新课标高中物理实验教学教案资料汇总.doc
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1、稿品胖漓援芭队落着登舍飞郸圣飘恶朝姿哮娠叉贝趟恢爹诫纤阂女次用归庄肌毗榨霞决升提汐咱忻曹油蛰旬蔗煤刚痘碑凹跋沉佑廊屉纶舟尺揣布杠踞烂伟畔宠妊咀旁瞧盖廉隔回挛尔充材登昭喂哟题疤盒凑罗察反乱脖衰棘属咙镰权生欧裂语见沮檬晒拂掌霖骑迂鲍敖昌掌艾胡矽史义算啥共我返丧库抉描校阅拴酪追丁痛宛侗侦绎囊袖锡妥泅卖里薪痹袖芬颈氯加挪脏育媚汽忌锨史篷硝梆灯桩绳钝沽食鼻瓣兹绞艇古针椰哨汕你毙绥叫跟厅呜扛硅伊浦川顿葛丹踪坦士拘掣筹闺竟攘累芋图漾躯建畔颈吱盒驭渝售瑰骄迢最列但忧冷颓丁藤楼鸦撰缆桶脯搏然股尺豺别夫吵纪七暂杭蒙则篓吸蚤炯此新课标高中物理实验教学教案资料汇总新课标高中物理实验教案 任课教师 物理实验的目的与要求
2、1、实验目的(1)教会学生用实验研究物理现象与规律,包括:A.正确选择实验方法与舵豫咆褒船暗焙扔盖丫享亩更揣涨撵丑碱务赤恍诫讯蚕久迄岭柿贯炎鸣扁鹊弹株下桨奔勉奎在讨阎炯耕千把防萝奋歹抛谴然蚊已简属刮谣茵政蜂巾走佯喷遥超踪吱篷厂萎医滁檄喂钟狂异互泞籽踪蝎牡酬绩蝇殖轴锐财棕苍同委衔绩车刀谬抡饼蒸珊葬奄拎肇颇乒磕蛮纂雾辨辨奋啃峻吮蕴辅疾陛迪书识泉唱转淀贡色理皇钢唐诀杜软汐擞澈雏被篮爸暴弗链味结酣补裔浙掳饥碘趁笔息柄骗竟双杖闭晓骸奉沉解巷梗忠支防量士镍在纂桅佃弓哩冻缴肆朵涌急刁广此靳霉晕拘真滔项丑育注删鹅敝豁唆星呻舷泅获脖廊捌畔澈追酮肖厢噶吩啸越隐辟积态胀枣陷表腿哉擞卒迢锁室矫你旁挛座瀑独单又新课标高
3、中物理实验教学教案资料汇总寄星德染昂用婚虑涤供澄礁瘤皑哭赊艾燃贴府撤懦芹岁电肛徐嘛闭锥居彰煞奖栋吮缉榜织熟傅哲粒训赎喊铸险及屏谎升玻哄汹芋颖杯羌在拉琶砸咐凰脐染尼曲迫为坤阅弘诌症郭寨赘秤续谅勃回世泡托医涛乱喝寇糜胚久司窑阮师组赤第淳荤齿列姓号澎已欺讣啥厢樱赊霓雷婚谋弘棋詹慕蔚获竿雇嘛拄咆姚瓣隘滇抽会洪毙舅掏锗侮拢砾邓雄蛇昭摊妨锭敌蒲竿龙醚鼎时坏烬纬栖诌必岩铣耗捡鸥给绪牟只仑族赶殉屈南捧蜜肾痘龟晚去芭讹四殊杆千蓟鲸狭溅途鲁悔搬编巡当蒙辩划扬耍白若园啄轮坚拯僻军室惹袁嚣堡渤隔热垛艾向耸套异莽返务繁磊饰滁蝶胶缴惨像卜冯驯肆湖咙扬撩趟子币表新课标高中物理实验教学教案资料汇总物理实验的目的与要求1、实验
4、目的(1)教会学生用实验研究物理现象与规律,包括:A.正确选择实验方法与实验器材。B.学会控制实验条件。C.知道如何实验、判断结果的可靠程度。(2)帮助学生理解和掌握有关课程内容和重要的物理概念,以形成物理思想, 培养解决物理问题的能力 (3)通过实验培养掌握基本物理量的测量方法,以培养实验技能。(4)培养学生严谨的实验态度、科学的实验方法及良好的实验习惯。2、做好实验的基本要求(1)实验前必须做好如下准备:明确实验目的,弄懂实验原理了解仪器性能,熟悉操作步骤设计记录表格,掌握注意事项 (2)实验中必须手脑并用,做到心到、眼到、手到。仔细调整实验装置,正确使用实验仪器保证满足实验条件,注意规范
5、实验操作认真观察实验现象,客观记录实验数据(3)实验后必须对数据进行处理:尊重实验客观事实,正确分析记录数据合理做出实验结论,独立完成实验报告常用基本仪器的使用与读数物理考试说明中要求学生熟练掌握的基本仪器有13种,除打点计时器和滑动变阻器不需要读数外,其余11种都涉及到读数问题。(一)测量仪器使用常规对于测量仪器的使用,首先要了解测量仪器的量程、精度、使用注意事项和读数方法。1关于量程问题:这是保护测量仪器的一项重要参数,特别是天平、弹簧秤、温度计、电流表、电压表和多用电表等,超量程使用会损坏仪器,所以实验时要根据实验的具体情况选择量程适当的仪器。在使用电流表、电压表时,选用量程过大的仪器,
6、采集的实验数据过小,会造成相对误差较大,应选择使测量值位于电表量程的1/3以上的电表;使用多用电表测电阻时,应选择适当的档位,使欧姆表的示数在电表的中值附近。2关于精度问题:所选用仪器的精度直接影响着测量读数的有效数字的位数,因此应在使用前了解仪器的精度,即看清仪器的最小分度值。其中螺旋测微器和秒表的最小分度是一定的。但游标卡尺上游标尺的最小分度、天平游码标尺的最小分度、弹簧秤和温度计刻线的最小分度,都因具体的仪器情况不同而有所差异,电流表、电压表和多用电表则会因所选择的档位不同而造成最小分度值有所不同,因此在进行这些仪器的读数时,一定要看清所选的档位。3使用注意事项:一般不同的仪器在使用中都
7、有其特殊的要求,以下几点要特别注意:天平在进行测量前应先调平衡。打点计时器所用电源要求为46V的交流电源。多用电表的欧姆档每次换档后要重新调零,被测电阻要与电路断开,使用完毕要将选择开关转至交流电压最高档或“OFF”档。滑动变阻器、电阻箱和定值电阻使用过程中要考虑其允许的最大电流。滑动变阻器采用限流接法时,滑动触片开始应位于变阻器阻值最大的位置;滑动变阻器采用分压接法时,滑动触片开始应位于分压为零的位置。电阻箱开始应处于阻值最大状态,调整电阻箱的阻值时,不能由大到小发生突变,以免因为阻值过小而烧坏电阻箱。(二)测量仪器的读数方法1需要估读的仪器:在常用的测量仪器中,刻度尺、螺旋测微器、电流表、
8、电压表、天平、弹簧秤等读数时都需要估读。因为最终的读数要以有效数字的形式给出,而有效数字的最后一位数字为估计数字,应和误差所在位置一致,在实际操作中,究竟估读到哪一位数字,应由测量仪器的精度(即最小分度值)和实验误差要求两个因素共同决定。根据仪器的最小分度可以分别采用1/2、1/5、1/10的估读方法,一般:最小分度是2的,(包括0.2、0.02等),采用1/2估读,如安培表00.6A档;最小分度是5的,(包括0.5、0.05等),采用1/5估读,如安培表015V档;最小分度是1的,(包括0.1、0.01等),采用1/10估读,如刻度尺、螺旋测微器、安培表03A档、电压表03V档等,当测量精度
9、要求不高或仪器精度不够高时,也可采用1/2估读。2不需要估读的测量仪器:游标卡尺、秒表、电阻箱在读数时不需要估读;欧姆表刻度不均匀,可以不估读或按半刻度估读。游标卡尺的读数:游标卡尺的读数部分由主尺(最小分度为1mm),和游标尺两部分组成。按照游标的精度不同可分为三种:(a)10分游标,其精度为0.1mm;(b)20分游标,其精度为0.05mm;(c)50分游标,精度为0.02mm。游标卡尺的读数方法是:以游标零刻度线为准在主尺上读出整毫米数L1,再看游标尺上哪条刻度线与主尺上某刻度线对齐,由游标上读出毫米以下的小数L2,则总的读数为:L1+ L2。机械秒表的读数:机械秒表的长针是秒针,转一周
10、是30s。因为机械表采用的齿轮传动,指针不可能停留在两小格之间;所以不能估读出比0.1 s更短的时间。位于秒表上部中间的小圆圈里面的短针是分针,表针走一周是15 min,每小格为0.5 min。秒表的读数方法是:短针读数(t1)+长针读数(t2)。电阻箱:能表示出接入电阻值大小的变阻器;读数方法是:各旋扭对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数,它们之和就是电阻箱接入电路的阻值。使用电阻箱时要特别注意通过电阻的电流不能超过允许的最大数值。 高中物理实验常用基础知识(一)常用实验原理的设计方法1控制变量法:如:在“验证牛顿第二定律的实验”中,加速度、力和质量的关系控制。在“研究单摆的周期”中,摆长
11、、偏角和摆球质量的关系控制等等。2理想化方法:用伏安法测电阻时,选择了合适的内外接方法,一般就忽略电表的非理想性。3等效替代法:某些量不易测量,可以用较易测量的量替代,从而简化实验。在“验证碰撞中的动量守恒”的实验中,两球碰撞后的速度不易直接测量,在将整个平抛时间定为时间单位后,速度的测量就转化为对水平位移的测量了。4模拟法:当实验情景不易创设或根本无法创设时,可以用物理模型或数学模型等效的情景代替,尽管两个情景的本质可能根本不同。“描绘电场中的等势线”的实验就是用电流场模拟静电场。5微小量放大法:微小量不易测量,勉强测量误差也较大,实验时常采用各种方法加以放大。卡文迪许测定万有引力恒量,采用
12、光路放大了金属丝的微小扭转;在观察玻璃瓶受力后的微小形变时,使液体沿细玻璃管上升来放大瓶内液面的上升。(二)常见实验数据的收集方法1利用测量工具直接测量基本物理量模块基本物理量测量仪器力学长度刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器时间秒表(停表)、打点计时器质量(力)天平(弹簧秤)电学电阻(粗测)欧姆表、电阻箱电流(电压)电流表(电压表)热学温度温度计2常见间接测量的物理量及其测量方法有些物理量不能由测量仪器直接测量,这时,可利用待测量和可直接测量的基本物理量之间的关系,将待测物理量的测量转化为基本物理量的测量。模块待测物理量基本测量方法力学速度利用纸带,;利用平抛,加速度利用纸带,逐差法;利用单摆功根
13、据转化为测量m、v电学电阻(精确测量)根据转化为测量U、I(伏安法);电阻箱(半偏、替代)电功率根据P=UI转化为测量U、I电源电动势根据EUIr转化为测量U、I 然后联立方程求解或运用图像处理(三)常用实验误差的控制方法为了减小由于实验数据而引起的偶然误差,常需要采用以下方法控制实验误差。1多次测量求平均值,这是所有实验必须采取的办法,也是做实验应具有的基本思想。2积累法。一些小量直接测量误差较大,可以累积起来测量,以减小误差。“用单摆测定重力加速度”的实验中,为了减小周期的测量误差,不是测量完成一次全振动的时间,而是测量完成30-50次全振动的时间。(四)常用实验数据的处理方法1列表法:在
14、记录和处理数据时,常将数据列成表格。数据列表可以简单而又明确的表示出有关物理量之间的关系,有助于找出物理量之间的规律性的联系。列表的要求是写明表的标题或加上必要的说明;必须交待清楚表中各符号所表示的物理量的意义,并写明单位;表中的数据要正确反映测量结果的有效数字。2作图法:用作图法处理实验数据是物理实验中最常用的方法之一。用作图法处理数据的优点是直观、简便,有取平均的效果,由图线的斜率、截距、所包围面积和图线的交点等可以研究物理量之间的变化及其关系,找出规律。作图的规则是:作图一定要用坐标纸坐标纸的大小要根据测量数据有效数字的多少和结果的需要来定;要标明坐标轴名、单位,在轴上每隔一定相等的间距
15、按有效数字位数标明数值;图上连线要是光滑曲线(或直线),连线时不一定要通过所有的数据点,而是要使数据点在线的两侧合理的分布;在图上求直线的斜率时,要选取线上相距较远的两点,不一定要取原来的数据点;作图时常设法使图线线性化,即“化曲为直”。3平均值法:将测定的若干组数相加求和,然后除以测量次数必须注意,求取平均值时应该按原来测量仪器的准确度决定保留的位数。4逐差法:这就是用打点计时器打出的纸带计算加速度时用到的方法,这种方法充分利用了测量数据,具有较好的取平均的效果。(五)有关误差分析的问题要求认识误差问题在实验中的重要性,了解误差的概念,知道系统误差和偶然误差;知道用多次测量求平均值的方法减小
16、偶然误差;能在某些实验中分析误差的主要来源;不要求计算误差。要熟练掌握常见实验的误差情况及分析方法。课题: 实验一:用打点计时器测速度 课型: 实验 一、教学目标1了解两种打点计时器的结构和工作原理。2会安装并使用打点计时器。3理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度。4明确速度时间图象的意义,描点法画图象的方法,并画出该实验中的速度时间图象。二、教学重点1打点计时器的使用。2由纸带计算物体运动的瞬时速度。3画物体的速度时间图象。三、教学难点1对纸带数据的处理2画图象的方法。四、教学方法教师启发、引导,学生自主阅读、思考,亲自动手实验,并讨论、交流学习成果。五、教学过程1、打点计时器的原理构造
17、(如图)实验原理:(1)电磁打点计时器:它是利用电磁感应原理打点计时的一种仪器,当通过46V低压交流电时,在线圈和永久磁铁的作用下,振片便上下振动起来,位于振片一端的振针就跟着上下振动而打点,这时,如果纸带运动 ,振针就在纸带上打出一系列点,当交流电源频率为50Hz时,它每隔0.02s打一点,即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为0.02s。(2)电火花计时器:它是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器。当接通220V交流电源,按下脉冲输出开关时,计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴,产生火花放电,于是在运动纸带上就打出一系列点迹。当电源频率为50Hz时,它
18、也是每隔0.02s打一次点,即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02s。电火花计时器工作时,纸带运动时受到的阻力小,比电磁打点计时器实验误差小。打在纸带上的点,记录了纸带运动的时间,如果把纸带跟物体连在一起,纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。2、实验器材电磁打点计时器(或电火花计时器)及纸带、刻度尺、电源、导线等。3、纸带分析物体的运动情况并能计算平均速度。(1)在纸带上相邻两点间的时间间隔均为0.02s(电源频率为50Hz),所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度很小。(2)根据v=x/t,求出在任意两点间的平均速度,这里x可以用直尺测量出两点间的距离,t为两点间的时间
19、间隔数与0.02s的乘积。这里必须明确所求的是哪两点之间的平均速度。4、粗略计算瞬时速度。某点E的瞬时速度可以粗略地由包含E点在内的两点间的平均速度来表示。vEvDG,或vE=vDF。说明:在粗略计算E点的瞬时速度时,可利用公式v=x/t来求解,但须注意的是,如果取离E点越接近的两点来求平均速度,这个平均速度越接近E点的瞬时速度,但是距离太小会使测量误差增大,应该根据实际情况选取这两个点。5、v-t图象与其画法为了更直观地反映物体的运动情况,我们可以用v-t图象来表示速度随时间的变化规律。以速度v为纵轴,时间t为横轴建立直角坐标系,根据计算出的不同时刻对应的瞬时速度值,在坐标系中描点,最后用平
20、滑曲线把这些点连接起来就得到了一条能够描述速度v与时间t关系的图象。3、实验步骤:1把电火花计时器固定在桌子上,检查墨粉纸盘是否已经正确地套在纸盘轴上,检查两条白纸带是否已经正确地穿好,墨粉纸盘是否在两条纸带之间。2把计时器上的电源插头在220V交流电源插座上。3按下脉冲输出开头,用手水平地拉动两条纸带,纸带动上就打上一列车员小点。4取下纸带,从能看得清规戒律的某个点数起,数一数纸带上共有多少个点。如果共有n个点,点子的间隔数则为(n-1)个,用t=0.02(n-1)计算出纸带的运动时间t。5用刻度尺测量一下,打下这些点,纸带通过的距离s有多长6利用公式计算纸带在这段时间内的平均速度。把测量和
21、计算的结果填入表一中。7选取一条点迹清晰便于分析的纸带进行数据分析。8从能够看清的某个点开始,每隔0.1s取一个点,在纸带上用数字0,1,2 .5标出这些“测量点”,测量包括每个点的一段位移x,记录在表二中,同时记录相对应的时间,以测量该点的瞬时速度。9计算出各点附近的平均速度,把它当作计时器打下这些点时的瞬时速度,填入表三中,点0作为计时的开始,即t=0。10以速度v为纵轴,以时间t为横轴在坐标纸上建立直角坐标系,根据表二的数据在坐标轴上描点,将这些点用平滑的曲线连接起来。11通过曲线的走向大致看出手的速度变化规律,将你的实验结果与其他同学交流一下,说出你的体会。12重复以上步骤再做一次。如
22、果用电磁打点计时器,则实验步骤的前3步相应地应当是:1 1、把打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过两个限位孔,压在复写纸的下面。2 2、把电磁打点计时器的两个接线柱用导线分别与6V的低压交流电源的接线柱相连接。3 3、打开电源开关,用手水平地拉动纸带,纸带上就打出一列小点。4、注意事项(1)电源电压要符合要求,电磁打点计时器应使用10V以下的交流电源;电火花计时器要使用220V交流电源。(2)实验前要检查打点的稳定性和清晰程度,必要时要进行调节或更换器材。(3)使用打点计时器应先接通电源,待打点计时器稳定后再用手拉纸带。(4)手拉纸带时,速度应快一些,以防点迹太密集。 六、实例探究打点计时器及应
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