利用电磁学仪器培养物理建模能力
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题 的能力。
五 、变测量性实验为开放性 实验 ，培养学生的创新 能
力
笔 者 认 为 将 测 量 性 实 验 改 为 开 放 性 实 验 ，让 学 生 充 分 的 动 脑 ，发 挥 学 生 的 想 象 ， 从 而 有 利 于 学 生 创 造 性 思 维 的 激 发 ， 以伏 安法 测 电 阻 为 例 ， 实 验 原 理 是 根 据 欧姆定律得 Ｒ ： Ｕ ／ Ｉ ， 需要一只电流表 和一只 电压表 。 如 果 改 为 只 提 供 只 电流 表 和 一 个 定 值 电阻 ，又 如 何 来 测量未知 Ｒ ｘ电阻 呢 ？根 据 测 量 原 理 Ｒ ＿ ｕ ／ Ｉ 和题 目提 供
育 ２ ０ １ ２ ． ４
的器材经过分析知道 ，Ｉ 可 以用 电流表直接测 量，而 ｕ 只能间接测量 了。 将 风 与 Ｒ并联在 电路 中， 用 电流 表 先后 测 出通过 Ｒ ｘ 和 Ｒ 的 电流 Ｉ ｌ和 Ｉ ２ 。则 可得
［ ２ ］李 国栋 《 浅 谈物 理 实验 能力 的培 养 》中 学物 理
２ ０ １ １ ． １ ０
利 用 电磁 学仪 器 培 养 物 理 建 模 能 力
邵 和 平
（ 张 掖 铁 路 学 校 ，甘 肃 张 掖 ７ ３ ４ ０ １ ２ ）
摘 要 ：随着素质教育的大力推进和高考制度的进一步改革，对学生能力的培养 ，尤其是物理建模能力的培养显得尤为重要。 在平时的教学中，通过构建适当的物理模型，将新情景与所学的物理知识联系起来，对同一类问题进行类 比，使 学生在学 习中 举 一反 三，触 类旁 通 ，是 一种培 养 学 生物理 建模 能力 的 有效 途径 。 关键词 ： 电磁 学 仪器 物 理建 模 能力
第２ １ 卷 第 １期 ２ ０ １ ３ 年０ ３ 月
技
术
物
理
教
学
Ｖｏ１ ．２１ Ｎｏ．１
Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ ＮＩ Ｃ Ａ Ｌ Ｐ Ｈ Ｙ Ｓ Ｉ Ｃ Ｓ Ｔ Ｅ Ａ Ｃ Ｈ Ｉ Ｎ Ｇ
Ｍ ａ ｒ ． ２ ０ １ ３
时需要 向学生提 出：为什 么做 实验时水的沸点总达不 到书本上写 出的 １ ０ ０ ℃？经老师提示后 ，在实验报 告 中 许 多 学 生 都 想 到 了这 是 由于 液 体 的 沸 点 与 大 气 压 有 关 ， 所 做 实 验 地 方 的大 气 压 小 于标 准 的 气 压 的 缘 故 。 实 践 证 明， 通 过 书 写 实 验 报 告 ， 可 以 提 高 学 生 分 析 问
要。
一
的速 率 沿 板 中 央 ０ １ ０ 。 垂 直 磁 场 进 入 该 区域 ，要 使 粒 子 沿 ０ 射 出，速度应满足一 定的条件 。 速度 选 择 器 应 用 了粒 子 在 电磁 场 中 的 平 衡 条 件 ， 般 的解 决 方 法 是 ： 当粒 子 受 到 的 电场 力 和 洛 伦 兹 力
物 理 建 模 能 力 是 物 理 学 中应 着 重 培 养 的 能 力 ， 包 括 对 抽 象模 型 的 分 析 、 假 设 、 还 原 、物 理 加 工 与物 理 思维过程 ，近几年对 学生建模能力 的考察主要 要求 学 生 能 从 实 际 生活 、科 学 常 识 等 复 杂 物 理 环 境 中 归纳 抽 象 出熟悉 的物理情 景，结合物理规律解决实 际问题 。 电磁学知识 与力学、电场、恒定 电流 、电磁感 应等 知 识 紧密联系 ，近几年与 电磁学相关 的高考 试题 ，对学 生 的 空 间想 象 能 力 、 物 理 过 程 和 运 动 规 律 的 综 合 分 析 能力 、运用 数学工具解决物理 问题 的能力 要求较高 。 命 题 趋 向 电 磁 学 知 识 与 科 学 技 术 相 结 合 ，物 理 建 模 能 力与生活 实际相 关联，体现学 以致用发原 则。这一部 分试题大都 以高中课本 中电磁学仪器如速度选 择器、 电磁流量计 、磁 流体发 电机 、质谱仪 和加速 器为模型 作 为变 化 ，要 求 学 生 要 深 刻 理 解 物 理 原 理 ，筛 选 甄 别 ， 考 察 学 生对 陌 生 情 景 的还 原 抽 象 能力 ， 因 此 利 用 电磁 学仪器 为载体 ，培养学生物理建模 能力就显得相 当重
一
平衡 ， ｑ ｖ Ｂ ＝ｑ Ｅ ， 即 ｖ：兰 时 ，粒 子 沿 ０ １ ０ 做 匀 速
一 Ｂ
直线运动 。
Βιβλιοθήκη Baidu
当 ≠ 兰时， 粒子上偏或下偏， 不能穿出该区域，
８
只有 、 一 兰 的 粒 子 才 能 被 筛
曰
、
仪器原 理
ｉ 、速 度 选 择 器 （ 滤速器 ） 速 度选 择器 是一种 筛选 ｌ 粒 子 的仪 器 ，其原理如 图 ｌ 所示： 金属板长 Ｌ ， 间距 为 ｄ ， ０ ｌ》《 中间存在 着相 互垂直 的匀强 电场 Ｅ和 匀 强 磁 场 Ｂ ， 一 束 质 为ｉ ｎ ， 电量 为 ｑ的粒 子 以不 同
创新能力 。
总 之 ，物 理 教 学 ， 要 注 重 学 生 的 能力 提 高 ， 而 物 理 实 验 是 有 效 的途 径 ， 通 过 以上 实 验 措 施 ，我 希 望 学 生的综合 能力得到全面 的提 高。 参考 文献
［ １ ］袁 小雷 《 物理 实验 教 学 中培养 学 生 自主 思考 能力 》 学苑 教
Ｒ ｘ ＝ Ｕ ／ Ｉ ＝ Ｉ ２ Ｒ ／ Ｉ １ 。 如 果 改为 用 一 只 电压 表 和 一个 定 值 电 阻 Ｒ来测量未 知电阻 Ｒ ｘ ，又应如何测量 呢？根 据测 量 原理 Ｒ ＝ Ｕ ／ Ｉ和 题 目提 供 的 器材 经 过 分 析 知 道 ，ｕ 可 以 用 电流表直接测量 ，而 １只能间接测量 了。将 Ｒ ｘ与 Ｒ 串联在 电路 中， 用 电压表 先后测出通过 Ｒ和 Ｒ ｘ两端的 电压 ｕ １和 ｕ ２则 可 得 Ｒ ｘ ＝ Ｕ ／ Ｉ ＝ ｕ ２ Ｒ ／ ｕ １ 。 根 据 实 验 原 理 还可 以设计 出用 电流 表或 电压 表和 一 己知 最大 阻值 Ｒ Ｏ的滑 动变阻器等多种测量方案 。有利于培养学生的
五 、变测量性实验为开放性 实验 ，培养学生的创新 能
力
笔 者 认 为 将 测 量 性 实 验 改 为 开 放 性 实 验 ，让 学 生 充 分 的 动 脑 ，发 挥 学 生 的 想 象 ， 从 而 有 利 于 学 生 创 造 性 思 维 的 激 发 ， 以伏 安法 测 电 阻 为 例 ， 实 验 原 理 是 根 据 欧姆定律得 Ｒ ： Ｕ ／ Ｉ ， 需要一只电流表 和一只 电压表 。 如 果 改 为 只 提 供 只 电流 表 和 一 个 定 值 电阻 ，又 如 何 来 测量未知 Ｒ ｘ电阻 呢 ？根 据 测 量 原 理 Ｒ ＿ ｕ ／ Ｉ 和题 目提 供
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的器材经过分析知道 ，Ｉ 可 以用 电流表直接测 量，而 ｕ 只能间接测量 了。 将 风 与 Ｒ并联在 电路 中， 用 电流 表 先后 测 出通过 Ｒ ｘ 和 Ｒ 的 电流 Ｉ ｌ和 Ｉ ２ 。则 可得
［ ２ ］李 国栋 《 浅 谈物 理 实验 能力 的培 养 》中 学物 理
２ ０ １ １ ． １ ０
利 用 电磁 学仪 器 培 养 物 理 建 模 能 力
邵 和 平
（ 张 掖 铁 路 学 校 ，甘 肃 张 掖 ７ ３ ４ ０ １ ２ ）
摘 要 ：随着素质教育的大力推进和高考制度的进一步改革，对学生能力的培养 ，尤其是物理建模能力的培养显得尤为重要。 在平时的教学中，通过构建适当的物理模型，将新情景与所学的物理知识联系起来，对同一类问题进行类 比，使 学生在学 习中 举 一反 三，触 类旁 通 ，是 一种培 养 学 生物理 建模 能力 的 有效 途径 。 关键词 ： 电磁 学 仪器 物 理建 模 能力
第２ １ 卷 第 １期 ２ ０ １ ３ 年０ ３ 月
技
术
物
理
教
学
Ｖｏ１ ．２１ Ｎｏ．１
Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ ＮＩ Ｃ Ａ Ｌ Ｐ Ｈ Ｙ Ｓ Ｉ Ｃ Ｓ Ｔ Ｅ Ａ Ｃ Ｈ Ｉ Ｎ Ｇ
Ｍ ａ ｒ ． ２ ０ １ ３
时需要 向学生提 出：为什 么做 实验时水的沸点总达不 到书本上写 出的 １ ０ ０ ℃？经老师提示后 ，在实验报 告 中 许 多 学 生 都 想 到 了这 是 由于 液 体 的 沸 点 与 大 气 压 有 关 ， 所 做 实 验 地 方 的大 气 压 小 于标 准 的 气 压 的 缘 故 。 实 践 证 明， 通 过 书 写 实 验 报 告 ， 可 以 提 高 学 生 分 析 问
要。
一
的速 率 沿 板 中 央 ０ １ ０ 。 垂 直 磁 场 进 入 该 区域 ，要 使 粒 子 沿 ０ 射 出，速度应满足一 定的条件 。 速度 选 择 器 应 用 了粒 子 在 电磁 场 中 的 平 衡 条 件 ， 般 的解 决 方 法 是 ： 当粒 子 受 到 的 电场 力 和 洛 伦 兹 力
物 理 建 模 能 力 是 物 理 学 中应 着 重 培 养 的 能 力 ， 包 括 对 抽 象模 型 的 分 析 、 假 设 、 还 原 、物 理 加 工 与物 理 思维过程 ，近几年对 学生建模能力 的考察主要 要求 学 生 能 从 实 际 生活 、科 学 常 识 等 复 杂 物 理 环 境 中 归纳 抽 象 出熟悉 的物理情 景，结合物理规律解决实 际问题 。 电磁学知识 与力学、电场、恒定 电流 、电磁感 应等 知 识 紧密联系 ，近几年与 电磁学相关 的高考 试题 ，对学 生 的 空 间想 象 能 力 、 物 理 过 程 和 运 动 规 律 的 综 合 分 析 能力 、运用 数学工具解决物理 问题 的能力 要求较高 。 命 题 趋 向 电 磁 学 知 识 与 科 学 技 术 相 结 合 ，物 理 建 模 能 力与生活 实际相 关联，体现学 以致用发原 则。这一部 分试题大都 以高中课本 中电磁学仪器如速度选 择器、 电磁流量计 、磁 流体发 电机 、质谱仪 和加速 器为模型 作 为变 化 ，要 求 学 生 要 深 刻 理 解 物 理 原 理 ，筛 选 甄 别 ， 考 察 学 生对 陌 生 情 景 的还 原 抽 象 能力 ， 因 此 利 用 电磁 学仪器 为载体 ，培养学生物理建模 能力就显得相 当重
一
平衡 ， ｑ ｖ Ｂ ＝ｑ Ｅ ， 即 ｖ：兰 时 ，粒 子 沿 ０ １ ０ 做 匀 速
一 Ｂ
直线运动 。
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当 ≠ 兰时， 粒子上偏或下偏， 不能穿出该区域，
８
只有 、 一 兰 的 粒 子 才 能 被 筛
曰
、
仪器原 理
ｉ 、速 度 选 择 器 （ 滤速器 ） 速 度选 择器 是一种 筛选 ｌ 粒 子 的仪 器 ，其原理如 图 ｌ 所示： 金属板长 Ｌ ， 间距 为 ｄ ， ０ ｌ》《 中间存在 着相 互垂直 的匀强 电场 Ｅ和 匀 强 磁 场 Ｂ ， 一 束 质 为ｉ ｎ ， 电量 为 ｑ的粒 子 以不 同
创新能力 。
总 之 ，物 理 教 学 ， 要 注 重 学 生 的 能力 提 高 ， 而 物 理 实 验 是 有 效 的途 径 ， 通 过 以上 实 验 措 施 ，我 希 望 学 生的综合 能力得到全面 的提 高。 参考 文献
［ １ ］袁 小雷 《 物理 实验 教 学 中培养 学 生 自主 思考 能力 》 学苑 教
Ｒ ｘ ＝ Ｕ ／ Ｉ ＝ Ｉ ２ Ｒ ／ Ｉ １ 。 如 果 改为 用 一 只 电压 表 和 一个 定 值 电 阻 Ｒ来测量未 知电阻 Ｒ ｘ ，又应如何测量 呢？根 据测 量 原理 Ｒ ＝ Ｕ ／ Ｉ和 题 目提 供 的 器材 经 过 分 析 知 道 ，ｕ 可 以 用 电流表直接测量 ，而 １只能间接测量 了。将 Ｒ ｘ与 Ｒ 串联在 电路 中， 用 电压表 先后测出通过 Ｒ和 Ｒ ｘ两端的 电压 ｕ １和 ｕ ２则 可 得 Ｒ ｘ ＝ Ｕ ／ Ｉ ＝ ｕ ２ Ｒ ／ ｕ １ 。 根 据 实 验 原 理 还可 以设计 出用 电流 表或 电压 表和 一 己知 最大 阻值 Ｒ Ｏ的滑 动变阻器等多种测量方案 。有利于培养学生的