2012年第6期物理通報物理實驗教學(xué)物理實驗“力的合成”演示實驗的改進(jìn)教學(xué).嚴(yán)慧潔陳曉霞(無錫市第三高級中學(xué)江蘇 無錫214028)(收稿日期:2011-11-14)摘要:針對傳統(tǒng)“力 的合成和分解演示儀”的主要利弊,設(shè)計了更適合課堂的演示實驗,其特點是將學(xué)生實驗搬上黑板,增加實驗的可信度和學(xué)生的參與度,使學(xué)生對合力和分力的等效概念理解更為深刻.關(guān)鍵詞:演示實驗力的合 成平行四邊形定則力的合成實驗是高中物理力學(xué)部分的一個重的情況進(jìn)行演示.要演示實驗,是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中第一次接觸到矢以上兩大弊端導(dǎo)致實驗無法隨意改變力的大小量運算法則,所以演示實驗的關(guān)鍵應(yīng)在于如何讓學(xué)和方向,使學(xué)生對平行四邊形定則成立的普遍性有生在觀察中切身體會到其中不一樣的運算法則,在很大質(zhì)疑;甚至有學(xué)生會認(rèn)為實驗結(jié)果都是巧合,實體驗的基礎(chǔ)上師生共同得出力的平行四邊形定則，驗說服力大大降低.還有一些學(xué)生甚至課后反映覺而不是直接將平行四邊形定則當(dāng)作結(jié)論傳授或者驗得實驗過程太快,還沒思考明白實驗演示就結(jié)束了，證.在實際教學(xué)中筆者也進(jìn)行了各種演示方法研究.最終只是強(qiáng)行將平行四邊形定則記憶而已.演示方法一:利用力的合成和分解的演示儀多次實驗之后筆者認(rèn)為這種演示方法雖然方便(圖1).快捷,但實際學(xué)生對知識的理解程度大打折扣,所以之后改換了實驗方法.演示方法二:將學(xué)生實驗搬上黑板. .學(xué)生在進(jìn)行教材中的“驗證力的平行四邊形定則”的分組實驗中,效果是比較好的,而且也沒有演示儀的弊端,但該實驗為水平面上進(jìn)行,在課堂演示不利于學(xué)生觀察,所以實際教學(xué)中在豎直平面黑板平面內(nèi)進(jìn)行演示,并且稍作改變,變“驗證”為“探究" ,具體步驟如下.圖1(1)如圖2所示,在黑板上方緊靠上邊緣適當(dāng)位這種演示儀學(xué)校-般都會配備,使用方便,實驗置釘上小鐵釘，小鐵釘上系一適當(dāng)長度的細(xì)線，下速度快效率高.所以也為大多數(shù)教師所采用,但是方系上橡皮條，橡皮條另一端再系上兩個細(xì)繩套.該實驗裝置有兩大弊端.(1)力的取值不能連續(xù)變化| 黑板小鐵釘實驗中采取鉤碼施力的方式，所掛鉤碼總重力~橡皮條.細(xì)繩套的值不能連續(xù)變化，這使得橡皮條每次所受拉力的值也不能連續(xù)變化.中國煤化工(2)彈簧測力計處于固定的豎直狀態(tài)，且為了MTHCNMHG讀取兩分力張角大小，細(xì)線結(jié)點必須在演示儀圓盤的圓心位置,這就使得教師只能預(yù)先設(shè)計一些特殊.圖22012年第6期物理通報物理實驗教學(xué)(2)請兩位學(xué)生上講臺用兩只彈簧測力計分別于是筆者再次對該演示方法進(jìn)行了小的改進(jìn)，勾住兩只細(xì)繩套，沿黑板平面互成角度地拉橡皮在超市里買兩個帶吸盤的掛物鉤(如圖3),要挑選條，使橡皮條與細(xì)繩套的結(jié)點到達(dá)某任意恰當(dāng)位置鉤子是不銹鋼材質(zhì)的,這樣鉤子部分的摩擦力比較O點,由教師在黑板上用粉筆記下O點位置和拉力小,不會造成太大誤差.在原實驗的細(xì)繩套上栓兩條Fi,F2的大小、方向.該步驟中- - 定要注意,要求兩細(xì)線,掛在吸盤鉤上,彈簧測力計下方可以懸掛重物位學(xué)生在拉住彈簧測力計的過程中不得隨意改變,施力，比如沙桶等(如圖4),改變沙桶質(zhì)量就可以改防止教師記錄數(shù)據(jù)過程中力的大小、方向發(fā)生改變.變力的大小,改變吸盤鉤的位置就可以改變力的方(3)學(xué)生根據(jù)合力的定義思考如何得到F,Fr向.這樣改進(jìn)之后教師就可以從容地記錄數(shù)據(jù)了,雖的合力.然少了學(xué)生參與,但是學(xué)生觀察得更清楚.黑板上方(4)請另一位學(xué)生只用一只彈簧測力計鉤住一如果不方便釘小鐵釘也可以用一個吸盤鉤吸附在黑只細(xì)繩套沿黑板平面拉橡皮條，使結(jié)點再次達(dá)到同板上代替. .-0點位置,教師記下F的大小、方向.(5)再請-位學(xué)生,選取恰當(dāng)標(biāo)度,在黑板上按所記錄的F,F2,F的大小、方向作出F,F2,F的力的圖示.(6)學(xué)生觀察并討論F,F2,F之間的可能關(guān)圖系，(7)以F,F2為鄰邊作平行四邊形,再作出這小鐵釘組鄰邊之間的對角線F' ,觀察F與F'之間的關(guān)系.細(xì)繩橡皮條(8)改變F,Fr大小、方向,改變0點位置,重復(fù)上述步驟反復(fù)實驗.吸盤鉤^(9)師生共同得出結(jié)論:如果用表示兩個共點力F,F2的線段為鄰邊作平行四邊形,則合力F的大小、方向可以用這兩個鄰邊之間的對角線表示出彈簧測力計來，一沙桶- 日采取這種演示方法的好處:(1)實驗中各力大小可取連續(xù)值,各力方向可任意變化,使平行四邊行定則的得出更具普遍性,促實際進(jìn)行教學(xué)之后發(fā)現(xiàn),采用這種實驗方法,演進(jìn)了學(xué)生對概念的正確理解和掌握.示效果非常好,雖然演示時間長了,但每一步都可以(2)師生互動，邊實驗邊思考,課堂氣氛活躍，讓學(xué)生參與觀察并思考,逐步由他們推導(dǎo)出平行四雖實驗時間長了,但學(xué)生對概念的理解更深刻了.邊形定則,并且對合力和分力的“等效”概念也有比當(dāng)然在多次教學(xué)中,筆者發(fā)現(xiàn)該方法也有一定.較深刻的理解.弊端即讓學(xué)生協(xié)助實驗雖然能增加互動,但參與實實踐證明,演示實驗的儀器并不是越高級越精驗的學(xué)生容易遮擋住教室中大部分學(xué)生的視線,特密越好,有些生活中的小玩意兒也能巧妙用到物理別是在步驟(2)中.并且實驗中教師在記錄數(shù)據(jù)的課堂中.另外演示實驗的目的在于如何通過實驗與一段時間內(nèi),學(xué)生手中的彈簧測力計不能很好地保觀察讓學(xué)生更中國煤化工好的教學(xué)效持固定不動,從而導(dǎo)致了實驗誤差較大.但是沒有學(xué)果,而不是為MYHCNMHG他不代表教學(xué)生的協(xié)助,教師一人既拉住彈簧測力計同時又要記就成功了,如何發(fā)揮課堂演示實驗最有效的教學(xué)效錄數(shù)據(jù),無法完成實驗.果才是教師平時應(yīng)該多思考的.