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初中物理实验测平均速度:解决时间测量难题的新方法

更新时间:2024-09-28 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

关于初中物理教材中“测量平均速度”实验的改进。当我完成中国九年义务教育初中物理教材第一卷第二章第三节“实验:测量平均速度”规定的实验时,我常常担心秒表的控制是否准确。 ,更重要的是,这个实验中时间的测量,是实验数据是否科学的决定性因素。为此,在我的指导下,学生们发现了另外两种与课本上不同的实验方法。这些方法很好地解决了时间测量的难题。现简单介绍如下,还请专家指正。 1、用打点定时器的等时计数来代替秒表的计时。在初中物理课本上,编者明确指出:在物理中,速度是用来表示物体运动速度的快慢。有很多方法可以比较物体的运动速度。常见的有:(1)距离相同时,通过比较时间差; (2)比较相同时间下的距离; (3)通过计算距离与时间的比值。书上实验用的方法应该是上面提到的第一种。学生们想为什么不采用第二种方案呢?受这个想法的启发,我们对课本实验做了一些改进: 1、将原来的实验改为通过比较同一行程所用的时间来比较汽车在两半行程中的平均速度。汽车在不同时间段的平均速度是由不同的行驶距离决定的。 2. 将实验中测量时间的秒表改为高中实验室常见的打点计时器。根据打点定时器上的说明,可以确定其打点时间间隔(即使实际的时间间隔与说明所说的不同,因为在相同的实验环境下网校头条,结果不会对结果产生太大影响)实验结论)。EZS物理好资源网(原物理ok网)

3、对实验步骤进行相应修改:(1)将打点计时器固定在斜坡上端。 (2)根据需要设置斜角的斜度和纸张的长度(纸张的长度应小于斜角的有效长度-减去打点定时器占用的长度)。 (3) 关闭打点电路的同时,让小车从坡顶自由滑行。 (4) 将夹在小车上的纸条拆下,根据最优化原则——舍去头尾保留中间,选取中间部分的一些点,将其分成两部分进行研究(测量小车行驶的距离)两个相等的时间段,用公式计算其对应的平均速度)。 (5)根据计算结果,得出与书中类似的结论。通过比较,实验实现了两个转变:1、实验原理的转变——不同时间相同旅程变成了相同时间不同旅程; 2、分次实验变为一次实验——原实验中的前半程行程时间将全程时间的分次实验、分次测量改为一次实验两次测量(测量两个相等时间段内行驶的距离) 。正是由于这两个变换,大大节省了实验时间,实验数据的获取变得更加容易,实验误差大大减小,形成了匀速直线运动情况下速度的定义思维。课本上的这种默契,为我们刚接触物理科学的初中生理解平均速度的概念铺平了道路。 2、利用辅助电路来控制时序。正如文章开头提到的,教科书实验中用秒表手动计时非常不方便,无形中增加了实验的误差。初三学习了电气知识后,学生们发现,通过设计一个自动控制定时的电路,可以消除手动定时带来的麻烦。EZS物理好资源网(原物理ok网)

1、实验装置:(1)选择尺寸合适、表面光滑的金属球代替原车。使用市场上常见的电子石英表,精确到0.01秒。 (2)将原来的平坡改为油漆光滑的双轨木跑道。轨道上半部两侧埋有两片互相绝缘的薄金属片初中物理速度的概念,作为电动钥匙K2的两个静触头,金属球在金属片上滚动相当于闭合电动钥匙K2,否则电动钥匙K2打开。 (3)将活动电钥匙K1水平埋入轨道顶部附近,卡住金属球。关闭电钥匙K1的同时,金属球开始沿轨道滚动。另外,将控制电路的其他部分敷设在轨道坡度的适当位置(要求能方便观察电子表的计时)。 (4)在轨道底部安装连杆机构。当被小球击中时,会自动弹起电钥匙K1。 2、实验过程: (1)合上电动钥匙K1,让金属球沿轨道自由滚动。接下来初中物理速度的概念,当球在铺有金属片的半轨道上滚动时,就像关闭电子钥匙K2一样,电子表1和2同时开始计时; (2)当球滚到轨道下半部时,轨道两侧不再多出一个金属片,相当于电钥匙K2断开,电子表2停止计时,电子表2停止计时。 1 仍然守时; (3)当球滚到轨道底部时,球会撞击轨道底部的机构,弹出电动钥匙K1。表1 定时器停止。 (4)根据两只手表的计时和预先测量的赛道长度,可以计算出每个不同路段的平均速度。通过上述实验的改进设计,学生不仅提高了对知识的理解,而且真正体验到运用所学知识解决实际问题的成功喜悦,促进了学生创新能力的发展。因此,引导学生参与我们教学实验的研发活动,不仅可以激发学生学习物理、从事物理、研究物理的兴趣,还可以培养学生科技创新等科学素养。不能说它不是一个值得探索的教学和研究课题。池宇辰 福建省永安市第七中学 ()EZS物理好资源网(原物理ok网)

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