朱镜蓉　四川攀枝花市二中　617000&
　　物理规律反应了物理现象、物理过程在一定条件下必然发生、发展和变化的规律，揭示了在一定条件下某些物理量间内在的、必然的联系。整个中学物理是以为数不多的基本概念和基本规律为主干而构成的一个完整的体系，是由基本概念、基本规律和基本方法及其相互联系构成了学科的基本结构。其中，基本概念是基石，基本规律是中心，基本方法是纽带。要使学生掌握学科的基本结构，就必须使学生学好基本规律。在中学物理教学中，学生的智力和能力也主要是在观察、实验、探索和分析物理现象，理解、掌握和运用物理概念、物理规律的过程中不断发展起来的，所以，我们应当在抓好物理概念教学的基础上，认真抓好基本规律的教学。
　　一、物理规律教学的重要性
　　物理规律是物理学知识体系的核心构件，物理规律教学也是中学物理教学成功的关键环节。
　　1.物理规律是物理学知识体系的核心
　　物理学的知识体系是以一系列的物理规律凝聚而成的。在物理学发展史上，人们正是以一系列的物理规律为中心而建立了物理学的各个分支体系。例如光的反射定律和折射定律是光学知识的中心，欧姆定律、串并联电路的规律和焦耳定律是电学知识的中心等等。
　　2.使学生掌握物理规律是物理知识教学的中心任务
　　学习和研究自然科学，中心任务是掌握自然规律并用来为人类服务。物理学是自然科学中的一门重要学科，学习物理知识的中心任务应该是掌握物理规律并应用于实际。
　　在物理教学中，要使学生建立概念和掌握规律之间存在着不可分割的、辩证的联系。一方面，形成清晰、准确的概念是掌握规律的基础，如果概念模糊不清，就谈不上准确地掌握规律；另一方面，掌握了物理规律又可以深刻而全面地理解概念。例如，只有理解力的三要素概念（大小、方向、作用点），才能理解同一直线上或互成角度的二力合成的规律（如图1）和二力平衡条件（如2）等；反之，通过掌握力的合成规律和二力平衡条件，又能更深刻地理解力的三要素概念。所以，物理规律的应用比物理概念的应用更为广泛，理解和掌握物理规律才能更有效地利用物理知识去解决实际问题。由此可见，使学生掌握好物理规律是物理知识教学的中心任务。
　　二、物理规律的特点及其分类
　　1.物理规律的特点
　　物理规律反映了在一定条件下某些物理量之间内在的必然联系，它是客观存在的，不以人的主观意志而转移。它具有以下特点：
　　（1）物理规律只能发现，不能创生。
　　任何客观规律都只是被发现，而不能被&创生&，但不同学科的规律被认识与发现的途径又是不尽相同的。物理学规律揭示的是物质的结构和物质运动所遵循的规律，因此必然与人们认识物理世界的途径有关，即都与观察、实验、抽象、思维、数学推理等有着密不可分的联系。
　　（2）物理规律反映了有关物理概念之间的必然联系。
　　任何一个物理规律，都是由一些概念组成的，这些概念常常表现为物理量，可以用一些数字和测量联系起来，物理规律则把概念之间的一定关系用语言逻辑或数学逻辑表达出来。
　　例如，欧姆定律是由导体、电流（I）、电压（U）、电阻（R）等概念组成的，研究对象是导体，电流（I）、电压（U）、电阻（R）是3个可测量的物理量。它表明了通过研究对象（导体）的电流与研究对象（导体）的电阻（R是反映研究对象本身的量）和加在研究对象（导体）两端的电压（U）之间的定量关系。
　　2.物理规律的分类
　　在大千世界里，物理现象千姿百态，物理运动各有不同的形式，有宏观的、微观的，有机械运动现象、热现象、光现象、电磁现象等，所以物理规律就有多种多样，物理规律也就有不同的表述形式。中学物理规律主要包括以下类型：
　　（1）物理定律
　　一般是直接从观察实验的结果中概括总结出来的物理规律，如牛顿运动定律、能量转化与守恒定律、欧姆定律、光的反射定律、焦耳定律等。
　　（2）定理、原理
　　定律和原理一般是从已知的物理规律或理论出发，对某特定事物或现象进行演绎、推理，从而得出在一定范围内有关物理量之间的函数关系或新的论断，并经得起实践检验的物理规律。
　　如阿基米德原理（F浮=G排=&液gV）、功的原理等。
　　（3）方程、公式
　　这是利用数学式子来描述物理量之间关系的物理规律。
　　如串联和并联电阻的计算公式：R=R1+R2+&+Rn；
　　　＝　＋　+&+　。
　　（4）法则、定则
　　即利用特定方法表示的物理规律，如矢量合成的平行四边形法则、右手定则和左手定则等。
　　（5）其他
　　如力（包括二力、共点力）的平衡条件、串联电路的分压规律、并联电路的分流规律、平面镜和透镜成像规律、晶体融化和凝固规律、液体压强规律等。
　　三、物理规律教学的一般过程
　　人类在研究和探索物理规律的过程中逐步形成了物理学研究的基本方法。学生认识物理规律的过程也相当于一个探索与研究的过程，因此，物理规律的教学方法与物理学的研究方法大体上是一致的。
　　1.提出问题，创设便于发现规律的物理环境
　　作为新授课的物理规律的教学，首先要按照导入新课的方法，以提出问题的形式导入学习物理规律的课题。教师要有意识地提供一个便于探索规律、发现规律的物理环境。创设物理环境常用的方法有实验法和举例法。
　　（1）实验法
　　教师借助于演示实验或学生实验，使物理现象或过程展示出来，让学生观察。例如讲授牛顿第一定律时所做的小车分别通过毛巾、棉布、木板表面所滑动距离大小的实验（图3）。
　　（2）举例法
　　即列举出学生在日常生活中熟悉的、能引导发现规律的物理现象。例如，讲授影响蒸发快慢的因素时，举出以下例子：&同样湿的衣服，晾在树荫下干得慢&；&同样多的水，倒在碟子里干得快，装在瓶子里干得慢&。
　　2.探索物理事实的内在联系，形成规律
　　这一教学过程主要是把第一步骤所摆出来的物理事实进行抽象思维，探讨物理规律现象的内在联系，提供建立规律的科学依据。根据不同的物理规律，可以采用下列具体方法：
　　（1）实验归纳法
　　例如，用一般水做实验得到&浮力等于物体所排开的水重&，再改用煤油或酒精做实验也得到了同样的结果，而且把物体全部浸入水中或部分浸入水中做实验都得到了同样的结论，最后归纳得到了阿基米德原理。
　　（2）单因子实验法
　　对于多因子的物理过程，可运用单因子实验，先分别固定几个物理量而研究其中两个量之间的关系，最后综合为一个完整的物理规律。例如，研究电流与电压、电阻之间的关系，可以先保持电阻不变而改变电压，观察分析电流随电压的改变情况，得到电流与电压之间的关系；再保持电压不变而改变电阻，观察分析电流随电阻的改变情况，得到电流与电阻之间的关系。最后综合成为一条物理规律，即欧姆定律。
　　（3）先定性后定量推演法
　　限于中学实验条件，精确测定数据有困难，有些定量的实验不易成功，因此，可以在观察定性实验现象的基础上进行定量推演或分析介绍，最后形成规律。例如焦耳定律，实验时观察通电后煤油温度的高低来定性说明电流产生热量的多少。实验表明，电阻越大，电流强度越大，通电时间越长，电流产生的热量越多。然后介绍科学家焦耳的研究成果，进而得出定量描述，形成焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流强度的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，Q=I2Rt。
　　3.下定论并对规律进行讨论，加深理解规律
　　经过第二步的探讨和思维加工，初步形成规律后，要整理成文，用科学而又简明的语言文字或数学工具来表述物理规律。
　　（1）规律的物理意义
　　解释规律的内容，说明它表示什么样的物理含义，必要时还要与相近规律进行比较。用数学公式或图像表述规律的，在教学中要引导学生讨论如何根据规律的内容得出公式或图像；反之，又如何从公式或图像来理解其物理意义。例如焦耳定律，其内容是电流通过导体时产生的热量与电流强度的平方、导体的电阻、通电时间有关，这个关系是正比关系，由此得到焦耳定律的数学表达式为Q=I2Rt。&&&
　　（2）规律表述中的关键词语和公式中各字母的意义
　　例如，阿基米德原理的公式F浮=G排=&液gV，公式中字母F浮代表物体所受的浮力，G排表示排开液体的重力，&液是液体的密度，g是重力加速度，V表示排开液体的体积。这个公式中各字母代表的物理意义，学生必须十分清楚，运用过程中才不至于出现差错。
　　（3）公式中各物理量的单位
　　中学阶段，物理单位的教学也不容忽视。
　　例如公式Q=I2Rt，式中I、R、t的单位分别是安培、欧姆、秒，Q的单位必须是焦耳。
　　物理规律的公式中各物理量的单位都是确定的，不能随便乱用。
　　（4）规律的成立条件和适用范围
　　物理规律本身是反映在一定条件下物理事物内在的必然联系，并且物理规律是在一定条件下和一定范围内总结出来的，因此，也只能在这个条件下、这个范围内才成立。学生学习物理规律时，往往只知道死背条文而忽视了成立条件和适用范围，在实际应用中乱套，在遇到情况变化时就难以下手，所以，在教学中要重视讲清规律的成立条件和适用范围。
　　在一般物理规律的表述中，前语是成立条件或适用范围，后语是结果，即因果关系基本连结成一个完整的句子。通过分析规律的语句结构，从字里行间就可以知道规律的成立条件和适用范围。例如牛顿第一定律，它的适用范围是&一切物体&，条件是&没有受到外力作用&（原因），结果是&保持静止或匀速直线运动状态&。
　　有些规律在叙述中只提出成立条件，必要时可以补充说明适用范围。例如阿基米德原理，要指出也适用于气体。有些规律限于学生的基础和认识水平，只强调成立条件，而暂不提适用范围。例如，欧姆定律、焦耳定律，不提及只适用于纯电阻电路。
　　四、学生学习物理规律中的常见问题
　　为了有效地引导学生学好物理规律，我们还必须研究和认清学生学习物理规律中的常见问题和心理障碍。在中学阶段，主要存在以下几个方面的问题：
　　1.感性知识不足
　　中学物理规律的教学，许多是从事实出发经过分析归纳总结出来的。中学生抽象思维能力不强，他们理解物理规律特别需要有充分的感性材料作基础。如果没有足够的、能够把有关的现象与现象之间的联系鲜明地展示出来的实验或学生日常生活中所熟悉的曾亲身感受过的事例作基础，势必造成学生学习上的困难。
　　例如，研究电磁感应和自感的有关规律，如果没有足够的、能够逐步揭示现象间本质联系的实验作基础，学生对这些规律就很难理解。
　　2.学生在日常生活中形成的错误观念的干扰
　　学生在日常生活中积累了一定的生活经验，对一些问题形成了某些观念。这些观念中，有的比较正确，但往往有一定的表面性和片面性，甚至是错误的观念。这些先入为主的错误观念对学生正确理解物理规律往往起着严重的干扰作用。如：学生在运动和力的关系上往往有&物体受力才能运动，不受外力，物体根本不会运动&的观念，这就给学生正确理解运动和力的关系带来了很大的困难。
　　3.抽象逻辑思维能力不强
　　在物理规律的研究和运用中，有时要进行严格的逻辑推理和科学的想象等抽象思维活动；在运用物理规律解决某些问题时，要想取得正确而全面的解答，学生要具有较高水平的思维品质。然而，中学生在心理发展上正处在思维发展过渡期，对于不同年级的学生和不同的学生个体，这个发展在迟早快慢上有差异，有些学生由于没有形成逻辑思维的习惯，抽象思维能力不强，这就使他们在学习和运用物理规律时遇到了较大的困难。
　　4.不会运用物理规律说明、解释现象和分析解决实际问题
　　中学阶段，学生在理解物理规律上，经过努力并不会感到很困难，但是运用起来常常会束手无策。形成的原因，除了知识上的欠缺和思维习惯、思维定势的干扰等因素外，最主要的是学生还未掌握运用物理知识去分析、处理、解决问题的思路和方法，因此，学生在完成认识的第二个&飞跃&上困难较大。
　　物理规律的教学要有阶段性，要有一个逐步深化、提高的过程。对于同一物理规律，初中、高中有不同层次的要求，因此，我们应遵循学生的认知规律，由浅入深，一步步地通过一系列的教学活动，来提高物理规律的教学水平。
　　参考文献
　　[1]阎金锋 田世昆 中学物理教学概论[M]。
　　[2]阎金锋 田世昆 中学物理教学概论（第二版）[M]。
　　[3]阎金锋 朱小明 中学物理教学[M]。
　　[4]韩景春 邹万全 物理教学概论[M]。
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生活中的其他透镜（照相机，放大镜，投影仪等）电磁铁的其他应用电磁感应的应用（动圈式话筒、发电机）直流电动机
照相机照相机是利用“凸透镜能成倒立、缩小的实像”这个原理制成的(如图所示)。照相机的镜头相当于一个凸透镜，来自物体的光经镜头后会聚在胶卷上，形成被照物体的像。胶卷上涂着一层对光敏感的物质，它在曝光后发生化学变化，物体的像就被记录在胶卷上经过显影、定影后成为底片，再用底片洗印就可以得到相片。照相时，物体离照相机镜头比较远，像是缩小、倒立的。 幻灯机幻灯机是利用“凸透镜能成倒立、放大的实像”这个原理制成的(如图所示)。镜头相当于一个凸透镜，幻灯片相当于“探究凸透镜成像规律”实验中的蜡烛(物体)，屏幕相当于光屏。幻灯机构造：镜头、画片框、聚光镜、光源和反光镜、机箱等。说明：反光镜用凹面镜，聚光镜为一组凸透镜，光源发出光经反光镜和聚光镜作用后集中射向幻灯片。把幻灯片放在比镜头的焦距稍大的位置，存强光的照射下，就能在屏幕上成放大的像。 投影仪投影仪是利用“凸透镜能成倒立、放大的实像”这个原理制成的(如图所示)。镜头相当于一个凸透镜，投影片相当于“探究凸透镜成像规律”实验中的蜡烛(物体)，屏幕相当于光屏。投影仪构造：结构与幻灯机相似，主要区别是投影仪用两块大的塑料螺纹透镜作聚光器，同时用一块平面镜把像反射到屏幕上 说明：投影仪能放映大画面的幻灯片，也可以投射直接书写在透明胶片上的文字，使用方便。放大镜放大镜实际上就是一个短焦距的凸透镜(如图所示)。当物体位于凸透镜焦点以内，即物距小于焦距时，对着凸透镜观察，就可以看到物体成正立、放大的虚像。像和物位于凸透镜的同侧。当物体越靠近凸透镜的焦点时，所成的虚像越大。它可以将小的、眼睛不易辨清的物体“放大”，以便人们能看得更清楚。放大镜放大的倍数一般只有几倍，最多不过20倍，要想进一步提高放大倍数，就要用显微镜。照相机的使用和调节方法照相机的镜头相当于一个凸透镜，胶片相当于光屏，选定被拍摄的景物后，调节镜头到胶片的距离，可得到倒立、缩小的实像。例1用一架焦距不变的照相机，给一个人照了一张全身像，若要再给这个人照一张半身像，应该(& ) A．使照相机的镜头离人远些，并减小镜头到底片的距离 B．使照相机的镜头离人远些，并增大镜头到底片的距离 C．使照相机的镜头离人近些，并增大镜头到底片的距离 D．使照相机的镜头离人近些，并减小镜头到底片的距离 _解析：底片大小不变，从全身像到半身像，实际上是人的像变大了，根据照相机的调节方法，要想使底片上的像变大，人离镜头要近一些，像离镜头要远一些。因此照相机镜头应离人近一些，同时镜头往前伸，使暗箱长一些．答案：C 投影仪的使用和调节方法1.& 投影仪的镜头相当于凸透镜。投影片(物体)放置于镜头的2倍焦距以内1倍焦距以外的某位置，投影片上的画面通过镜头在屏幕上成倒立、放大的实像。 2．若要使屏幕上的画面(像)大一些，可以把投影仪到屏幕上的距离增大一些，同时将投影片到镜头的距离减小一些(下降镜头高度)直到屏幕上得到清晰的像为止。例2在练习调节投影仪(如图所示)的实践活动中，小明通过调节，使屏幕上出现了清晰画面。这时，教室后排同学要求他将屏幕上的画面再调得大一些，为此，小明的操作应当是：适当____(填“增大”或“减小”)投影仪与屏幕的距离，并将凸透镜适当向_____(填“上”或 “下”)移动。解析：投影仪的镜头足凸透镜，放映时成倒立放大实像，物体离透镜越近，所成的实像越大越远，所以要增大投影仪到屏幕的距离相当于增大像距，将透镜下移，相当于减小物距。答案：增大 下照相机的构造及各部分作用 1．照相机的主要构造：镜头、调焦环、光圈环、快门、暗箱、胶片。如图所示。&&&&& 作用：照相机调物距是通过调整照相机与物体的距离来实现的，调胶片与镜头的距离则是通过调镜头的位置来实现的，调整时旋转镜头的调焦环，拍摄近的景物时，镜头往前伸，离胶片远一些；拍摄远的景物时，镜头往后缩，离胶片近一些，调焦环上刻有数字，表示拍摄的景物到镜头的距离，适当调整调焦环能使景物在胶片上产生清晰的像。2．光圈和快门的作用：光圈控制进入镜头的光的多少，快门控制曝光时间，光圈和快门上的数字表示出光圈可以开大或缩小的光圈数和曝光时间，选择合适的光圈和快门可以拍出亮度适当的照片。补充：(1)“傻瓜相机”简介：这种相机能自动测量景物到相机的距离，进行自动调焦，高度自动化，即使缺乏摄影经验的人也能照出清晰的相片。(2)数码相机，又名数字式相机，简称DC，是一种利用电子传感器把影像转换成电子数据的照相机。在生活中的应用：1．电磁起重机：电磁铁在实际中的应用很多，最直接的应用就是电磁起重机。把电磁铁安装在吊车上，通电后吸起大量钢铁，移动到另一位置后切断电流，把钢铁放下。大型电磁起重机一次可以吊起几吨钢材。
2．电铃：电路闭合，电磁铁吸引弹性片，使铁锤向铁铃方向运动，铁锤打击铁铃而发出声音，同时电路断开，电磁铁没有了磁性，铁锤又被弹回，电路闭合。如此不断重复，电铃发出了持续的铃声。
3. 电磁选矿机：电磁选矿机是根据磁体对铁矿石有吸引力的原理制成的。当电磁选矿机工作时,铁砂将落入B箱。矿石在下落过程中，经过电磁铁时，非铁矿石不能被电磁铁吸引，由于重力的作用直接落入A箱；而铁矿石能被电磁铁吸引，吸附在滚筒上并随滚筒一起转动，到B箱上方时电磁铁对矿石的吸引力已非常微小，所以矿石由于重力的作用而落入B箱。&
4. 家里的一些电器，如电冰箱、吸尘器上都有电磁铁。在电动机、发电机和电磁继电器里也用到电磁铁。全自动洗衣机的进水、排水阀门，卫生间里感应式冲水器阀门，也都是由电磁铁控制的。
在农业上的应用：&&&& 磁铁还有一种用途，说来更有趣味：它能在农业上帮助农民除掉作物种子里的杂草种子。杂草种子上有绒毛，能够粘在旁边走过的动物的毛上，因此它们就能散布到离母本植物很远的地方。杂草的这种在几百万年的生存斗争中获得的特点，却被农业技术利用了来除掉它的种子。农业技术家利用磁铁，把杂草的粗糙的种子从作物的种子里挑选出来。如果在混有杂草种子的作物种子里撒上一些铁屑，铁屑就会紧紧地粘在杂草种子上，而不会粘在光滑的作物种子上。然后拿一个力量足够强大的电磁铁去对它们作用，于是混合着的种子就会自动分开，分成作物种子和杂草种子两部分，电磁铁从混合物里把所有粘有铁屑的种子都捞了出来。
&发电机： 1．工作原理：如图所示，交流发电机的发电过程就是闭合线圈在磁场中转动，利用电磁感应现象产生感应电流的，所以其发电原理是电磁感应。 2．能量转化：在发电过程中，发电机把机械能转化为电能。
麦克风(话筒) ：1.& 定义：麦克风也叫话筒，它也是一种将振动转换成变化电流的装置。2.& 工作原理：声音是由物体振动产生的，当对着话筒说话时，声音的振动使膜片发生振动，与膜片相连的线圈也随膜片振动的频率而振动，线圈在磁场中运动，能产生感应电流，且电流变化的频率是随声音变化而变化的。即通过电磁感应将声音变成电流。逆向思维法研究电动机和发电机：&&& 从问题反方向的角度进行研究，即逆向思维法，它是科学探究的重要方法。电动机和发电机都是由线圈和磁体构成，研究问题时注意认清是通电线圈在磁场中受力转动，还是线圈在磁场中做切割磁感线运动。
例小明将微风电风扇与小灯泡按如图所示的电路连接并进行实验，用手快速拨动风扇叶片，这时发现小灯泡发光，微风电风扇居然变成了“发电机”.关于该实验，下列说法正确的是(&& ) A．电风扇发电的原理是电磁感应 B．电风扇发电的原理是通电导线在磁场中受到力的作用 C．电风扇发电过程是把电能转化为机械能 D．小灯泡发光是把光能转化为电能
解析：电动机的基本构造与发电机相同，都是由线圈和磁体组成的。当旋转电风扇时，会带动里面的线圈转动，切割磁感线，从而产生电流，这是电磁感应现象，将机械能转化为电能。
答案：A变压器与电能的输送：&&& 变压器的工作原理是电磁感应，它能将输入变压器的交流电压升高(升压变压器)，也可以降低(降压变压器)。变压器不能改变直流电的电压。从发电厂发出的电能，先经过变压器把电压升高，把高压电输送到远方的用户附近，再经过变压器把电压降低，供给用户使用。由于输电线有电阻，因而在电能的输送过程中，不可避免地有电能损失。在输送功率一定的情况下，由I=P／U可知，提高输电电压能够减小输电电流，又由Q=I2Rt可知在输电线上的发热损失减少。为了减少电能损失，远距离输电要用高电压。电动机的原理：
直流电动机和交流电动机的比较：
补充：区别电动机与发电机，要分清是运动产生电，还是通电后运动，从而确定电能与机械能的转化；装置方面一个有电源，一个没有电源，电动机是通电产生运动，所以有电源的是电动机，没电源的是发电机。直流电动机不转或转速过小的原因：&&&& 安装直流电动机模型时，线圈不转的原因主要有电路开路、磁铁无磁性和线圈处于平衡位置等几种情况。转速过小是因为电流小或磁性弱。
例1正确连接好直流电动机模型的电路后，合上开关，电动机不转，试列出可能产生故障的原因及相应排除故障的方法。(1)____，排除故障的办法____；(2)____，排除故障的办法____；(3)____，排除故障的办法____。
解析：通电线圈在磁场作用下才能运动，如果磁铁失去磁性，电动机就不会转动。电动机靠换向器改变线圈中电流方向，使线圈连续转动，但若换向器接触不良，则不能使线圈连续转动。线圈通过平衡位置时靠的是惯性，但线圈如果原来是静止在平衡位置的，那么线圈将保持静止的状态。
答案：(1)磁铁无磁性&& 更换磁铁(2)线圈处于平衡位置& 让线圈转过平衡位置(3)电刷与换向器接触不良 可压紧电刷与换向器
用控制变量法判断通电导体在磁场中受力情况：&&&&& 通电导体在磁场中受力情况的判定常与电动机原理对应结合，通电导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关：
例如图所示，导体放入(a)图磁场中的受力方向已经标出，请在(b)图、(c)图上标出它的受力方向。
解析：通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁感线方向都有关系。比较图(a)、(b)：磁感线方向相同，都是垂直纸面向里，电流方向相反，受磁场力方向也应相反，(a)图向左，则(b)图向右。比较图(b)、(c)：电流方向相同而磁场方向相反，受到磁场力的方向也应该相反，因(b)图水平向右，所以(c)图应水平向左。
答案：如图甲、乙
发现相似题
与“下列实验现象所揭示的物理原理、规律与对应的实用技术的原理、规..”考查相似的试题有：
33852855448473267377844137504物理创新性实验的六大设计原理_百度文库
物理创新性实验的六大设计原理
物理与工程　Vol.17　No.6　2007
物理创新性实验的六大设计原理
李松岭1　李明雪2
(1徐州师范大学物理系,江苏徐州　221116)
(2中国矿业大学理学院,江苏徐州　221008)
(收稿日期:)
摘　要　以培养创新性人才为先导,演绎物理创新实验的六大设计原理.
关键词　物理创新性实验;设计原理
SIXDESIGNOVATIVE
LiSongling1　LiMingxue2
(1DepartmentofPhysics,XuzhouNormalUniversity,Xuzhou,Jiangsu,　221116)
(2InstituteofScience,ChinaUniversityofMiningandTechnology,Xuzhou,Jiangsu,　221008)
Abstract　Sixdesignprinciplesoftheinnovativephysicsexperimentsarededucedonthebasisoffosteringtheinnovativetalents.
KeyWords　innovatdesignprinciple
　　物理创新实验是指打破传统物理实验原理,
改革传统物理实验方案,简约物理实验器材,优化物理实验效果,具有创新因子的物理实验.物理创新实验的内涵聚焦在物理实验全新设计、物理实验原理创新、物理实验方案创新、物理实验器材创新和物理实验教学创新五个维度上.物理创新实验要打破常规,发散思维,突出创新,所以没有固定的模式和万能的方法.但是物理创新实验的设计又有其规律性,从物理创新实验设计的六个层面上试探性地提炼归纳出物理创新实验的六大设计原理.
1　物理平衡原理
力平衡、热平衡、电磁平衡等.
物理创新实验设计示例:在物理教学中,测定大气压强通常都是用托里拆利实验,托里拆利实验存在两大问题:一是实验难度大,当向托里拆利管中装水银时,由于管很细水银容易洒出管外,并且容易混进气泡,增大实验误差;二是要用水银做实验,水银是有毒的液体,水银蒸气对人身体危害较大,使实验不安全.
利用物理平衡原理设计用注射器来测定大气压强:(1)把注射器的活塞推到底,把注射器里的空气全部压出去;(2)用橡皮塞把注射器的出液口封住;(3)把注射器出液口朝上,活塞朝下,并用铁架台把注射器外筒固定;(4)用耐拉力的细线拴住注射器的活塞推柄,并拴一个挂钩;(5)向挂钩上挂钩码,逐渐加大钩码质量,直至注射器活塞在钩码的拉力和大气的压力之下微微向下滑动为止;(6)用游标卡尺测出注射器活塞的直径,
物理平衡原理是已知A,现求B,B不易直接求,让B与A平衡,则可巧妙地求B.A和B代表物理现象、物理过程或物理量,这里的平衡可以是
作者简介　李松岭(1958年出生),男,江苏徐州人,徐州师范大学物理系副教授,教学论硕士生导师.主要从事教学论和物理实验研究,已发表学术论文48篇,出版教材和论著6部,完成江苏省教委科研课题2项、校级科研课题8项.
贡献者：jade_cloudy
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