物理实验的简单设计公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件

1、物理试验简单设计 第1页 物理试验物理试验是科学试验一个。所谓科学试验，就是人们依据研究目标，利用科学仪器设备人为地控制或模拟自然现象，排除干扰、突出主要原因，在最有利条件下去研究自然规律一个活动。在物理学产生和发展进程中，物理试验自始至终占有极其主要地位。能够说它是发觉物理奥秘、总结规律钥匙。我们提出假设与猜测是否正确，普通都要经过试验来验证。第2页历史上许多试验设计非常巧妙，不但目标明确，思索周密，而且抓住关键，出奇制胜。比如，17世纪伽利略设计研究惯性定律,自由落体试验;历史上连续了近3测定光速试验;19卢瑟福研究原子内部结构粒子散射试验等，就是巧妙设计典范。因为我们知识所限，对这些试验

2、还难于了解，不过我们能够对教材中一些试验认真加以分析，就会得到很多启发。 第3页试验设计 1.确定试验目标 2.确定试验中变量 3.试验变量控制 4.试验组成部分（试验对象，试验源，试验效果显示器） 5.试验效果显示方法(转换法，对比法，放大法) 6.选择试验仪器 7.确定试验步骤 8.设计试验数据统计表 9.实施试验10.试验数据处理11.总结规律 第4页 物理试验设计三步曲确定变量(普通都是多个变量:如引发I改变V,R,;一个因变量I,二个自变量R,V;)怎样控制变量(这么只研究两个变量:一个因变量I,一个自变量R或V;)设计试验:试验对象: 因变量(电阻R上电流I)试验源: 自变量(引发

3、电流改变电源V)试验效果显示器: 电流表 第5页1.确定实验目假设(在试验基础上提出):研究电路中电流I与电压U电阻R关系SAV第6页2.确定试验变量变量:因变量:I自变量:U R第7页3.试验变量控制控制变量试验法: 在决定事物或者过程规律多个原因(变量)中，先固定一些变量原因不变，只改变其中一个变量原因，进行观察试验，如此屡次重复然后再利用归纳法或者逻辑推理等方法，综合出多个变量原因之间关系，从而得出物理规律。1.固定R: 改变U:研究I与U关系2.固定U: 改变R:研究I与R关系第8页4.试验组成部分试验对象:电阻试验源:电源(电池)试验效果显示器:电压表,电流表第9页物理试验基本组成部

4、分分析依据：统编初中物理教材，个试验，其中演示试验个，学生分组试验个，小试验个，习题中设计试验个。这些试验都渗透着物理学工作者十分丰富而新奇方法论思想。第10页比如，为了研究物体发声原因，经过观察，提出物体发声原因是物体振动引发，这一假设是否正确呢，我们能够设计试验来验证。如图1，拿一个音叉，用小锤敲击它，音叉发出了声音，不过难于观察到音叉在振动，此时我们能够采取许多方法，比如，用手轻轻地接触音叉，感受音叉在振动。为了使更多人观察到它振动，教材中设计用细线拴一个小乒乓球，轻轻地接触音叉，经过观察乒乓球被弹出，从而说明音叉在振动，试验尽管是很简单，不过其设计思想确实非常巧妙。这个试验还能够用来研

5、究声音响度与振幅等原因关系。第11页又如，我们要验证凸透镜对光线会聚作用（或者是研究凸透镜成像规律），拿一个凸透镜，找一个光源（能够是太阳，蜡烛，手电筒等），汇聚光线或所成像展现在光屏上，方便于观察，如图2。第12页再如，我们验证物体在水中受到浮力，能够在弹簧秤下栓一个铁块，放入水中，借助观察弹簧秤示数减小说明铁块受到了浮力，如图3。第13页经过以上及许多试验观察，我们发觉,一个完整成功物理试验大致可由三个部分组成：1.试验对象：它是我们要研究对象，能够是一个物体，一件事物，或者一个现象等，比如以上试验中音叉，凸透镜，铁块等；2.试验源：它是对试验对象施加一个作用，或者对试验对象发出一个信号发

6、生源，比如以上试验中小锤，蜡烛，水等；做力学、热学、电学、光学试验，要分别选取力源、热源、电源、光源等。3.试验效果显示器：它是用来展现试验对象接收试验源作用或信号后所产生效应装置。经过它直接或间接地进行效果观察。比如以上试验中乒乓球，光屏，弹簧秤等等。 第14页当然，上述分法不是绝正确。有些简单试验中，比如拨动钢尺研究声音发生以及决定音调原因，此时试验对象和试验效果显示器都是钢尺，也就是说试验效果就显示在试验对象身上。能够对教材中试验逐一进行研究，分析它基本组成部分，这对学习试验设计是很有帮助。第15页物理试验基本组成部分视频资料天津老师讲课录像:显示喇叭发生在振动洪恩课件济南老师:固体平面

7、镜形变(激光演示)第16页 实例 试验对象 试验源 显示器 物体 手 细管中形变 玻璃瓶 压力 色水 帕斯卡球 液体 活塞 橡皮膜 空气压缩 气室中 硝化棉引火仪 气体 活塞 被点燃 气体 细管中热膨胀 气体 手捂 色水 奥斯特 导线中 磁针 试验 电流 电源 偏转 光 电 效 应 锌板 弧光灯 验电器 透镜成像 凸透镜 蜡烛 光屏 粒子 荧光屏散射试验 金箔 放射源 显微镜 第17页5.试验效果显示方法我们了解试验基本组成部分，是为了依据要求进行试验设计。试验设计中确定试验对象、选择试验源相对来讲是比较轻易，困难是怎样显著地显示试验效果，在物理试验中，惯用方法有以下几个。转换法，对比法，放大

8、法平衡法第18页转换方法也称间接方法。在物理试验中，常有一些现象因不显著而不易观察或者不易直接观察，这就要借助于力、热、电、光、机械等方法之间相互转换，以间接地实现可观察、轻易观察或观察效果显著目标。这里说转换主要是从效果相当思想出发进行转换。比如难于观察到音叉振动，我们利用小乒乓球，轻轻地接触音叉，经过观察乒乓球被弹出，从而说明音叉在振动；经过放在喇叭纸盆上小纸屑跳动，间接地说明纸盆发声时在振动，这都是很经典利用了转换方法。第19页 放大方法在试验观察过程中，有些物理量因太小而不能直接观察时，就能够借助于声、光或叠加等方法，将待测量放大后再去观察。如放大镜、望远镜、显微镜等仪器设计都源于放大思想。还有试验中，需要测量一些微小量，如金属丝直径，纸厚度，一段头发质量等，能够将细导线缠绕在木棒上，测出若干圈导线所占长度，然后求出直径等，用都是这种方法。第20页比较方法物理试验常经过对一些物理现象或物理量比较，来到达异中求同或同中求异试验目标，此即比较法。实际上能够说每一个试验中都要利用了比较方法，比如确定物理现象有没有、现象强弱等。当然，物理试验效果显示设计方法绝不限于上述几