2008年初中物理实验技能讲座

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,初中物理实验技能讲座,扬中教研室 陈林桥,2008,、,9,实验技能大赛,1,、对象：农村初中物理实验员,2,、检测：,实验准备技能,实验操作技能,实验创新技能,3,、题目：测量二极管正向导通时的伏安特征曲线,实验技能评价标准,实验操作,1/,工具使用的正确性,10,分,2/,仪器组装的合理性,10,分,3/,操作程序的科学性,10,分,4/,实验操作的熟练性,10,分,5/,实验数据的准确性,10,分,实验创新,1/,作品的新颖性,12,分,2/,作品的实用性,10,分,3/,方案的目的性,10,分,4/,操作的便捷性,10,分,5/,外观的可视性,8,分,实验过程中出现的问题,1/,实验操作前不画电路图,2/,连线的顺序,3/,电表的选择、读数,4/,二极管正负极的判断,5/,变阻器的连接和使用,6/,表格的设计,7/,图像的绘制,8/,误差的分析,一、课程标准对实验的要求,物理学由实验和理论两部分组成。,物理学实验是人类认识世界的一种重要活动，是进行科学研究的基础,1/,课程目标,2/,科学探究能力目标,1,、,课程目标,一、知识与技能,1.,具有初步的实验操作技能，会使用简单的实验仪器和测量工具，能测量一些基本的物理量。,2.,会记录实验数据，知道简单的数据处理方法，会写简单的实验报告，会用科学术语、简单图表等描述实验结果。,二、过程与方法,1.,经历观察物理现象的过程，能简单描述所观察物理现象的主要特征。有初步的观察能力。,2.,能在观察物理现象或物理学习过程中发现一些问题。有初步的提出问题的能力。,3.,学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律，尝试应用已知的科学规律去解释某些具体问题。有初步的分析概括能力。,三、情感态度与价值观,1.,具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，勇于探究日常用品或新器件中的物理学原理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。乐于参与观察、实验、制作、调查等科学实践活动。,2.,在解决问题的过程中，有克服困难的信心和决心，能体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦。,3.,养成实事求是、尊重自然规律的科学态度，不迷信权威，具有判断大众传媒是否符合科学规律的初步意识,4.,有将自己的见解公开并与他人交流的愿望，认识交流与合作的重要性，有主动与他人合作的精神，敢于提出与别人不同的见解，也勇于放弃或修正自己的错误观点。,2,、 科学探究能力目标,1/,提出问题,:,能从日常生活、自然现象或实验观察中发现与物理学有关的问题。,2/,猜想与假设,:,对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设。,3/,制定计划与设计实验,:,明确探究目的和已有条件，经历制定计划与设计实验的过程。,尝试选择科学探究的方法及所需要的器材。,尝试考虑影响问题的主要因素，有控制变量的初步意识。,认识制定计划与设计实验在科学探究中的作用。,4/,进行实验与收集证据,能通过观察和实验收集数据。,会阅读简单仪器的说明书，能按书面说明操作。,会使用简单的实验仪器，能正确记录实验数据。,具有安全操作的意识。,认识进行实验与收集数据对科学探究的重要性。,5/,分析与论证,能初步描述实验数据或有关信息。,经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程。,6/,评 估,有评估探究过程和探究结果的意识,尝试改进探究方案,有从评估中吸取经验教训的意识,认识评估对科学探究的意义,7/,交流与合作,能写出简单的探究报告,有准确表达自己观点的意识,在合作中注意既坚持原则又尊重他人,能思考别人的意见，改进自己的探究方案,有团队精神,认识科学探究中必须有合作精神,一、 基本仪器,二、基本方法,三、基本类型,1/,刻度尺,2/,天平,3/,秒表,4/,弹簧测力计,5/,温度计,6/,量筒（量杯）,7/,电流表,8/,电压表,9/,滑动变阻器,另外还有溢水杯、液体压强计、电能表等。,一、 基本仪器,二、,基本方法,（一） 控制变量法,影响物理研究对象的因素在许多情况下并不是单一的，而是多种因素相互交错、共同起作用的。所以要想精确地把握研究对象的各种特性，弄清事物变化的原因和规律，必须人为的制造一些条件，便于问题的研究。控制变量法是实验教学中常用的探究这类问题的科学方法。,当一个物理量与几个因素有关时，我们一般是分别研究这个物理量与各个因素之间的关系，再进行综合分析得出结论。这样就必须在研究物理量同其中一个因素之间的关系时，将另外几个因素人为地控制起来，使它们保持不变，以便观察和研究该物理量与这个因素之间的关系。这就是“控制变量法”。,蒸发的快慢与哪些因素有关？,导体的电阻大小与哪些因素有关？,影响电磁铁磁性强弱的因素有哪些？,力的作用效果与哪些因素有关？,影响滑动摩擦力大小的因素有哪些？,影响压力作用效果的因素有哪些？,研究液体的压强与哪些因素有关？,研究浮力的大小与哪些因素有关？,研究动能或势能的大小与哪些因素有关？,（二）等效替代法,当测量器材无法直接测量某个物理量时，就要设法用可以直接测量的物理量来取代不能直接测量的物理量。,“曹冲称象”运用的就是一种等效替代的思想，他是用石头替代了大象，巧妙地测出了大象的重力。,如测量不规则容器的容积时，只需要把该装满水，测量水的体积即为该容器的容积。,又如，测量不规则固体的体积，就是利用物体浸没在液体中时，物体体积与物体排开的液体的体积相等的原理。但采用此方法时，要注意的是直接测量的与不能直接测量的物理量之间要有内在的联系。,（三）转换法,转换法就是在保证效果相同的前提下，将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象；将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题；将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法。,如：在研究电热的功率与电阻关系的实验中，电流通过阻值不等的两根电阻丝产生的热量无法直接观测和比较，而我们通过转换为让煤油吸热，观察煤油温度变化情况，从而推导出那个电阻放热多。进而再问该实验能否不用煤油而改用其它方式来观察电阻通电后的发热情况？,常用方法还有：,类比法、归纳法、比较法；,图象法、演绎法、推理法；,逆向思维法、宏观与微观结合法；,累积法以及猜想法,等,。,初中物理学生实验,18,初中物理演示实验,36,随堂小实验,12,初中物理学生实验,1,测量物质的密度,2,固体熔化时温度的变化规律,3,探究物体速度的变化,4,探究影响摩擦力大小的因素,5,探究浮力,6,影响液体压强大小的因素,7,杠杆的平衡条件,8,测机械效率,9,光的反射规律,10,平面镜成像特点,11,凸透镜成像规律,12,连接串联电路和并联电路,13,串、并联电路中的电流关系,14,串、并联电路中的电压关系,15,电阻上电流与电压的关系,16,测量小灯泡的电阻,17,测量小灯泡的电功率,18,电流做功与哪些因素有关,初中物理演示实验,1,碘的升华,2,比较不同物质的吸热能力,3,探究物质的属性（密度）,4,分子的扩散,5,分子间有空隙,6,分子间的相互作用,7,二力的合成,8,力的平衡,9,惯性,10,浮沉条件的应用,11,滑轮组的设计,12,机械能的转换,13,声音的传播,14,汽油机和柴油机的工作原理,15,光的折射,16,光的色散,17,凸透镜、凹透镜的特点,18,眼睛,19,电路的组成,20,电流表的使用,初中物理演示实验,21,电压表的使用,22,决定电阻大小的因素,23,滑动变阻器、电阻箱的构造,24,电阻的串联与并联,25,家庭电路的组成,26,磁体及磁极,27,磁化实验,28,磁场及其方向,29,奥斯特实验,30,通电螺线管的磁场,31,电磁铁,32,电磁继电器,33,磁场对通电导线的作用,34,探究磁生电的条件,35,手摇发电机,36,演示电磁波的存在,随堂小实验,1,时间、长度的测量和估测以及特殊测量,2,使用弹簧测力计,3,探究重力与质量的关系,4,用天平测质量,5,影响压强大小的因素,6,大气压强,7,流体压强与流速的关系,8,探究定、动滑轮的特点,9,用温度计测量水的温度,10,蒸发致冷,11,二极管的单向导电性,12,音调,分类,力学,声、热,光学,电与磁,统计,14,6,3,15,分类,测量性实验,探究性实验,力,学,测长度,测时间,测速度,测体积,测质量,测密度,测力,（测拉力、重力、摩擦力等）,探究杠杆的平衡条件,探究影响摩擦力大小的因素,探究液体内部的压强规律,探究物体的浮沉条件 探究二力平衡的条件,探究影响物体动能大小的因素,探究影响物体重力势能大小的因素等。,分类,测量性实验,探究性实验,声,热,用温度计测量温度,探究材料的隔声性能 探究声音发生和传播的条件,探究晶体和非晶体的熔化和凝固规律,研究物质的比热容属性,研究改变物体内能的方法另外，还有观察水的沸腾实验等。,分类,测量性实验,探究性实验,光,学,探究光的反射规律,探究平面镜的成象规律,探究凸透镜成象规律等,分类,测量性实验,探究性实验,电,与,磁,测电流,测电压,测电阻,测电功率,测电功等,探究串联电路的,I,、,U,、,R,特点,探究并联电路的,I,、,U,、,R,特点,探究影响电阻大小的因素,探究,Q,与,I,、,R,、,t,的,关系,焦耳定律,探究,I,与,U,、,R,的关系,欧姆定律,探究电磁铁磁的特点,探究磁场对电流的作用力,探究感应电流产生的条件,探究通电螺线管的磁场特点,另外，还有安装直流电动机模型等实验。,看,调,做,记,析,理,一、看,“观察和了解”是所有实验的第一环节，包括对实验器材的选取，器材的使用规则，器材的使用范围，以及器材的精确度等，要有一个详尽的了解。,例如：测量教室的长度，我们是选用米尺还是选用皮尺呢？因为测量工具的米尺和皮尺，最显著的特点是它们测量范围,量程不同。如果用米尺就必须采用重复测量的方法，即使方法和操作都正确，但仍加大了实验的误差，而皮尺可以一次性测量，有效地减小了误差。使用前，我们还用“看”它零刻度的位置，零刻度是否磨损，以及它的分度值。这些因素直接关系到我们是否操作恰当，读数是否准确的问题。,二、调,“调整或调节”，它是进行实验的一个准备阶段，调整或调节的正确与否对实验的成功有决定性的作用。对部分需要“调”的实验仪器，应注重怎样正确的“调”。最好当学生的面示范一次或几次。,例如：托盘天平的调平衡，首要条件是要将托盘天平放在水平桌面上，然后才能调平，在调平的过程中，轻轻旋动平衡螺母，使指针指在分度盘的中间，（如不能达到目的，则需移动，并记下游码的位置）。在此过程中，不能用力太猛，否则易于损坏刀刃，减少托盘天平的灵敏度，加大实验的误差，而且每一次调节，都应在天平静止以后才能进行。,三、做,做实验，是实际动手操作参与实践的具体过程。每一种仪器，都有它的使用规则和要求，我们应严格地按照它的规则要求进行操作。特别是在做一些带危险性的或损坏性的实验时，应先通过教师的检查，避免一些不必要的损坏和意外。,在用电流表测量电路电流的连接电路时，开关应断开，电流表应与被测部分串联，要保证电流必须从电流表的正极流入负极流出，被测电流不超过电流表的量程，（在不能确定的情况下，可以采用点触或试触的方法），不能将电流表不经过用电器而直接接在电源的两端。当然，我们可以事先将电路图画好，然后按电路图连接达到操作时降低难度的目的。,四、记,在实验中，正确的读取和记录数据，它包括：读取的姿势,（例：刻度尺数值的读取时，眼睛应水平垂直或竖直垂直刻度）；,读取的方法,（读到分度值的下一位）,和准确的记录,（数字与单位要准确）。,在此过程中，应注重实验的事实，而不能任意加大或减小实验数据，有意迎合实验的真实结果，要有实事求是的科学态度。,五、析,对于记录的数据由于操作者不同，实验器材的不同，操作方法的不同等因素，可能导致同一实验结果的不同。我们应及时加以总结和分析。分析哪些是错误导致的结果，哪些是误差造成的原因，与学生共同探求对实验器材和实验方法的改进，进一步激发学生学习兴趣，拓宽他们的思维。,例：做动滑轮可以省一半力的实验过程中，实验的结果与理论的数值存在偏大的现象，这并不是错误实验的原因，而是由于摩擦力存在的导致的结果，为了使实验结果更趋于理想，我们应想办法，减少摩擦。,六、理,实验器材的适当选取，实验过程的正确操作，实验数据的准确读取，记录和分析，并不意味着实验的完整结束。实验后器材的归类、整理是各类实验的扫尾工作，也是一个不可忽视的工作，要爱护仪器，要养成有始有终的科学态度。,