【摘要】本文从中学物理探究性实验的学生分组实验教学出发，具体分析平抛和碰撞实验仪器的不足和改进，提高学生的实验效果，培养学生的创新精神和创新能力。【关键词】平抛 碰撞 不足 改进【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2012）10-0171-01物理学是一门以实验为基础的科学，中学物理实验教学的目的：一是通过探究性实验建立学生对将要在课堂讲授内容的感性认识，让学生加深对学习内容的理解和记忆，以提高教学效果。二是开发学生智力，训练学生的实验技能，提高动手能力，培养学生独立分析、解决问题的能力与创新的初步能力。在随新课改的实验教学的不断深入，我们体会到探究性实验在物理学科的作用，这就要求学生要能在实验中获取新知识的过程和方法，培养学生的科学态度和科学作风，灵活应用所学知识，把知识点具体应用在实验中，从而获取将要学习的内容。在做实验过程中由于仪器所造成实验的误差对实验效果起到关键性作用，是一个实验成功的前提，我对高中阶段做平抛物体的初速度和探究弹性碰撞中动量守恒定律仪器改进的一些想法。原来做平抛物体的初速度和探究弹性碰撞中动量守恒定律所用的仪器是J2135仪器，J2135仪器是固定在桌子边缘木板上，实验时使小球由斜槽的某一固定位置自由滑下，用图钉把白纸钉在竖直木板上，木板左角用C性夹固定斜槽，使斜槽末端保持水平，在木板上用手按住“卡板”，使沿斜槽滚下的小钢球正好穿过卡板，用铅笔在卡板处标记，用同样方法，在白纸上记下小钢球平抛的一系列点位置，把所有点进行描迹就可以得到平抛物体运行轨迹。这套仪器操作起来不方便，容易造成很大误差，而且小钢球容易损失。而采用J2174实验器，把轨道，重锤，接球槽，电磁铁，支球柱和演示板合为一体，这样减少小球丢失。同时，由高到低位置顺序接球，就可以在白纸上看到一系列的点，把所有点进行描迹就可以得到平抛物体运行轨迹。一、这套仪器存在的不足之处是第一，调整支脚螺丝使面板垂直，并且轨道水平，小球可以静在水平段上。由于支脚螺丝的螺冒在下面调节，不便于学生调节螺丝，每次调节把仪器翻倒进行调节，这样调节不能使面板垂直，并且难以调节。第二，让电磁铁将钢球吸在轨道上，打开开关，释放钢球，钢球落在接球槽上，通过复写纸在白纸上留下撞击的点。由于接球槽太宽，小球在接球槽上留下撞击的点，有时有，有时无。第三，原来电磁铁用低压交流电源6-7伏，由于长时间吸钢球，它会造成电磁铁发热，甚至烧坏电磁铁。第四，将白纸和复写纸叠放在一起，用夹子固定在面板上。在这固定过程中一定注意白纸和复写纸的平整。如果不平整会造成小球飞出接球槽的现象（由于阻挡小球的运行轨迹）。造成小球改变运行的方向。二、改进方法1.对第一个问题进行改进的方法是：找一些脚长的螺丝，使螺丝眼扩大，螺丝就可以在上面进行水平和面板垂直调节，使用起来方便。让电磁铁将钢球吸在轨道上，打开开关，释放钢球，钢球落在接球槽上，通过复写纸在白纸上留下撞击的点。2.对第二个问题进行改进的方法是：为解决这一问题，原来所采用把小球换成大一些的球，效果比较明显。但是这种钢球是单摆组中的一个，如果有失落，就会造成单摆组报废，这是不可能的。同时，为解决小球从接球槽弹出，我就在接球槽内粘贴上海绵，让它缓冲小球的碰撞，并且留下的点明显，而且小球留在接球槽内。通过这种方法改进后，小球所碰撞留下的点明显，失落小球减少。3.对第三个问题进行改进的方法是：现在改用直流电源2伏，长时间吸钢球，电磁铁发热减少。4.对第四个问题进行改进的方法是：在做实验时一定要把白纸和复写纸平整，不能让它们有任何地方翘起。同时，把白纸按实验仪器示教板的大小进行叠起来，让纸的边缘与示教板上框线的边缘线对齐，并把小球离开轨道的水平末端的这点标出，作为x，y坐标的原点，用现有仪器上的夹子夹白纸和复写纸会夹不牢，经常造成白纸和复写纸滑动离开原来的位置，造成实验打出的点误差增大。就把现在所使用的铁丝夹子，改成日常生活使用夹子，这会使纸表面更加平整，容易操作，打出的点更加明显。三、改进后实验效果通过以上改进，使用这套仪器做平抛物体的运动时，将接球槽逐次下降，同时，反复从同一高度释放钢球，便可以在白纸上得到一系列更加清楚的点。用光滑曲线连接各点，即得到纲球作平抛运动的轨迹。在曲线上任找一点，求出平抛物体的初速度。同样，用碰撞实验器做探究动量守恒定律，将白纸和复写纸叠放在一起，用夹子固定在面板上，先让钢球从同一高度释放下来，单独做平抛运动，落点打在白纸上，重复多次，落点的中心是钢球落点的平均位置，把玻璃球放在水平轨道末端的支柱，该点是O1，钢球从同一高度释放，碰撞后，钢球落点是M，玻璃球落点是N，测量距离OP， OM， ON， O1N。M钢球=21.5g M玻璃球=5.36g d=0.016m从上面可以得到：M钢球OP=M钢球OM+M玻璃球O1N动量守恒定律成立。综上所述，我们可以看出，经过改进的仪器，把原有仪器缺点去了，充分发挥仪器的优点，使实验效果更加明显，物理实验仪器的改进目的主要在给学生学习物理创造一个良好的环境，使学生能够减小误差和方便操作，从而主动地获取物理知识和发展能力，促进学生科学品质和世界观的形成。同时，通过学生实验，使学生掌握实验的基础知识和基本方法，培养他们的实验技能和能力，在实验中逐渐培养学生的创新精神和创新能力。参考文献：[1]阎金铎 田世昆 《中学物理教学概论》[M]. 北京：高等教育出版社 2001，165，71[2]安忠 刘炳昇 《中学物理实验教学研究》[M] 北京：高等教育出版社 1986 167—178