让dis在新课程改革中大显身手

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1、让DIS在新课程改革中大显身手陕西省商南县高级中学李厚旺　　新一轮课程改革中,物理教材增加了很多新的内容和很多处理问题的方法，如各种传感器、计算机的应用。这些教学手段的投入使用可以解决我们长期以往所不能解决的一些问题，如变力做功问题，变力做功本来就是一个教学难点，加上直到现在还几乎没有一个较为成功的关于变力做功的演示实验，从而使这一知识点更是雪上加霜，难上加难了。还好随着新课改的到来，DIS系统的引进，我们终于拥有计算机与传感、电子、数字化等技术相结合的实验方法和技术设备了，我们终于可以设计、完成这个实验了。　　一、实验原理　向学生展示变力做功的现象最好的方法是随时把整个做功过程中的力F

2、，位移X和做功值W显示出来并绘制成F-X图像。只要使用计算机进行处理很容易便可以达到这种效果，所以我们的任务就是随时提供给计算机做功过程中的F、X值，而F、X值可以通过力传感器和位移传感器以及数据采集器一并输入计算机进行处理。装置示意图见（图1）计算机得到F、X之后，就会在主界面上动态反馈F、X与W的值，并动态绘制出F-X图象。图1二、实验演示首先进行实验装置连接与程序设计，然后进行简单的调试。在用手拉提供变力进行实验前我们可以设想提供最简单的恒力以及变化很简单的变力来看其效果是否准确。因为手拉提供的变力显然很难控制，是不规则的，其效果难以预计。而恒力以及规则变力的做功效果我们是可以通过

3、理论分析准确预计的。首先我们在对做功物体的使力装置上挂上520克的钩码（对做功物体提供恒定拉力，重力加速度取10N/kg）。同时运行程序我们可以看到如图2的运行效果。不过图2只是某时刻的一个截图而已。如图所示，该做功过程的F-x是一条平行与位移轴的直线，任意时刻受力大小都是5.2N，这是一个恒力做功的过程，显然这与理论一致。 图2 　　做功物体的初始位移不为0，是因为物体开始运动时与其相连的套于电阻丝上的滑环其初始位置并不处于电阻丝的最左端，其间有一端位移，该位移值就是做功物体的初始位移值。　　再重新开始实验，我们先在做功物体的使力装置上挂上400克的钩码，运动一段时间后我们再加上一个1

4、00克的钩码，运行一段时间后我们再加上一个100克的钩码。如此操作我们将看见如图3的程序运行效果。 图3 　　若对做功物体施加的拉力是普通的变力，例如用手拉。如此产生的F-x图形将是不规则的，具体形状随着手施加给做功物体的变力的变化情况不同而不同。图4是一个例子，其中F、x的值都是做功物体在该截图时刻的受力和位移情况，做功值是通过程序计算所得。 图4 　　三、展望未来 实验教学是物理教学的基础，在物理教学中有着举足轻重的位置，在新课程中物理实验的教学中就更加重要了。随着科学技术的发展，特别是DIS数据信息系统在新教材中的应用，这给新教材注入了一计强行针，它可以完成传统手段根本无法实现的一

5、些实验，使一些物理现象、物理事实由抽象变得直观，由枯燥变得有趣，DIS系统以它独特的优势必将在未来的教学领域大显身手、大放异彩。纵观近几年全国高考试题特别是上海高考题已经有了它们的身影，并且所占比重越来越大，因此在今后几年的高考中一定会有所体现的。我们必须有所感觉，有所觉醒，它不仅是一种教学手段也是需要。　　科学探究的活力在于每个具体的探究都与另一个不一样，它不是僵死的教条。所以应该注重实验教学中探究过程的地位，凸显出探究思想和方法的教学，学生解决问题能力的培养和知识迁移能力的培养。使学生的综合能力有所提高，最后真正的达到新课改的目标──注重培养学生的实践能力和创新意识以及对科学探究的兴

6、趣和热爱。