弹性势能表达式实验设计探究

1、弹性势能表达式实验设计探究摘要：通过对弹性势能表达式仪器自己动手进行设计，使 学生能够很好地完成实验，培养学生的科学精神和创新能 力。关键词：设计；探究；弹性势能物理学是一门以实验为基础的科学。物理学的实验基 础、理论体系和研究方法是现代科学技术的基础，它们在学 生智能的发展中和创新能力的提高中占有越来越重要的地 位。当今的基础教学改革，不仅仅是对教学内容的改革，更 重要的体现在对教师的教学方法和学生的学习方式的变革 ±o物理课程是基础科学教学中的一门基础性的学科，它也 是一门具有哲理性的学科，其科学探究的实验方法，对培养 具有科学探究能力的人才，具有十分明显的优势。因此，在 高中物

2、理教学中重视实验教学、开发探究性实验，这是落实 义务教育物理课程标准的一个具体的措施。探究性实验 是指学生在学习好课本知识之后，在老师的引导下结合具体 问题进行自主探究，对知识更进一步地领会和掌握，形成理 论联系实际的能力，通过探究性实验的实验观察和实验手 段，使学生认识获取知识的方法和过程，从而更有效地掌握 进一步学习现代生产技能和现代技术所必需的基础物理知 识，培养学生的科学态度和科学作风，还能够培养学生的创新精神和创新能力。弹性势能表达式的探究实验，是物理新教材人教版必修（2）实验三的探究性实验，由于功是能量转化的量度，克 服弹力做了多少功，就有多少其他形式的能转化弹性势能。 此实验可采

3、用以下两种方法：一、使重力势能转化为弹性势能2.实验数据的处理比如上面做的弹簧的压缩求出k的实验，我们就可以用 来做探究弹性势能的表达式的实验，因为重力势能比较容易 测量，所以，我们把钩码放在弹簧上，用钩码下落的高度和 弹簧的形变量来探究弹性势能的表达式。二、利用弹性势能和动能的相互转化测量弹性势能1实验仪器的结构具体的做法是，在平抛运动仪器的水平轨道上打一个 孔，把弹簧固定在轨道上。将白纸和复写纸叠放在一起，用 夹子固定在面板上。同时，把白纸按实验仪器示教板的大小 叠起来，让纸的边缘与示教板上框线的边缘线对齐，并把小 球离开轨道的水平末端的这点标出，作为h高度，s水平坐 标的原点，用现有仪器

4、上的夹子进行夹白纸和复写纸会夹不 牢，经常造成白纸和复写纸滑动离开原来的位置，造成实验 打出的点误差增大。用天平测量钢球的质量m,让钢球每次压缩弹簧一段距离，用刻度尺测量出长度x,并记录形变量ax,由静止释 放钢球，使钢球沿水平轨道方向射出，钢球在空中飞行落在 接球槽，复写纸在白纸上留下钢球的位置，改变弹簧的形变 量x,重复实验3次，注意在做实验时一定选弹簧与钢球匹 配。2实验数据的处理从以上两种方法，能够进行弹性势能表达式的探究实 验，但是第一种方法能够在做探究弹性势能表达式实验的同 时把弹簧的k值求出。而第二种方法中弹簧的k值，要另外 做实验得出。所以第一种方法比较方便。以上探究实验，可以充分利用物理实验室的现有器材， 在新教材实验中把一些废旧不用的器材，重新组合再利用， 以取得很好的教学效果。物理教学中运用探究性实验的目的 主要在于给学生学习物理创造一个良好的环境，使学生认识 物理知识形成的过程和方法，从而能主动地获取物理知识和 发展能力，促进学生科学品质和世界观的形成。同时，通过 学生实验，使学生掌握实验的基础知识和基本方法，培养他 们的实验技能，在实验中逐渐培养学生的创新精神和创新能 力。参考文献：1 陶洪.物理实验论m.广西：广西教育出版社，199&2 安忠，刘炳昇中学物理实验教学研究m.北京：高 等教育出版社，1986.3 阎金铎，田世昆中学物理