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  开设“物理实验专题”模块,目的是使学生较为深入地学习物理实验的有关理论、方法和技能;进一步提高学生的实验素养,激发学生实验探究的兴趣;增强学生的创新意识;培养学生实事求是、严谨认真的科学态度;养成交流与合作的良好习惯;发展学生的实践能力。

  在本模块中,学生应完成不同难度的实验,原则上实验数量不少于8个。

  本模块的设计尤其注重从以下几个方面培养学生:

  ● 经历实验探究过程

  ● 强化实验方案的自我设计

  ● 深入对实验过程和实验误差分析

  ● 重视对实验方案和实验结果评估

1.内容标准

1)通过典型实例,认识实验在物理学发展中的重要地位和作用。了解可重复性和可控制性是对物理实验的基本要求。

1 赫兹通过实验发现了电磁波,验证了麦克斯韦的电磁场理论。

2 收集资料,了解科学界对冷聚变的争议。

2)通过实验认识测量的意义;理解系统误差与偶然误差、绝对误差与相对误差,以及有效数字的概念;会用有效数字表达测量结果;知道精度和准确度的区别;能对实验误差进行初步分析。

3 判断测量的优劣。用螺旋测微器测量厚度分别为20 mm2 mm的钢板,绝对误差都是0.01 mm,但前者的相对误差较小,测量质量较高。

  (3)初步具有发现问题、提出实验研究课题的能力;能根据实验目的,设计并讨论实验方案,确定科学、合理的实验步骤。

4)能根据实验要求合理选择并安装实验器材,正确进行实验操作。对较复杂或没使用过的仪器,能读懂仪器说明书,并按说明书正确使用该仪器。具备用已有的知识和设备能否完成实验的判断能力。能排除实验中出现的一般故障。

4 按照说明书使用示波器。

5)能正确观察和如实记录实验现象和数据,养成实事求是的科学精神。会用正确的方法处理实验数据,得出实验结论。

5 利用表格、图像方法分析、处理实验数据。

6 用传感器和计算机实时采集和处理实验数据。

6)在实验过程中能与他人合作交流。能够对实验方案和实验结果进行评估和反思,具有对结果进行质疑、改进方案的意识。能够用科学语言,正确地写出实验报告。

2.实验示例

  本模块的实验示例是供选择的内容。为了适应不同地区、不同学校的情况,学校可以自行开发实验项目。

1 研究弹簧振子的周期与小球质量的关系。

2 用冲击摆测弹丸的速度。

3 用滑块、气垫导轨、数字毫秒计等研究动量守恒定律。

4 用摄像机、数码相机或频闪照相研究物体的运动。

5 用变阻器设计几种不同的控制电路。

6 把电流表改装成多量程电流表、电压表或多用电表。

7 探究大容量电容器对电路的影响。

8 测定自来水的电阻率。

9 用电桥和热敏电阻测温度。

10 选用传感器制作控制电路。

11 探究静电屏蔽和电磁屏蔽现象。

12 用电解法测定元电荷。

13 研究霍尔效应。

14 CD光盘作为反射光栅,测定其光栅常量。

    
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