Excel与中学物理教学

骆贤

鉴于多种原因，我们的高考考场内禁用计算器，其它所有正统的大小考场中也禁用计算器；为了适应这一点，学校组织的大小考试中也禁用计算器；为了训练相应的运算能力，我们在平时的作业中也不让用计算器。这样一来，虽然一生的学习生涯中，我们放着简便的计算器不用，花费了大量的时间去搞形式性的加减乘除“训练”，但确也使国人的计算能力、尤其是心算能力雄踞世界前列，到国外超市购物，报钱速度之快之准，可以让手持计算器报价的蓝眼睛售货员目瞪口呆！

相反，一位外国同仁，你报给他“8件、7件”，他就在计算器上很有弹性地敲四下，告诉你“一共15件”，暗示你若离开计算器，他就是一个“数盲”，所以有人开玩笑：你和美国人做生意，价格谈判时你先得“绕”，三绕四绕下来，他就根本算不清是赚了还是赔了，只有瞎跟着你应声“唔唔”的份；但你也得羡慕，就是这个便捷的计算器，为他的学生时代赢得了多少玩的时间？

现在，我们有了更强大的计算机！但多数人默认她是文科性质的，对她的理科性了解甚少，不重视Excel就是一部浩瀚的数学书，有比计算器强大千万倍的计算功能——尤其是拖动计算功能；当然，或许是她与高考无多大关系，因此也就淡出我们的视线，仅仅让她在信息核技术课堂中存在，而没有作为一种基本工具综合应用到其它学科教学中来。

Excel与探究性实验

新教材在第二章《探究小车速度随时间变化的规律》中，就以“做一做”的形式提出利用用Excel绘制v-t图像，可见编者对实验中采取如此办法是持推介态度的，只是我们觉得她与高考没有什么关系而把她给漠视了。

大家想，在分组实验《描绘小灯泡的伏安特性曲线》中，我们为了取得尽可能多组数据，但事实上我们取了几组数据呢——8组左右而已吧。秉承着“探究性”、“实验”宗旨，这样的数据，实在算不了什么研究。

我们尝试一下：用“6V，0.8A”的小灯泡和50Ω的变阻器，这种办法在《研究匀变速直线运动》、《测定金属电阻率》、《测定电源电动势和内阻》等等实验中，只要是涉及多组数据需要处理的，我们都可以使用，真的让学生实验做出一点研究的味道来！特别像在探究单摆周期与摆长的关系时，取一大帮摆长L和周期T的实验数据，输入Excel中，让它拖算出T2的值，让电子表格做出T-L、T2- L图像，结果真的是太爽了。

Excel与探究性问题

体育课投掷铅球，是一个斜抛取最大水平位移的问题，虽然是学生比较熟悉的抛体运动问题，但因投出点相对地面有一定高度，致使求最大值有一定的难度，除了在兴趣小组用速度矢量三角形外，多有老师会根据从地面抛投取最值的结果，定性地告知“最佳投掷角度大约为450”，但我们利用Excel则可以精确地认定最佳投掷角并形象地观察投掷成绩与投掷角度之间的关系。

如图示，设铅球以v0=12m/s从高为H=1.6m处掷出，投掷角为θ，空气阻力相对可以忽略铅球可以看作质点，当地的重力加速度为g=9.78m/s2（你看也无须去凑那个10 m/s2了），我们把抛物线从最高点分成左右两部分，很快可以得到投掷成绩

用Excel极速计算 的值并绘制成图表，显见随着θ的增大，研究点的电场强度先变大，θ等于350左右时，电场强度为最大。

可见此类研究性问题，需要掌握许多点的情况，用Excel真的可以帮我们的大忙。

Excel与疑难性问题我们要一个分压式电路，学生老是为变阻器的电阻取大的好呢还是小一点好所纠结，老师的一通抽象分析往往会让他云里雾里，现在我们用EXCEL制成形象的图表，让学生具体地看一看，就能一目了然地决定如何选用了。

设电源电压为U，变阻器的总阻值为R，灯电阻视为RL，变阻器上与灯泡并联部分电阻为Rx，则可推分压而加在灯上的，设灯电阻RL=10Ω，变阻器的总电阻取R=20Ω和R=1000Ω两种，用EXCEL制成两张图表，来表示灯上电压UL随Rx变化的函数图像如图8和图9所示，它们都可以通过分压使灯上的电压从0增大到U，但改变的方式却大相径庭。变阻器总阻值为20Ω，和灯泡的电阻比较接近，当滑动触头移动，与灯泡并联的电阻渐变大时，灯上的电压比较均匀地增大。当变阻器总电阻是1000Ω，远大于灯泡的电阻，我们可以清晰地看出，前面一大段灯上的电压变化甚微，当与灯泡并联的电阻逐渐趋向于总电阻时，灯上的电压才有明显的增大甚至最后有急剧的增大，显然这种分压方式是不妥当的。

如此一来，在这种电路中要选哪一种规格的变阻器，岂不是容易地为学生所掌握了吗？