简析中学物理实验室的工作

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1、简析中学物理实验室的工作　　摘要：中学物理实验室的工作并不是为授课教师提供按图索骥的仪器设备，更不是为学生安排和准备分组实验的仪器保管员。实验室也不存在一种可供刻板地加以套用的仪器，每一次器材的选择组合和应用都是一种创造性的劳动。　　关键词：创造性；创造力；实验室　　中图分类号：G632文献标识码：B文章编号：1002-7661（2014）01-197-01　　在许多人的观念里，担任中学物理实验室的工作不过是按图索骥地为授课教师提供课堂演示实验的仪器设备，为学生安排和准备分组实验的仪器保管员。物理学是一门以实验为基础的学科。中学物理实验包括课堂

2、演示和学生分组实验等。是教学过程中的两个重要环节，是直接为教学工作服务的实验。虽然，它们不同于自然科学研究的实验，但是，它们是人们用另一种简捷的方式把人类历史上进行的无数次自然科学研究实验的最后成功搬到课堂上来的。而以怎样的简捷方式，用什么方式搬上课堂。这便是一种创造性的工作。然而，在笔者十几年的物理教学及物理实验室工作的经验和感受里，下面谈谈自己在这个工作中的一些感悟。　　一、为实验创造一个“历史背景”　　上面谈到中学物理实验是人们用一种简捷的方式把人类历史上进行无数次自然科学研究实验的最后成功搬到课堂上来，因此，在每一个实验的背后都有它的一

3、段历史、都有它的一个动人的故事。例如：安培是花费了十一年的时间在实验室做了成千上万次的实验，最后才发现电流定律的。而我们在课堂上和实验室里所做的不就是他经过了十一年漫长岁月苦苦探索所到最后成功吗？当我们把他最后的成功搬到实验桌上来的时候，难道不该把这位科学家献身科学的执着精神搬过来吗？可以说，实验桌是一个祭坛，因为安培在临终之际还做了让电流通过人体的实验。　　在一次给授课教师送上感应起电机之后，自己担心起电效果没能如愿以偿，因此，就守在课堂的一个角落察看，准备及时出来检修仪器，调整电刷子与盘面的接触……当授课老师一把将起电盘摆放在讲台上时，底下

4、学生开始哄起来了“那是什么玩意儿”，可能是由于当天空气湿度较大的缘帮，火花放电不很明显，为了达到预期效果，笔者正准备上去帮忙加大转速，下面又一片起哄。笔者出于一时气急，竟忘了不该插话，说：“你们知道吗？美国科学家富兰克林为了研究雷电现象冒着九死一生的危险用自己的身体做实验，险些丧命，随后苏联科学家赫曼也用自己的身体去实验”，讲到这里我顿住了，此时教室一片肃静，我能感觉到了同学们的心跳在加快，一方面双屏住了呼吸，对赫曼的担忧正折磨着每一个学生的心，终于有一位同学忍不住问：“后来呢？”我淡淡地说：“在实验中被雷击身亡，当时他才42岁。”从同学们惊愕

5、的目光里实验员看到了对他们的振憾。由于课堂上本无安排我插话，我又退回到角落里去，教室的气氛庄严肃穆，仿佛空气也被凝住了。授课老师接下去就两位科学家的故事对同学们讲一番……。　　因此笔者受到启发，以后总是用图文的方式在实验里把每一个相应的“历史背景”布置出来，而在实验员营造的“历史背景”下，一种对科学的崇高和严肃认真的治学态度就这样在班级里逐渐地形成了。以后的学习效果也是不言而喻的。　　二、改进、完善实验设计　　中学物理实验的构思和设计总是以理论思维为指导的。怎样利用已知的科学原理加以物化、设计仪器、设备，怎样在实验中排除干扰、突出所要研究的因素

6、，怎样提高测试的精确度，减少误差，这些都是一种创造性的劳动。虽然课本所安排和设计的实验无疑是比较合理的，但是，许多在实际的应用当中往往达不到预期效果。因此，改进和完善实验设计和设置，便成为实验员的一项富有挑战性的工作。　　例如：课本上是利用音叉的两个股作为相干波源来考察声波的干涉现象的。由于音叉发出的声音比较微弱，并随着时间和距离迅速衰减，因此，演示效果很不明显。笔者利用自己所掌握的电子技术，采用音频信号发生器，低频放大以及两只高音扬声器作为声波干涉源，在付诸实施时取得了良好的效果。具体是将音频信号发生器输出的低频正弦信号经低频放大器放大后，送

7、至两只并联的高音扬声器。当然，两个扬声器也可以串联，具体可根据放大器的输出阻抗与喇叭阻抗来确定，这两个扬声器便是两个相干的波源。这样，在两只扬声器周围的空间就会出现声波的干涉现象，课堂演示时，学生在远近不同的位置都可以听到忽强忽弱的声音，并且声音强的与声音弱的区域互相间隔。调节两只扬声器的距离以及声波的频率，一般在15cm-100cm和1000hz-3000hz，同学们只要在各自的坐位左右摆动身体位置便可以听到声音强弱的变化。　　在演示声音共鸣现象时，按课本设计是采用两个音叉共振箱。可是，在将它们付诸实施时经常没有预期的效果，这主要原因是声音微

8、弱到听不见。笔者就对它们辅之以无线和调频收音机来进行扩音。具体做法是：用两个振动频率相同的音叉A和B，使带这两个音叉的音箱口彼此相对，先灵敏度较高的无