关于三线摆测量物体转动惯量实验的改进

程光洪 21021340140 2013级物理教育

摘要：三线摆测量物体的转动惯量的实验时，振动周期的测量，初始扭转角控制在小于5°，调节下盘水平等要至关重要。但在实验时若不对装置进行改进很难得到精确数据。现我将利用实验时已有仪器对三线摆装置进行简单改进以提高实验精度。

1、对初始扭转角的控制

实验时初始扭转角不能过大，否则误差过大，但是实验时，是手动扭转圆板，不能保证初始扭转角在0~5°。我们可以在底盘上放置一个量角器或用笔在底盘正中刻一0刻度线及在其左右5°刻一度线。实验时轻轻手动扭转上盘即可基本保证其扭转角范围在0-5°。

2、对上下盘平行及水平的调整

实验时为使上下盘平行以及更加精确的测量三根悬线长度，保证三根悬线长度一致。我们可事先选取三根相同的细线，分别在其一端打一同样的结，根据实验要求自结点量取等长l并用细笔做一标记，分别将细线从下盘小孔中穿过使有结一端在下盘上，将无结一端自标记处固定在上盘上即可保证上下盘平行，实验时将水平仪放在下盘上通过调节三线摆底座即可使上下盘水平。

3、对计时器的改进

在实验中测量周期时,无论选择精度0.1s或0.01s的停表作为计时仪器,都必须测取50个以上连续周期的时间t,再计算出周期T。即使如此，因人为因素较大也很难保证实验结果的精确度。为此我们可在下盘底部指针处放一小磁钢并在其正下端1cm～2cm处放一集成霍尔传感器替代停表作为该实验系统的计时仪器。实验时记录集成霍尔传感器计时100次的时间即为转动50次的周期。

4、总结

三线摆测量物体的转动惯量实验，振动周期的测量精度，初始扭转角，下盘水平等对于实验精度都至关重要。经上述对实验装置的改进，虽还存在许多不足之处，但相对于原实验已有很多改进，极大的节约了实验时间，对实验结果准确度也有极大提高。

 

第二篇：小实验、写小论文

如何指导学生搞小制作、做小实验、写小论文北京市大兴县师范学校　　赵汝兴小制作、小实验和小论文活动，即“三小活动”，是与物理课堂教学直接有关的课外教育活动。它与课堂教学相伴而行，互为补充，各有侧重，形成了一个有机的教学整体。现代教学方式正由封闭式向开放式转化，教学活动不能再局限于课堂范围之内，而三小活动就是一种开放型的教学方式。课堂教学是注重以学生的共性为基础，使全体学生共同提高；三小活动是注重学生的个性，使个人特长得到充分地发展，以提高物理教学质量。一、提高认识，是开展三小活动的前提分析当前中学物理教学现状，不难看出，开展三小活动的主要障碍是片面追求升学率。如不从一切都围绕升学转的圈子中解脱出来，被高考、中考这根无形的绳索束缚住手脚，就不可能自觉地去开展“三小活动”。因此，解决片面追求升学率问题，正是教育改革的重要内容，也是开展三小活动的重要条件。为此，必须提高认识，树立新的教育观念。１．基础教育的根本目的是提高学生的素质，而不是片面追求升学率学校教育最本质的功能是促进学生身心和谐发展与个人特长的发挥，培养社会所需要的合格人材。党的十三大报告中指出：“从根本上说，科技的发展，经济的振兴，乃至整个社会的进步，都取决于劳动者素质的提高和大量合格人材的培养。”这里所说的“合格人材”，笔者认为是指应具备社会所需要的政治素质、文化素质以及做为国家主人翁的社会工作能力。只有我们树立起上述人才观，并以提高民族素质为己任，才能真正认识到开展三小活动的意义。２．“整体优化”是衡量教学质量的重要标准“整体优化”是指教育对象群体中，人人都有其和谐的最优发展。评价教学质量应以此为标准，而不应单纯以升学考试的百分数为标准。教学要对全体学生负责，不能只为少数尖子生服务，要使学生在德、智、体、美、劳几方面都得到发展。３．学生是教育的主体，不是被动接受教育的对象众所周知，教育对象与生产对象不同，教育过程也不同于生产过程。学生是活生生的人，每个人的素质和个性都不同；学生不是被动地接受教育，他们有主观能动作用。教师传授的知识，最终要靠学生主动地学习才能转化为智能。所以教师的主导作用主要在于调动学生的主观能动性和为学生创设活动的机会，以促其知识水平的发展。二、突出特点，是发挥“三小活动”教育作用的根本 三小活动是依据教学目标，考虑学生

的心理特点，为学生精心安排的活动，由于它在内容和形式上不同于课堂教学，而具有如下的特点：第一，三小活动坚持自愿、选择的原则。这些活动突出地照顾到学生的兴趣和爱好，有利于发展学生的特长和才能。因此，学生对参加活动有稳定、持久的积极性。第二，三小活动贯彻因材施教的原则。活动内容不受大纲和教材的限制，内容可深可浅，活动时间可长可短，空间范围可大可小，学生自己可以控制活动的进程，富有伸缩性和灵活性。第三，活动形式新颖多样，富有趣味性和娱乐性，没有考试造成的心理压力，学生可以生动活泼地主动去探究物理问题，索取知识。上述特点表明：三小活动是建立在自觉自愿基础上的学习活动，能够充分发挥学生独立钻研和创造精神。因此，它具有极其广泛而又深刻的教育作用，主要表现在：１．提高学生对物理及有关科技知识的学习兴趣教育心理学指出：学习兴趣是在需要的基础上发生，并在学习活动过程中发展。三小活动恰是青年学生所渴望的活动。学生对感兴趣的活动往往是感知敏锐，思维活跃，注意集中。在这样的活动中，便于施展自己的聪明才智，易于看到自己的“成功”并享受到成功的欢乐。从而提高了学习物理的兴趣，调动了学习物理的积极性。２．拓宽和深化物理知识三小活动多是结合物理课堂教学的内容，在讲解某一物理知识之前，或讲完某一物理知识之后安排的课外活动。活动中，学生可以学到许多课堂上学不到的知识，从而拓宽了知识领域；又因将已获得的知识在实际中应用，加深了对知识的理解和掌握。３．培养和发展多种能力中学阶段是青少年智力迅速发展的关键时期，要抓住这一大好时机，通过三小活动发展学生的多种能力。大量事实表明，完成任何一种活动都需要个人多种能力的结合，教师要努力创设有利于发展能力的客观环境。三小活动正是通过学生自己努力去“发现”知识，并提供创造性解决问题的机会，使其各展所长。以此来发展观察能力、实验能力、操作能力、科技写作能力、自学能力和分析解决问题的能力……三、加强指导，是搞好三小活动的保障（一）搞小制作要手脑并用，重在创新中学生的特点是精力充沛，活泼好动，勇于探索，求知欲强。但往往缺乏动手和理论联系实际的能力。小制作活动为他们提供了亲身动手实践和提高创造才能的机会。为了搞好小制作活动，教师要及时做好指导。为此，要给学生提出如下要求：第一，要善于把学到的知识付诸于实践，并注意与实际应用相

联系。每件制作品要做到能演示一种物理现象或说明一个物理问题。第二，因陋就简，讲究实效，不贪大求洋。 第三，要勤于动手、动脑，做到手脑并用。第四，自行设计制作，不搞单纯模仿，要体现求异创新。按照上述要求，引导学生把小制作活动做为一种创造性的劳动，利用手边的简陋材料制作物理教具和器件。如讲物理天平前，布置学生在木板上装配两只螺丝钉，制成如图 ２３－１ 所示的“水平器”。它与调节天平底板水平异曲同工。上课时学生对天平底板的调节就学得很顺利。讲完斜抛物体的运动，教师启发学生参照课本（甲种本）　Ｐ．１４９ 图 ４－１３设计制作一个简单教具，验证课本上 Ｐ．１５０ 图 ４－１４ 实验。他们用一节竹管做枪筒，用棉布裹成一个活塞，做成一个如图 ２３－２ 所示的“喷水枪”。拉动活塞，在大气压作用下，把水抽进竹筒，再推动活塞，水像喷泉一样喷射到很远的地方。调节喷水枪（竹筒）与水平所成的角度和改变用力的大小，可演示平抛运动的射程和斜抛运动的射程、射高。实验现象生动有趣，加深了学生对平抛、斜抛运动规律的认识。采取适当的形式，对学生小制作“成果”做出正确评价，是激发学生制作热情和学习物理兴趣的必要手段。如举办小制作展览，有的作品还可留在实验室，做为教具，在教学中发挥作用。在讲物体的平衡时，让同学用自己制作的“猪八戒挑水走钢丝”为班上同学做演示，以此来引入新课。当同学看到猪八戒脚踩钢丝，摇摇晃晃（如图 ２３－３ 所示）不掉下来时，兴趣盎然。这不仅使学生获取了生动的感性材料，而且还把学生对物理现象的兴趣引导到对物理理论的学习上来。小制作活动使不少同学有生以来第一次拿起了锤子，使用了锉刀，边学边干。在制作过程中发现问题就积极思考，互相质疑，展开讨论和争论。这一切引导学生跨入了广阔的第二课堂，开阔了视野，丰富了知识，培养了能力和技能。同时，课堂学的知识得到了运用和提高。（二）做小实验要认真观察、重在感知杨振宁教授说：“成功的真正秘诀是兴趣。”中学生的兴趣表现是喜欢观察鲜明、不平常的现象。教师结合教材布置学生课前或课后用一些简单的器材或自己的小制作进行实验和观察，是激发学习兴趣的一种好形式。做课外小实验，由于自由度大，可以依照自己的意志改变条件，控制实验的进程，所以能深刻感知实验现象。实验现象一般错综复杂，互相交织在一起。所以，要注意指导学生观察什么？如何观察？以

取得生动的感性材料，引起认识的兴趣，为认识的第一次飞跃准备条件。通过课外小实验养成学生观察的习惯，培养良好的观察品质，掌握观察方法，提高观察能力和实验能力。为此，指导课外小实验应注意以下几点：第一，布置课外小实验应向学生讲清实验的任务，观察的内容，注意的事项。并应提出具有启发性的思考题。要求做到观察与思维相结合，善于自己发现问题，主动探究。第二，布置小实验一般要面向全班同学做统一要求，个别实验也可自己选择，但要鼓励少数有条件有兴趣的学生去做。第三，课外小实验的结果应向全班同学做报告或写出简要的实验报告，以培养严肃认真的科学实验态度，并鼓励学生实验的积极性。课外小实验要与课堂教学紧密配合，结合教学进度适时安排小实 验。课前的小实验要具有探索性、启发性。如讲沸腾前，让学生观察水沸腾前和沸腾时气泡变化有什么不同；讲光的衍射前让学生透过白纱巾观察白炽灯的衍射现象。课后小实验要有验证性或突出知识的实际应用。如讲完平抛运动后让学生用尺子测量玩具手枪子弹射出的速度。还有的小实验是为了扩大知识领域，如柱状透镜实验，测凹透镜焦距等。做课外小实验，最好是启发学生在观察物理过程的基础上去思考问题，让学生自己去得出结论。如图 ２３－４ 所示“不浮起的乒乓球”实验就是这样进行的。用无色空酒瓶“炸掉”底部做成一个大漏斗。实验时要求注意观察并思考下面的几个问题：①把乒乓球放在漏斗里，再往漏斗中倒水，如图 ２３－４ 所示。这时乒乓球是否上浮？②再用手指堵住瓶口，乒乓球是否上浮？③你观察到的现象与阿基米德定律是否矛盾？实验观察中学生发现了意料不到的实验现象。开始乒乓球不浮起，用手指堵住瓶口后，乒乓球立即窜出水面。这使学生又惊又疑，产生了新奇、怀疑、矛盾等复杂心理活动，造成思维冲突。学生越是好奇，越想弄个水落石出。因此，自己看书，查找资料，好奇心转化为求知欲，终于自己搞清了运动流体压强的特点，并对观察实验产生了浓厚的兴趣，学到了课本上没有的知识。（三）写小论文要强调自学，重在探究科技论文是用来表述科学研究和描述科研成果的文章，是探讨、研究问题的一种手段，又是学术交流的一种工具。要求学生写的小论文，实际是如何应用学过的知识分析解决问题的文章。学生对写小论文一般感到比较困难：一是论文课题难于确定；二是文章结构难于安排；三是感到知识贫乏难于下笔。对上述“三难

”问题要进行辅导，结合典型的小论文给予以下指导：１．凡在学习中对某一个具体问题做了深入的探究，对某一个实际生活中的问题做出圆满的解释等，都可做为写小论文的课题。２．一般科技论文为三段式结构，即以绪论、本论、结论构成。本论部分是整个文章的中心。３．知识贫乏要靠勤奋学习解决，对感兴趣的问题做深入研究，关键要靠自学。通过观察、实验、博览群书，尽可能多的据有资料，自然就“下笔如有神”了。为了推动小论文活动，对优秀小论文可在班上宣读或油印成小册子进行交流，也可举办小论文答辩会。如有的学生在制作杆秤过程中，先用实验方法确定了刻度，进而用学过的知识分析推证，检验刻度是否准确可信。由于对杆秤做了深入的分析研究，写出了“杆秤称量的是物体的重量吗”一文。文章中批驳了错误认识，阐述了测量的是物体质量的理论依据，又分析了杆秤与天平测量原理的区别。文章写的有理有据，条理清楚。学生写的小论文也反映出一些通病，为了克服这类毛病，应要求学生注意以下几个问题：第一，小论文必须在论点和论据上无科学性错误，语言要通顺、简洁、精确。 第二，小论文的内容要有新意，要有创见，不能拼拼凑凑。第三，解释物理现象的小论文，要抓住主要矛盾，摆清物理过程，明确运用的理论依据，进行清晰的逻辑推理。不能含含糊糊。四、开展“三小活动”要注意的问题１．三小活动不是孤立无关的，而是相互联系的。小制作的成品可为小实验准备好物质条件，小实验的收获可做为小论文的素材。只有把三小活动统一安排，才能更好地发挥三小活动的作用。２．布置三小活动，可涉及一些“超前知识”或课外知识，但不宜涉及的过多。否则将使学生感到困难，增加了负担，削弱了参加活动的积极性。３．坚持开展活动，既不要急于求成，也不要虎头蛇尾。要不断总结，使活动不能停止在一个水平上，要不断向纵深发展，以提高物理教学质量。４．注意安全教育，万万不可在活动中出现任何事故。