确的是( ) A ．用米尺测出摆线的长度，记为摆长l

B ．先将摆球和摆线放在水平桌面上测量摆长l ，再将单摆悬挂在铁架台上

C ．使摆线偏离竖直方向某一角度α(接近5°)，然后由静止释放摆球

D ．测出摆球两次通过最低点的时间间隔记为此单摆振动的周期 (2)实验测得的数据如下表所示：

图6

(3)根据数据及图象可知单摆周期的平方与摆长的关系是________．

(4)根据图象，可求得当地的重力加速度为________m/s 2

.(π＝3.14，结果保留3位有效数字) 解析 (1)本实验中，应将摆球和摆线组成单摆之后再测量其摆长，摆长应为悬点到摆球球心的距离，故A 、B 错误；测量单摆的周期时，应为相邻两次通过最低点并且通过最低点的速度方向相同，即单摆做一次全振动，这段时间才为一个周期，为了减小误差，须测量单摆的多个周期，然后再取平均值求出一个周期，故D 错误；单摆在摆角小于5°时可认为做简谐运动，故C 正确． (2)通过描点、连线可得到单摆的T 2

－l 图象，近似为一条直线． (3)通过作出的图象说明单摆周期的平方和摆长成正比．

(4)根据图象求出图线的斜率k ，再根据单摆的周期公式可得g ＝4π2

k

，进而求出重力加速度g .

答案 (1)C (2)如图所示

(3)成正比 (4)9.86 变式题组

3．[数据处理]下表是用单摆测定重力加速度实验中获得的有关数据：

(1)利用上述数据，在图

图7

(2)利用图象，取T 2

＝4.2 s 2

时，l ＝________ m ，重力加速度g ＝________ m/s 2

.(结果保留三位有效数字)

答案 (1)见解析图 (2)1.05 9.86 解析 由T ＝2π

l g 得l ＝g 4π2T 2，所以图象是过原点且斜率为g

4π

2的一条直线． (1)l －T 2

图象如图所示．

(2)T 2

＝4.2 s 2

时，从图中可读出其摆长l ＝1.05 m ，将T 2

和l 代入公式g ＝4π2

l T

2，得g ≈9.86 m/s 2

.

4．[数据处理]某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作：

(1)用游标尺上有10个小格的游标卡尺测量摆球的直径如图8甲所示，可读出摆球的直径为________ cm.把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长L .

图8

(2)用秒表测量单摆的周期．当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n ＝1，单摆每经过最低点记一次数，当数到n ＝60时秒表的示数如图乙所示，该单摆的周期是T ＝________ s(结果保留三位有效数字)．

(3)测量出多组周期T 、摆长L 的数值后，画出T 2

－L 图线如图丙，此图线斜率的物理意义是( ) A ．g B.1g

C.

4π

2

g

D.

g

4π

2

(4)在(3)中，描点时若误将摆线长当作摆长，那么画出的直线将不通过原点，由图线斜率得到的重力加速度与原来相比，其大小( ) A ．偏大 B ．偏小 C ．不变 D ．都有可能

(5)该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度，他采用的方法是：先测出一摆线较长的单摆的振动周期T 1，然后把摆线缩短适当的长度ΔL ，再测出其振动周期T 2.用该同学测出的物理量表示重力加速度g ＝________. 答案 (1)2.06 (2)2.28 (3)C (4)C (5)4π2

ΔL

T 21－T 22

解析 (1)摆球的直径为d ＝20 mm ＋6×1

10 mm ＝20.6 mm ＝2.06 cm.(2)秒表的读数为t ＝60 s ＋

7.4 s ＝67.4 s ，根据题意t ＝60－12T ＝592T ，所以周期T ＝2t

59≈2.28 s ．(3)根据单摆周期公式T

＝2π

L g ，可得T 2L ＝4π2g ＝k (常数)，所以选项C 正确．(4)因为T 2L ＝4π2g ＝k (常数)，所以ΔT 2ΔL ＝4π2

g

＝k ，若误将摆线长当作摆长，画出的直线将不通过原点，但图线的斜率仍然满足T 21－T 22

L 1－L 2＝4π2

g

＝k ，

所以由图线的斜率得到的重力加速度不变．(5)根据(4)的分析，ΔT 2ΔL ＝4π2g ，所以g ＝4π2

ΔL

ΔT 2＝

4π2

ΔL

T 21－T 22

. 5．[数据处理]有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室，各自利用先进的DIS 系统较准确地探究了“单摆的周期T 与摆长L 的关系”，他们通过校园网交换了实验数据，并由计算机绘制了T 2

－L 图象，如图9甲所示 .去北大的同学们所测实结果对应的图线是________(选填“A ”或“B ”)．另外，在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图象(如图乙)，由图可知，两单摆摆长之比L A

L B

＝________.

图9

答案 B 2 解析 由T ＝2π

L g 得，T 2＝4π2g L ，根据题图甲可知4π2g A ＞4π2

g B

，即g A ＜g B ，因为北大更靠近北

极，其所在的重力加速度更大些，所以应选B ；根据题图甲可知g A g B ＝g A 4π2·4π2g B ＝k B k A ＝8

9

，由题图乙

可得T A T B ＝32，根据T 2

＝4π2g L 得L A L B T 2

A g A T 2

B g B

＝2.

考点三 实验拓展与创新

例3 (1)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径的操作如图10甲、乙所示．测量方法正确的是________(选填“甲”或“乙”)．

图10

(2)实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如图11甲所示．光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R 随时间t 的变化图线如图乙所示，则该单摆的振动周期为________．若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将________(填“变大”“不变”或“变小”)，图乙中的Δt 将________(填“变大”“不变”或“变小”)．

图11

解析 (1)游标卡尺应该用两外测量爪对齐的地方测量，正确的是图乙．

(2)一个周期内小球应该两次经过最低点，使光敏电阻的阻值发生变化，故周期为t 1＋2t 0－t 1＝2t 0；小球的直径变大后，摆长变长，周期变大；同时小球直径变大后使得每次经过最低点时摆球的挡光的时间变长，即Δt 变大． 答案 (1)乙 (2)2t 0 变大 变大 变式题组

6．[实验创新]为了研究滑块的运动，选用滑块、钩码、纸带、毫米刻度尺、带滑轮的木板以及由漏斗和细线构成的单摆等组成如图12甲所示装置，实验中，滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动，同时让单摆垂直于纸带运动方向做小摆幅摆动，漏斗可以漏出很细的有色液体，在纸带上留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置，如图乙所示．

图12

(1)漏斗和细线构成的单摆在该实验中所起的作用与下列哪个仪器相同？________(填写仪器序号)．

A ．打点计时器

B ．秒表

C ．毫米刻度尺

D ．电流表

(2)已知单摆周期T ＝2 s ，在图乙中AB ＝24.10 cm ，BC ＝27.90 cm 、CD ＝31.90 cm 、DE ＝36.10 cm ，则单摆在经过D 点时，滑块的瞬时速度为v D ＝________ m/s ，滑块的加速度为a ＝________ m/s 2

(结果保留两位小数)． 答案 (1)A (2)0.34 0.04

解析 (1)单摆振动具有周期性，摆球每隔半个周期经过纸带中线一次，单摆在该实验中所起的作用与打点计时器相同，故选A.

(2)在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小，故有v D ＝x CE

T

＝0.34 m/s 据匀变速直线运动的推论Δx ＝aT 2

，有：

x 4－x 2＝2a 1(T 2

)2 ① x 3－x 1＝2a 2(T

2

)2 ②

联立①②有：a ＝

a 1＋a 22＝x 4＋x 3－x 2－x 1

T 2

代入数据得a ＝0.04 m/s 2

7. [实验创新]将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为h (未知)且开口向下的小筒中(单摆的下部分露于筒外)，如图13所示，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，单摆振动过程中悬线不会碰到筒壁，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心的距离L ，并通过改变L 而测出对应的摆动周期T ，再以T 2

为纵轴、L 为横轴作出T 2

－L 函数关系图象，那么就可以通过此图象得出小筒的深度h 和当地的重力加速度g .

图13

(1)如果实验中所得到的T 2

－L 关系图象如图14所示，那么真正的图象应该是a 、b 、c 中的________；

图14

(2)由图可知，小筒的深度h ＝________ m ，当地重力速度g ＝________ m/s 2

；(计算结果保留三位有效数字)

(3)在实验中，每次测量时总是错误地把摆线加上球直径当成了摆长，如果仍然采用题中图象方法处理数据，你认为会对实验结果造成怎么样的影响？对h 的影响是________，对g 的影响是________．

A ．无影响

B ．比真实值小

C ．比真实值大

D ．不确定 答案 (1)a (2)0.315 9.86 (3)B A 解析 (1)由单摆周期公式T ＝2π

L ＋h g 得T 2

＝4π2L g ＋4π2

h g

当L ＝0时，T 2

＝4π2

h

g

＞0，则真正的图象是a .

(2)当T 2

＝0时，L ＝－h ，即图象与L 轴交点坐标h ＝－L ＝31.5 cm ＝0.315 m ．图线的斜率大小k ＝4π

2

g

，由图象可得k ＝4，代入解得：g ≈9.86 m/s 2

.

(3)根据(1)中分析可知把摆线加上球直径当成了摆长，即L 偏大，导致图线的纵轴截距偏小，斜率不变．故对h 的影响是比真实值小，对g 的值没有影响．

高中物理-楞次定律实验教学案例

高中物理-楞次定律实验教学案例 这一节研究的是判断感应电流方向的一般规律,是本章教学的重点和难点。一是其涉及的因素多（磁场方向、磁通量的变化,线圈绕向、电流方向等）,关系复杂；二是规律比较隐蔽,其抽象性和概括性很强。如果不明确指出各物理量之间的关系,使学生有一个清晰的思路,势必造成学生思路混乱,影响学生对该定律的理解。因此,学生理解楞次定律有较大的难度。为此笔者不按教材的思路进行实验,而是另辟蹊径,进了一些创新实验,具体设计如下： 一、复习知识引出课题 教师：1820年奥斯特发现电能生磁,1831年法拉第发现磁也能生电,我们把利用磁场产生的电流叫做感应电流。那么感应电流产生的条件是什么？ 学生：闭合回路的磁通量发生变化。 实验1（教师演示）（如图1） 磁铁N极靠近与电流计连接的闭合线圈,磁通量增加,回路有感应电流；磁铁N 极远离与电流计连接的闭合线圈,磁通量减少,回路有感应电流。 教师：前后两次电流计指针偏转方向不同,意味着感应电流方向不同。那么感应电流的方向与什么因素有关？如果没有电流计我们将如何判断感应电流方向？实验设计目的： 1.复习感应电流产生的条件 2.引出感应电流的方向与什么因素有关这一课题 图1 二、实验探究,总结规律 实验2. 磁铁吸铝环（教师演示） 教师：磁铁能吸引铁钴镍等金属,能否吸引金属铝？ 学生：不能 教师：将铝环与强磁铁接触释放,铝环掉落。 教师：演示实验2（如图2） 将闭合铝环平放,强磁铁N极靠近铝环,然后 迅速往上移动,结果铝环被吸引起来。 学生：惊讶 图2

教师：为什么磁铁能够把铝环吸引起来呢？ 学生：磁铁离开铝环,通过铝环的磁通量发生变化产生感应电流,感应电流的磁场与磁铁的磁场发生了作用。 教师：很好,那么环形电流的磁场类似于何种磁体的磁场分布情况呢？ 学生：条形磁铁。 教师：那么刚才用强磁铁吸引铝环可不可以看做磁铁吸引磁铁呢？ 学生：可以。 教师：我刚才的强磁铁的下端为N 极,那么能否判断出铝环感应电流产生的磁场分布情况呢？（如图3） 学生：可以,铝环上端是S 极,下端是N 极。 教师：那么我们能否根据所判断的极性来确定感应电流的方向呢？依据是什么？ 学生：可以,用安培定则。 教师：为此,我们若要判断感应电流的方向,可以先判断感应电流磁场的方向。 那么感应电流的磁场方向如何来判断呢？有没有相应的规律呢？我们通过实验进一步来探究。 实验设计目的：让学生能够将感应电流的方向与磁场的方向通过安培定则紧密地联系在一起,从而为进一步探究规律明确了方向。 实验3 探究楞次定律（学生分组） 教师：若将铝环竖直放置,再将磁铁远离,铝环又会做出怎样的反应呢？（展示实验装置,如图4）铝环与磁铁之间一定是引力么？与磁铁的极性有没有关系呢？ 师生共同归纳得出四种实验情形,N 极靠近、N 极远离、S 极靠近、S 极远离.（如图5）。 N S v N S v N S v N S v N S v 图3 图5 图4

浅论高中物理实验教学

浅论高中物理实验教学 提要：物理实验是研究和学习物理学最基本的方法。它是物理知识的源泉,无论是概念的建立,还是规律的探索和论证都离不开实验。因此,物理实验教学是物理教学中的重点之一,是培养学生能力的重要途径。本文试图结合物理实验教学存在的问题,谈一谈如何提高高中物理实验教学,发挥其重要作用。 关键词:高中物理;实验教学;完善 物理新课程标准指出:“实验是物理课程改革的重要环节”,并且把“科学探究及物理实验能力要求”作为内容标准的三大部分之一,把物理实验的要求提升到科学探究的层次。但就目前高中物理实验教学的实际情况来看,仍然存在着许多有待解决的问题。如何完善高中物理实验教学,提高学生的物理实验能力,笔者结合多年的高中物理实验教学经验提出几点思考。 一、物理实验对于高中物理教学的重要性 1.实验活动是研究物理问题的根本方法,基础教育必须做好物理实验教学。 物理学以实验为基础,对自然界的客观规律进行了深刻的揭示,其中,很多规律来源于物理学家对物理实验结果的整理和推导,如“开普勒定律”、“牛顿第一运动定律”、“欧姆定律”等。物理实验对物理学的发展起到了极大的辅助作用,所以,在进行物理教学的同时,必须重视实验教学。 2.实验过程及实验结果为学生提供学习知识和掌握知识的最直接的感性材料。 物理虽然是自然科学,但是很多物理概念、理论都是抽象的,如“磁场、磁场强度”、“电磁感应现象”、“光的波动性”等,这些相关概念、理论、定律如不通过实验验证,学生们很难理解和接受。高中的很多知识只有通过实验才能让学生产生感官印象,然后再转化为抽象的知识,才能理解得更透彻。比如,笔者在讲“电磁感应现象”一节时,一般学生很难接受电磁之间的相互作用,但是通过实验验证了闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中确实产生了感应电流。学生通过实验,从感官感受到了知识的真实,理解起来也就更加轻松,学习兴趣陡增。 3.实验是培养学生严谨的科学态度、务实的科研精神的有效途径。 高中生的动手意识是比较强的,但通常做事不够严谨,经常敷衍了事。物理实验能很好地培养学生的务实精神和严谨态度。美国科学家罗伯特?密立根用著名的油滴实验测定电子的带电量,他通过改变电压,反复观察封闭箱内油滴的运动情况,经过反复实验,最终得出了电子带电量的数值,这充分体现了他严谨的科学态度和务实的科研精神。高中物理中虽然没有如此复杂的实验,但部分实验仍对学

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

高中物理教学案例

高中物理教学案例：都是“加速度” 1.问题的产生 去年国庆，我的第一届学生聚会，我是班主任，同时任教他们高一入门的物理课，被他们邀到现场，大家非常开心，由于是高中同学，不免要回忆高中时代的一些生活学习片断，一位医科大学毕业的学生顺手拿起桌上的一个苹果向空中抛去，然后用手接住，笑着对我说，老师，加速度多大？旁边一大帮同学笑嘻嘻地抢着回答： ●你是指抛上去还是落下来的过程？（一个女孩子，也是医科大学毕业的） ●上升加速度朝上，下降时加速度朝下。（军事指挥院校的本科毕业生干脆利索地回答） ●上升过程速度都没增加，哪有加速度？下降才有加速度吧。（师大学毕业的，不是学物理专业） ●最高点苹果都停下来了，肯定没有加速度。（竟然是一个重点大学理工科毕业学生的回答） ●老师，我忘得一干二净了，全还给你了，白学了。（一个女孩，后来学文科了） 2. 他们是这样学的，我是这样教的 加速度的概念在高中物理中的地位不言而喻，它贯穿高中物理始终，但过不了三五年，他们将这些东西抛到了九霄云外，抑或将加速度概念扭曲。也就是上面回答的那些根深蒂固的“加速度”答案。 想想原来我的教学方法，基本上都是两种模式进行导入： 第一种是列一个如下所示的表格作为新课的引入： 然后设计问题：根据表格中的信息回答下列问题： 1.哪一个速度改变量大？ 2.哪一个所用时间长？ 3.哪一个速度变化快？

学生讨论回答完毕，老师总结：单位时间速度的改变量就叫加速度。然后转身在黑板上醒目地写上今天的主题：“速度变化的快慢 加速度”． 第二种是作速度-时间图像进行导入： 作出两物体的v —t 图像，都是匀变速直线运动，同学们从图中找一找速度随时间的变化规律。 学生：甲图中，物体的速度每5秒变化30m/s ， 乙图中，物体的速度每5秒变化10m/s 。 师：哪个物体的速度改变要快一些呢？ 学生：甲物体，因为甲的速度每秒才改变6m/s 。 师：对，今天我们就来引入一个新概念——加速度，来描述速度改变的快慢． 这两种方式估计是全中国千千万万的物理教师通常的教学方法，以生活中常见的物体的速度、速度的变化、速度的变化快慢来引出“加速度”，最终迫不及待地给出定义：用来描述速度变化快慢的物理是就叫加速度。然后说出加速度的矢量性，有正负之分，再进行交流与讨论，对公式进行巩固等等。对于加速度方向问题，更是弄得学生晕头转向。教材对加速度方向的描述为“加速度也有方向，在直线运动中，通常取物体初速度0v 的方向为正方向，当末速度0t v v ，加速度a 为正值，表明加速度方向与初速度的方向与初速度0v 的方向相同，物体在加速；这句话我一直耿耿于怀，除了表述使你发晕之外，再找不到其它价值所在，何况还经不起推敲。 为此，我建议取一个合理的中文名词取代“加速度”。

高中物理实验教学总结

高中物理实验教学总结 物理实验室是学生学习和进行物理实验的主要场所，是物理探究学习的主要资源。学校领导和教育主管部门一贯高度重视物理实验室建设，今年又新添了仪器和设备，为每个学生能进行实验探究活动创造了良好的条件中学物理实验教学的目的与任务即是，通过实验，使学生最有效地掌握进一步学习现代科学技术所必需的基础物理知识，培养初步的实践操作技能和创新能力。教学的重点放在培养学生科学实验能力与提高学生科学实验素养，使学生在获取知识的同时提高自学能力、运用知识的综合分析能力、动手能力和设计创新能力。实验教学作为物理教学中的一个重要内容和重要手段，因此实验室工作直接关系到物理教学工作是否能顺利进行。因此实验室必须建立和健全科学、规范的管理体制，实行规范的管理。。学期将进结束，为了更好的让实验为教学服务，现将上学期的实验教学工作总结如下： 一、认真扎实开展实验教学教研活动。 1、加强理论学习，转变教学观念。为不断提高教师的理论及业务素质，我们还经常组织教学学习新的课程标准，学习新课改理念，认真钻研教材教法，使课堂实验教学更好地培养学生的能力与兴趣，促进学生的全面发展。 2、加大教研力度，促进实验教学的提高。多次组织实验教师开展集体备课、说课活动，相互学习实验通知单及实验记录的填写情况，组织实验教师相互观摩听课、评课活动，使实验教学全面开花结果，提高实

验教师的实验教学艺术及组织实验的能力。 二、加强演示实验的教学效果。 对课本上所有的演示、分组实验，都做到精心准备，预先试做，对少数实验进行改进，补充，确保教师在课堂上实验的成功率，现象明显达到100%。1、按照新课标的要求，精心设计实验步骤和教学方法. 2、做好了实验准备,实验前使学生明确实验目的、实验原理和对观察的要求。 3、实验过程中，教师做到操作规范、熟练、形象、鲜明、安全。 4、配备足够的教具、学具,以满足学生探究活动的需要。增加了学生动手实操的机会，提高了实验课的效率。 三、提高学生分组实验的教学效果。 请老教师对新教师进行培训，指导他们规范操作，讲述实验成功的关键。使得学生实验的成功率大大提高，大大提高了学习兴趣和课堂效率。 1、做好实验前的准备工作. 2、学生做好实验预习，明确实验目的、原理步骤和方法。并做好示范工作。学生做好实验记录。 四、定期开放实验室。 让每个学生动手，发挥实验室资源的效益，利用身边的物品，廉价的材料进行物理实验提供便利，鼓励学生大胆进行实验，小制作和小发明。教师自己动手，制作改进实验器材。利用课余时间自己动手制作或改进，取得了较好的成效，在教学中发挥了重要作用 五、充分利用实验室现有资源，搞好物理实验。

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：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

高中物理实验探究单摆的摆长与周期的关系学案

实验十三 探究单摆的摆长与周期的关系 考纲解读1.知道把单摆的运动看做简谐运动的条件.2.会探究与单摆的周期有关的因素.3.会用单摆测定重力加速度． 基本实验要求 1．实验原理 当偏角很小时，单摆做简谐运动，其运动周期为T ＝2π l g ，它与偏角的大小及摆球的质量无关，由此得到g ＝4π2 l T 2.因此，只要测出摆长l 和振动周期T ，就可以求出当地的重力加速度g 的值． 2．实验器材 带有铁夹的铁架台、中心有小孔的金属小球，不易伸长的细线(约1米)、秒表、毫米刻度尺和游标卡尺． 3．实验步骤 (1)让细线的一端穿过金属小球的小孔，然后打一个比小孔大一些的线结，做成单摆． (2)把细线的上端用铁夹固定在铁架台上，把铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让摆球自然下垂，在单摆平衡位置处作上标记，如实验原理图所示． (3)用毫米刻度尺量出摆线长度l ′，用游标卡尺测出摆球的直径，即得出金属小球半径r ，计算出摆长l ＝l ′＋r. (4)把单摆从平衡位置处拉开一个很小的角度(不超过5°)，然后放开金属小球，让金属小球摆动，待摆动平稳后测出单摆完成30～50次全振动所用的时间t ，计算出金属小球完成一次全振动所用时间，这个时间就是单摆的振动周期，即T ＝t N (N 为全振动的次数)，反复测3次，再算出周期T ＝T 1＋T 2＋T 33. (5)根据单摆周期公式T ＝2π l g 计算当地的重力加速度g ＝4π2 l T 2. (6)改变摆长，重做几次实验，计算出每次实验的重力加速度值，求出它们的平均值，该平均值即为当地的重力加速度值． (7)将测得的重力加速度值与当地的重力加速度值相比较，分析产生误差的可能原因． 规律方法总结 1．注意事项 (1)构成单摆的条件：细线的质量要小、弹性要小，选用体积小、密度大的小球，摆角不超过5°.

高中物理论文：实验探究能力和理论推导能力的有效结合全国通用

实验探究能力和理论推导能力的有效结合 物理是一门以实验为基础的自然学科，物理实验在物理教学中占有重要的地位，它既是物理教学的基础，也是物理教学的内容、方法、手段，因此，实验教学是物理教学的重要组成部分。在新课程标准的物理教学中倡导学生自主学习、研究性学习，加强科学探究，所以实验在物理教学中的地位不但没有削弱，还大大加强了，因为实验既能为学生的自主学习、科学探究打下基础，又能为学生的自主科学探究提供物质的保证。 许多教师在新课程改革的教学中为了体现新课标的理念和学校推行素质教育的要求和压力，就更加强调学生动手实验的能力。许多教师认为一节课只要增加了一些使学生感兴趣试验和增加学生动手做实验的时间，加强了学生的实验研究性学习，那么这节课就是一节非常完美和适应新课程改革的要求的好课。但是，他们反而忽视了另一个更重要的能力，那就是理论的推导能力。因为理论推导能力可以说是物理规律的发现和发明的直接推动力。如何使二者完美地结合才是现代的物理教师和教育工作者更多关注、研究和探讨的问题，而不应该片面强调实验探究能力忽略理论推导能力。物理学史实证明许多物理学家在发现物理规律时，在实验条件不完全具备的情况下都发挥了他们的聪明才智，利用科学的理论推导得出了著名的物理规律公式。例如:牛顿的万有引力公式的成功发现就是最好的证明。 我在平时的高中物理教学中不但非常重视物理实验在教学的作用，尽可能地利用有限的实验设备，自己制作教学用具为教学服务，以增加学生对物理的学习兴趣，增强学生的实验探究能力，更加注重加强理论的推导，使学生真正认识到理论的巨大作用。同时也增强了学生的严密的逻辑思维的训练和提高，全面提高学生素质起到了很好的效果。仅以我在讲解物理必修2（山东科技出版社）第四章抛体运动第三节平抛运动来加以探讨。 为了增加学生的动手和思维能力训练，根据教材和学生的实际情况，我对教材的授课顺序和内容进行了简单的调整。我利用所在的学校实验室建设非常好，试验设备比较齐全的条件制作了适应这节课教具。在上课之出，简单复习了竖直方向的抛体运动，然后提出问题： 1、如果抛出物体的初速度不在竖直方向上，而是在水平方向上的话，物体又会做何种运动？ 2、轨迹又是怎样的呢？ 让每两个学生利用平抛运动轨迹演示仪器，请同学们自己设计实验，预想实验现象自己并且用实验证明各自的预想是否正确。为了加强同学们的积极参与和集体感，在做实验之前，我把同学们分为六组，并且都安排具体任务。第一组、第四组主要任务是把实验中发现的问题提出来，第二组、第五组同学不但要做好实验而且还要负责找出第一组和第四组的问题的原因，第三组和第六组同样在做好实验的前提条件下提出解决方案。这样的安排既体现了同学们的本组的合作又可以增强同学们的竞争意识。 总结学生在实验中提出的问题及分析原因和解决方案如下： 第一组学生发现的问题：从轨道上滚下的光滑钢球离开轨道末端初速度不是水平的。 第二组学生的原因分析：所用的平抛运动演示仪器铝合金轨道末端不水平。

《实验：探究单摆周期与摆长的关系》参考教案

实验：探究单摆周期与摆长的关系 一、教学目标 1、知识与技能： （1）探究摆长对单摆周期的影响及其定量关系 （2）理解单摆周期与摆长的定量关系 （3）学会借助计算机处理实验数据 2、过程和方法： 体验用计算机辅助系统进行科学探究的过程，学会科学探究的基本思想和基本方法 3、情感、态度和价值观：科学研究的浓厚兴趣，培养科学探究能力，培养团队合作精神 二、教学重点与难点 重点：实验探究单摆周期与摆长的定量关系 难点：精确测量摆长 三、教学结构 四、教学过程 （一）情景导入，提出问题 复习单摆理想模型，分析描述单摆作简谐振动的条件。 （二）观察实验，做出猜测 1.两摆的振幅不同 2.两摆的质量不同 3.两摆的摆长不同 （三）设计方案与讨论 1：利用米尺和游标卡尺分别测量出细线长度和小球的半径，算出摆长。 2；让单摆做简谐运动，用秒表测出振动周期。（课件出示注意事项） 注意事项 1.为减小误差，测量时间时从摆球经过平衡位置计时，此处摆球速度最大，计时误差相对较小。 2.为提高测量准确度，采取叠加测量，即测量30个周期时间，再除以次数，也

可减小测量误差。 （四）学生实验，教师辅导 每个小组改变摆长测量10组摆长和周期的数据。（直接记录到电脑的Excel 表格中） 学生进行实验，老师辅导，约10分钟 （五）实验总结，数据分析 1、原始数据定性分析大致规律 学生观察采集到的原始数据，根据数据定性分析。 学生观察采集的数据，可以从数据中看到：随着摆长逐渐减小，单摆的周期也在逐渐减小。 2、作图并拟合曲线分析定量关系 从数据的变化我们已经可以看出，摆长的确是影响单摆周期的因素之一，而且他们的大致关系是摆长越小周期也越小。excell 中，提供了对表格数据的绘图功能，利用这个功能，可以用计算机快捷地把原始数据绘制成图象。 学生活动:在计算机上画出图象，用各种函数进行拟合一次函数、二次函数、三次函数、平方根函数、三次方根函数等，观察哪条函数图线拟合得最好。 学生观察结果：平方根函数拟合得最好。 3、转化参量提高定量分析精度 师：曲线的拟合程度高低看起来还不是非常直观，最好能把图线转化成直线，这样更能说明问题。可以把周期的数据平方，当然也可以选择把摆长的数据开平方根，都可以更加精确地证明我们的猜想。而且利用软件提供的功能，可以非常快捷地完成这个过程。 学生活动，分两大组分别用两种方法处理数据，重新绘制图线。 4、找到规律总结思想方法 学生分析：从重新绘制的拟合图线中可以看出，将周期平方或者将摆长开平方根以后得到的拟合图线与正比例函数拟合得非常好，从而表示出了周期与摆长的定量关系，那就是L T ∝2，或L T ∝。 （六）讨论摆长与其他因素的关系 1、设计实验讨论细节

高中物理实验教案集(全部学生实验18个)

高中物理实验教案海西州高级中学

目录 实验1：用打点计时器测速度 (1) 实验2：探究小车速度随时间变化的规律 (7) 实验3：探究求合力的方法 (11) 实验4：探究加速度与力、质量的关系 (14) 实验5：研究平抛运动 (20) 实验6：探究功与速度变化的关系 (28) 实验7：验证机械能守恒定律 (31) 实验8：测定金属的电阻率 (36) 实验9：测定电池的电动势和内阻 (40) 实验10：练习使用多用电表 (44) 实验11：传感器的应用 (48) 实验12：测量玻璃的折射率 (51) 实验13：用单摆测定重力加速度 (56) 实验14：用双缝干涉测量光的波长 (58) 实验15：用油膜法估测分子的大小 (62) 实验16：验证动量守恒定律 (65)

课题：实验一：用打点计时器测速度 课型：实验编写时时间：年月日执行时间：年月日 一、教材分析 打点计时器是高中一个重要的计时仪器，计时的同时还能记录物体的运动 情况，这对高一新生来说是全新的。通过对打点计时器的了解，掌握其使用方 法。平均速度和瞬时速度是本节的难点，教材用极限的思想，从平均速度过渡 到瞬时速度。加强对瞬时速度的理解，拉近物理与生活、模型与实际的距离， 培养学生从不同角度看同一问题的素养和学生的发散思维。用图像表示物理量 的变化，在生活中是十分常见的方法，本书在这方面加强了很多。在过去教材 中“用平滑曲线把点连起来”改换为“根据所描点子”的分布和走向尝试用条 曲线来“拟合”这些测量点，即将验证性实验换为探究性实验，思路不一样、 逻辑线索不一样。此外，让学生体会图象在反映两物理量关系时的优越性。本 节内容从知识到能力要求均很高，特别对刚入高中的新生来说有难度，更具有 吸引力和挑战性。 二、教学目标 （一）知识与技能 1．了解两种打点计时器的结构和工作原理。 2．会安装并使用打点计时器。 3．理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度。 4．明确速度—时间图象的意义，描点法画图象的方法，并画出该实验中 的速度—时间图象。 （二）过程与方法 1．通过学生自己看打点计时器的说明书，培养学生独立学习的能力。 2．通过对纸带的处理过程培养学生获取信息、处理信息的能力，体会处 理问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法。 3．通过画速度—时间图象培养学生用图象法处理数据的能力，体验数学 工具在物理发展中的作用。 4、体验实验中理性思维的重要，既要动手，更要动脑。 （三）情感、态度与价值观 1．感觉打点计时器的巧妙设计思路，体会物理原理在解决实际问题中的 指导作用，增强将物理知识应用于生活实际的意识。 2．经历实验过程，体验科学实验过程的艰辛与喜悦，并乐于探索自然界 的奥妙。 3．培养学生敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神。 三、教学重点 1．打点计时器的使用。 2．由纸带计算物体运动的瞬时速度。 3．画物体的速度—时间图象。

高中物理实验探究案例

付出是成功的基石 ——《楞次定律》探究案例 【案例背景】 教材指明了教学的方向，让学生通过自己的亲身体验经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。其目的在于让学生通过自己的亲身体验来了解知识的形成和发展过程,丰富他们的学习经历,提高他们学习物理的积极性和主动性,激发学生学习物理的兴趣,同时在探究中发现问题、解决问题，提高学生的科学素养。 【教材所处的地位】 法拉第电磁感应定律和楞次定律是电磁学中的重要定律，一个判定感应电动势的大小，一个判定感应电流的方向，二者前后关联，映衬了电磁感应现象规律的多样性和复杂性。楞次定律是电磁学的一个重要规律，对学生而言是以后分析和解决电磁学问题的理论基础，在高考试题中常以综合题的形式表现出来，要求学生能够灵活的运用。本节内容的课程标准：通过探究，理解楞次定律。在本节课的教学中要充分发挥学生的主体作用，使全体学生积极参与到教学中来，努力做好探究实验，并且仔细观察实验现象，从中总结出存在的物理规律。 【学情分析】

本节课是规律的探究课。面对新现象，新问题，且没有唯一固定的答案，学生有浓厚的探究欲望，为其思维的发散提供了较大的空间。本节内容，数学运算，物理理论要求不高，适当地又降低了学习难度，运用了学生自主实验探索的教学方法，边实验边教学，引导学生观察、分析、归纳实验现象，得出结论。 【教学目标】 1、知识与技能： 1）通过实验探究得出感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化，并会叙述楞次定律的内容； 2）理解楞次定律内容中“阻碍”二字的含义； 2、过程与方法： 1）动手实验，体验电磁感应现象中感应电流存在方向问题； 2）关注实验现象，总结出规律，培养学生抽象思维能力和创新思维能力。 3）通过思考与讨论，能对楞次定律进行初步应用。 3、情感态度与价值观： 学生直接参与物理规律的创造过程，激发学生对科学实验的探究热情，培养学生热爱科学、尊重知识的良好品德。 【重点难点】

高中物理新课程教学设计案例分析.doc

高中物理新课程教学设计案例分析 内容:选修3-1第三章《磁现象和磁场》(普通高中课程标准实验教科书) 教材分析 磁现象和磁场是新教材中磁场章节的第一节课，从整个章节的知识安排来看，本节是此章的知识预备阶段，是本章后期学习的基础，是让学生建立学习磁知识兴趣的第一课，也是让学生建立电磁相互联系这一观点很重要的一节课，为以后学习电磁感应等知识提供铺垫。整节课主要侧重要学生对生活中的一些磁现象的了解如我国古代在磁 方面所取得的成就、生活中熟悉的地磁场和其他天体的磁场（太阳、月亮等），故本节课首先应通过学生自己总结生活中与磁有关的现象。电流磁效应现象和磁场对通电导线作用的教育是学生树立起事物之 间存在普遍联系观点的重要教学点，是学生在以后学习物理、研究物理问题中应有的一种思想和观点。 学生分析 磁场的基本知识在初中学习中已经有所接触，学生在生活中对磁现象的了解也有一定的基础。但磁之间的相互作用毕竟是抽象的，并且大部分学生可能知道电与磁的联系，但没有用一种普遍联系的观点去看电与磁的关系，也没有一种自主的能力去用物理的思想推理实验现象和理论的联系。学生对磁场在现实生活中的应用是比较感兴趣的，故通过多媒体手段让学生能了解地磁场、太阳的磁场和自然界的一些

现象的联系（如黑子、极光等），满足学生渴望获取新知识的需求。教学目标 一、知识与技能 1、让学生自己总结生活中与磁有关的现象，了解现实生活中的各种磁现象和应用，培养学生的总结、归纳能力。 2、通过实验了解磁与磁、磁与电的相互作用，掌握电流磁效应现象。使学生具有普遍联系事物的能力，培养观察实验能力和分析、推理等思维能力。 3、通过直观的多媒体手段让学生熟悉了解地磁场和其他天体的磁场及与之有关的自然现象。 二、过程与方法 1、让学生参与课前的准备工作，收集课外的各种磁有关的现象和应用。 2、在电流磁效应现象的教育中，本节课采用类似科学研究的方式，还原物理规律的发现过程，强调学生自主参与。 3、学生对物理现象进行分析、比较、归纳，采用老师与学生双向交流感知现象下的物理规律的普遍联系。 三、情感态度价值观 1、对奥斯特的电流磁效应现象的教育中，要让学生知道奥斯特的伟大在于揭示电和磁的联系，打开了科学中一个黑暗领域的大门。也让学生懂得看似简单的物理现象在它发现的最初过程中是如何的艰难。

高中物理实验教案集

新宁一中物理教研组 1 (高中物理必修一) 实验一：《用打点计时器测速度》教案 一、教材分析 打点计时器是高中一个重要的计时仪器，计时的同时还能记录物体的运动情况，这对高一新生来说是全新的。通过对打点计时器的了解，掌握其使用方法。平均速度和瞬 时速度是本节的难点，教材用极限的思想，从平均速度过渡到瞬时速度。加强对瞬时速 度的理解，拉近物理与生活、模型与实际的距离，培养学生从不同角度看同一问题的素 养和学生的发散思维。用图像表示物理量的变化，在生活中是十分常见的方法，本书在 这方面加强了很多。在过去教材中“用平滑曲线把点连起来”改换为“根据所描点子”的分布和走向尝试用条曲线来“拟合”这些测量点，即将验证性实验换为探究性实验， 思路不一样、逻辑线索不一样。此外，让学生体会图象在反映两物理量关系时的优越性。 本节内容从知识到能力要求均很高，特别对刚入高中的新生来说有难度，更具有吸引力 和挑战性。 二、教学目标

（一）知识与技能 1．了解两种打点计时器的结构和工作原理。 2．会安装并使用打点计时器。 3．理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度。 4．明确速度—时间图象的意义，描点法画图象的方法，并画出该实验中的速度—时间图象。 （二）过程与方法 1．通过学生自己看打点计时器的说明书，培养学生独立学习的能力。 2．通过对纸带的处理过程培养学生获取信息、处理信息的能力，体会处理问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法。 3．通过画速度—时间图象培养学生用图象法处理数据的能力，体验数学工具在物理发展中的作用。 4、体验实验中理性思维的重要，既要动手，更要动脑。 新宁一中物理教研组 2 （三）情感、态度与价值观 1．感觉打点计时器的巧妙设计思路，体会物理原理在解决实际问题中的指导作用， 增强将物理知识应用于生活实际的意识。 2．经历实验过程，体验科学实验过程的艰辛与喜悦，并乐于探索自然界的奥妙。

(完整)高中物理教学案例

高中物理教学案例 高中物理教学案例 宜昌市长阳一中谢世林整理 【课题】：欧姆定律（一课时） 【教材分析】： 本节教材内容涉及两个问题。一是欧姆定律，二是导体的伏安特性曲线。关于欧姆定律，教科书先用演示实验探究导体中电流与电压的关系，通过U-I图像处理的方法得到电流与电压的正比关系，由斜率反映了导体对电流的阻碍作用，然后定义电阻。在此基础上，通过对因果关系、适用条件的分析等，得到欧姆定律的公式及表述。这样安排，在实验电路、数据处理、研究思路等方面都较初中有很大提高，也更加科学。对导体伏安特性曲线的研究，尤其是测绘小灯泡伏安特性曲线的实验，使学生对欧姆定律的认识更加深化。 【学生分析】：

在初中学生对欧姆定律已有一定的认识，本节课要让学生对欧姆定律有一个更多、更深层次的认识。学生的动手能力不强，在演示实验部分和理论讲解部分要加强师生的互动性，调动学生的积极性。 【教学目标】： （一）.知识与技能： 1.进一步体会用比值定义物理量的方法，知道什么是电阻以及电阻的单位. 2.理解并掌握欧姆定律，并能用来解决有关电路的问题。 3.通过测绘小灯泡伏安特性曲线的实验，掌握和用分压电路改变电压的基本技能；知道伏安特性曲线，知道线性原件和非线性原件，学会一般元件伏安特性曲线的测绘方法。 （二）.过程与方法 1

1.通过演示实验知道电流的大小的决定因素，培养学生的实验观察能力。 2.运用数字图像法处理，培养学生用数字进行逻辑推理能力。 （三）.情感、态度和价值观 1.通过探究欧姆定律的建立过程，激发学生的创新意识，培养学生在逆境中战胜困难的坚强性格。 2.培养学生善于动手、勤于动脑以及规范操作的良好实验素质，培养学生仔细观察认真分析的科学态度。 【教学重点难点】： 重点： 1.欧姆定律的内容、表达式及适用条件。 2.会用姆定律分析解决一些实际问题。

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

高中物理教学案例

化曲为直，用直解曲 ——《平抛运动》教学案例 黎城一中刘黎明 【案例背景】：《平抛运动》是普通高中课程标准实验物理教科书(必修2)第五章《曲线运动》第二节的内容。平抛运动作为高中阶段研究的两种典型曲线运动中的一种，它是学生第一次用所学过的直线运动的知识来处理曲线运动的问题，体会分析解决曲线运动问题的方法——运动的合成与分解。在教学中应让学生主动尝试经历应用这种方法来探究平抛物体运动规律的学习过程，体验知识发生的过程，激发学生探究未知问题的乐趣，领悟怎样将复杂的问题化为简单的问题，将未知问题化为已知问题，将曲线运动的问题化为直线运动的问题。让学生真正理解运动的合成与分解这种思想方法的意义，理解为什么平抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。 【预设思路】：本节课采用演示、引导，学生实验探究，讨论、交流学习成果等方法。让学生通过观察实验，同学之间相互讨论，来体会是如何将一个复杂的曲线运动——平抛运动，等效分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向自由落体运动。为了使学生能主动获取知识、培养能力、学会学习和研究的方法，调动学生学习积极性，使学生获得成就感，应把观察现象、初步分析、猜想、实验研究、推导规律等环节都尽量交给学生自主完成，让教学过程真正成为学生学习的过程，使学生既学到了知识，又培养了科学探究能力，充分体现教师的主导作用和学生主体作用。

【案例描述】： [复习导入] 师：前面我们学习了曲线运动的相关知识以及研究曲线运动基本方法——运动的合成与分解，在学习新课之前我们先来回顾一下．物体在什么情况下物体会做曲线运动? 生：当物体所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。 师：做曲线运动的物体其速度方向是怎样的? 生：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。 师：对于曲线运动，我们通常会如何处理？ 生：把它分解为两个方向的运动来研究，两个分运动的共同效果与合运动效果是一样的。 [进行新课] 一、抛体运动与平抛运动 师：阅读教材，理解什么是平抛运动？举出生活中物体做平抛动的例子。 将一张小纸团水平抛出，小纸团的运动能否看成是 平抛运动？为什么？ 生：阅读教材，回答出平抛运动的概念，列举生活实例。思考抛出的纸团的运动是不是平抛运动，通过对纸团运 动的分析，理解平抛运动的条件――空气阻力相对 物体的重力可以忽略不计。 师：通过实例分析，理解平抛运动的条件。增强学生的感性认识，激发学习物理的兴趣。 二、竖直方向的运动规律 师：演示实验，喷出的水柱显示了平抛运动的轨迹。 提出问题，引导学生观察：平抛运动的轨迹是一条 曲线，我们如何研究这个曲线运动的规律呢？根据 物体做平抛运动的条件，对竖直方向上的运动能否 作出猜测？