计算机技术在高中物理实验中的应用研究

赵唯霖

（辽宁省丹东市第四中学，丹东 118001）

1 实验过程减缓，便于动态观察

1.1 利用计算机模拟实验，便于观察

在我们进行物理实验的过程中，由于我们对于物理知识的掌握的程度以及思考方式的不同，导致我们对实验现象的观察会出现一定的偏差和困难。而利用计算机技术进行物理现象的模拟实验，可以对物理实验的过程进行有效的控制，适当的减缓实验速度，例如可以进行气象变化模拟，对实验现象实行“慢动作”，放大实验细节，方便了我们对于实验现象的观察。再比如在对桥梁受力分析中，可以利用计算机进行模拟实验，将外力方向以及大小进行改变后，计算机能够通过“微图像”显示出桥梁的受力状况，在受力分解方面也可以在计算机中以详细的箭头标识出来，便于观察和理解。同时在物理模拟实验中，可以在实验进行时对物理实验加入相关的注解，引导我们对于物理实验的思考，加深我们对于物理实验原理的理解。

1.2 以自由落体实验为例

在自由落体的实验中，由于物体下落过程中速度较快，给我们观察物体下落运动带来了困难，我们难以分析出物体下落的运动规律。而即使有部分老师会借助频闪照片来帮助我们观察实验现象，但是依旧有部分同学对于该实验无法透彻的理解。并且不是所有的学校都是有频闪设备的。所以，教师这时候可以拍摄物体自由落体过程，再把视频传入计算机设备中，制作动态演示图，利用计算机的软件功能延缓视频的播放流程，方便我们对于该实验现象观察。

2 作图与列表分析

2.1 利用计算机处理实验数据

在我们的物理实验中，通常情况下都会有大量的物理量的测量，并要求我们学生根据这些数据做出图像分析物理现象的规律，列出方程式表达。在这时候，有效的借助计算机技术的数据处理功能，可以简化数据实验分析过程，提高我们的物理学习的效率。

2.2 以测量电源内阻实验为例

在测量电源内阻的物理实验中，实验过程存在多组电流与电压的测量数据，由于实验课堂时间有限，我们在课堂上是无法完成对大量数据的计算的。但是如果使用计算机里面的Excle表格的数据处理功能，能在较短时间内实现实验数据的自动分析和处理，可以较大程度上提我们在物理实验课上的学习效率。比如该实验是要通过多组测量电源两端的电压和电流，得出两者的关系，因此只要在Excle中输入相关的公式表达，填入数据，计算机就可以自动完成该实验的数据处理与分析，甚至可以得出相应的图像分析，再根据图像规律可以得出图像方程式。大大减低了我们实验数据处理分析时间。

3 使用电子白板，直接绘图

3.1 利用计算机软件的几何画板绘制实验的图像

大部分物理实验中都会要求学生要画出图像。所以老师在实验课堂上还要教授绘制图像。在描点、绘图做示范图时老师为保证图像的准确清晰往往要耗费较多时间。而利用计算机里的几何画板绘制实验图像，可以既快速又精确的进行绘图，并得到方程式，大大节省了老师课堂绘图时间，提高了我们的学习效率。

3.2 以测量电源内阻实验为例

同样以测量电源内阻实验为例。通过测量的多组I值和U值，使用几何画板可以快速的进行描点、绘图，得出图像。同时选择“方程”工具栏可以得出相应的实验方程，输入方程中的物理字母的物理意义，可以通过图像获取图像的斜率即电源内阻，Y轴截距即电源电动势。从而使我们能快速的完成了该实验绘图。

4 增强对于实验的感受度

4.1 利用计算机技术将无法观察或无法进行实验的现象呈现出来

在我们的物理实验中还会涉及到对于宏观和微观现象的分析，这要求我们要具有较高的思维想象能力。因此，教师可以借助计算机技术对宏观、微观现象进行适当的缩放，再用计算机将其呈现出来，从而帮助增强我们的实验感受度，提高我们的物理思维能力。

4.2 以布朗实验为例

以布朗实验为例。传统教学实验通常借助电子显微镜对花粉颗粒的运动现象进行观察，但是由于设备的局限我们并不能得到该物体运动的原因。运用计算机技术可以模拟出花粉粒子所受其他液体粒子碰撞的过程，从而使加深我们对该实验的理解，得出花粉颗粒移动是由液体粒子相互碰撞产生能量导致的。

5 结束语

因此，在高中物理实验教学中利用计算机技术进行辅助教学，可以减缓实验过程、快速准确的进行实验数据处理、绘制图像、得出方程式以及对物理的宏观微观现象进行缩放，加深了我们学生对物理实验现象的理解，大大提高了我们高中物理实验学习效率，也将成为未来我们高中物理实验教学的发展趋势。