广东省深圳市南山区前海学校(518000) 吴华妮
广东省深圳市宝安区教育科学研究院(518000) 徐春晓
图1 测量物体平均速度实验装置
把小车置于顶端,放开小车下滑至底端,测量路程和时间;把挡板置于小车运动路程中间,再次测量路程和时间。
学生在第一节里面学过刻度尺使用,路程可以从带刻度的斜面上直接读取。
时间测量则是从顶端放开小车时,用手按下秒表;当小车到达底端时,又用手按停秒表。该方法测量时存在以下两个弊端。
(1)木板支起不宜过高,也不宜过低。过高,会使小车速度过快,不易记录时间。过低会造成测出平均速度太接近。
(2)由于人的反应时间最快为0.2s左右,并且反应不能在给予刺激的同时就发生,加之学生对秒表的操作不够熟练等因素,在较短的时间测量中误差比较大。
为了减小计时误差,采用手机录音软件将小车开始下滑和滑动结束时的声音录下,利用波形图里面的时间轴计算出小车运动时间。
带刻度的斜面、小车、小木块、挡板、智能手机(录音软件带波形图)。
(1)使斜面保持一定的坡度,打开手机录音软件。
(2)把小车放在斜面顶端,挡板放在斜面的底端。用手将小车尾部轻轻向下压,使得小车前轮稍微提升一定高度。放开手后,小车前轮砸向木板发出声音并开始下滑。滑动结束时小车撞上挡板再次发出声音。
(3)通过手机录音软件中的波形图和时间轴,计算出产生两次声音的时间差(见图2),就是小车的运动时间。
图2 声波图
用手机录音软件测量时间很好地解决了由于人的反应时间而引起的实验误差,提高了实验的准确性。一些学校购置了超声波红外线测速仪用来改进此实验,经过比较,用手机录音软件计时的方法取材更为方便,也不失为一个物理实验从生活中来的典型案例。
此实验改进正如苏州大学朱正元教授提倡的——瓶瓶罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验。用来源于生活中的 “器材”自制教具仪器,将学生身边的事物与学习的内容紧密结合,使学生在自己熟悉的环境中探究实验、把握新知,更容易达到学以致用的目的。