“牛顿运动定律”物理演示实验设计的研究

江苏省扬州市扬州大学附属中学东部分校高三(10)班(225003) 陈翰玄 ●

“牛顿运动定律”物理演示实验设计的研究

江苏省扬州市扬州大学附属中学东部分校高三(10)班(225003) 陈翰玄 ●

高中生在学习物理知识时，演示实验能锻炼我们的思维能力．本文从“牛顿运动定律”的演示实验设计入手，对如何提升物理演示实验效果的几点措施进行了研究．

物理;实验;牛顿运动定律

高中阶段的物理学科主要是一门以探索实验为基础的学科，在学习物理知识的同时，必须要辅以相应的实验知识，从中发现物理规律．在学习物理知识时，演示实验的运用不仅可以加深我们对物理知识的理解，更为重要的是，也可以在实验的同时，形成直观的物理思维，进而锻炼了我们的思维能力．本文以“牛顿运动定律”为前提，对其进行了演示实验设计的研究．

一、实验器材及过程

1．所需器材

小车1辆、打点计时器1个、木板一块、纸带一条．

2．实验过程

为了探讨加速度与质量之间的关系，我们进行了如下实验:将小车放置于木板上，在小车后固定一条纸带，将纸带穿过打点计时器，并将木板其中一侧垫高，以此协调打点计时器在小车阻力以及其他方面的阻力．随着实验的进行，我们将木板的倾斜度进行调整，让小车可以在完全不受牵引的状态下，自动拖动纸带沿着木板匀速运动．随后，利用打点计时器测量小车处于运动状态下的加速度，并通过反复的实验证明，小车在运动状态下，通过增减重物能否实现小车质量的改变．

3．实验结论

通过上述实验我们可以通过观察得出以下猜想:物体加速度和其本身所承受的力与质量之间存在十分直接的联系，也就是加速度和力成正比，和质量成反比，即a∝．我们通过多次实验证实了这个猜想，由此得出牛顿第二定律概念与公式，即物体加速度的大小和它受到的作用力成正比，和其质量成反比，且加速度方向与作用力方向一致．表达式即或是F∝ma．

二、提升实验效果的几点措施

1．加强与生活实际的结合

因为物理学科本身具有一定的实践性特点，所以我们为了理解物理概念与知识，必须要通过实验的形式获得．但是我们在学习物理知识或是观察教师实验过程时，难免会出现注意力不集中的问题，所以导致物理演示实验缺乏理想的效果．为了解决这一问题，我们除了要集中注意力之外，更为重要的是通过其他的方式降低物理实验的抽象性，加强与生活实际的结合，这是一个非常有效的方法．例如:我们在进行“静电平衡导体内部电荷”相关实验时，便可以运用生活中常见的物件进行实验，比如易拉罐．或是在研究压强相关知识时，也可以将生活中随处可见的气球作为实验材料，无需实验室、实验器材等环节的限制，可以随时随地的研究物理知识．在这个过程中，我们运用一些生活中常见的废弃材料进行实验，也可以提高学习的积极性．

2．拓展思维，从不同角度看待物理认知

因为物理本身在知识逻辑性方面具有一定的优势，所以在听教师讲课时难免会出现“溜号”这种问题，面对教师提出的问题，无法用更为开拓的思维进行思考，看待问题过于单一．为了解决这一问题，我们需要不断拓展自身的思维，敢于提出质疑，在兴趣的基础上了解物理这一学科．例如:我们可以在解答一些问题时，尝试用不同的角度回答，锻炼自己思维的多样性，并对自己提出的解答方案进行质疑，激发对问题的求知欲，从而提高物理学习的兴趣，为顺利的开展物理演示实验奠定基础．

3．建立模型，分析实验操作流程

因为物理具有很强的实践性和操作性，对于一些物理知识只能通过实验的形式加以了解，加之教材中一些物理实验的描述过于模糊，所以导致我能在学习时并没能理解其真正的含义，面对这种问题，我们可以通过建立物理模型，分析实验操作流程的形式，使实验演示过程更为详细．例如在进行“牛顿第二定律”相关实验演示时，我们可以在实验进行的过程中，用自己的语言对实验的过程加以表述，或是在实验结束之后，书写一份详细的实验演示报告，将自己所做实验以报告的形式上交给教师进行检查．在这一过程中，我们不仅可以提升物理建模的能力，同时也加强了物理问题的分析能力与创新性．

4．加强物理实验的想象力与创造力

我们在课堂中学习到的知识主要是应用于生活，正所谓“知行合一”，所以，为了能够更好地体现物理演示实验效果，我们还要全面突破思维的限制，加强物理实验过程中的想象力与创造力，将一些物理原理应用于生活中，解答生活中的疑惑．例如:我们可以根据电学和光学的基本原理，自己动手制作音乐贺卡，这样一来不仅巩固了课堂中所学习到的物理知识，同时也以实践的形式加以巩固和运用，实现了理论与实践两者的统一，这不仅对提高我们物理实验水平具有十分重要的作用，同时也使我们的学习兴趣、思考能力得到了极大的提升．

高中阶段的物理学科主要体现的是知识实践性，所以想要获得更为深刻的物理原理与知识，就必须付诸于“实验”．本文从“牛顿运动定律”的演示实验设计入手，对如何提升物理演示实验效果的几点措施进行了研究．通过文章中的研究发现，我们的学习兴趣、基础知识储备以及思维等都是影响实验效果的重要因素．只有不断完善自我，扩大知识储备量，提升物理操作水平，才能进一步实现综合素质的不断提升．

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1008－0333(2017)06－0075－01