二、實驗方案的設計
學生面對這樣的問題,最初的設想多數是在橡皮筋下掛碼的方法,但實驗中只能得到三組資料,不足以反映橡皮筋的伸長和所受外力的關係。這時他們就會積極地思索,利用所學的知識、所給的器材,運用抽象思維的方法去分析並設想各種實驗方案。教師不輕易對學生的方案過早地給予評價,鼓勵學生去嘗試自己設計的實驗方案(包括難於或不能達到實驗目的的方案),在實驗過程中讓他們發現方案中存在的缺點和問題。這樣學生創造性思維的能力在方案設計階段就得到了較好的訓練。
學生實施的實驗方案大概有如下幾種:
方案一、如圖1所示,AO為橡筋、BO為皮筋或繩,B點可在AOB平面內隨意移動。
方案二、如圖2所示,AO為皮筋、BO為皮筋或繩,OB始終與重力G的方向直。
方案三、如圖3所示,橡皮筋原長AO等於橡皮筋原長BO,且B點固定在一條經過A點的水平直線上移動。
在以上各方案的實施過程中,只要在座標紙上定下不同的B點和O點的位置,即可提供一組供研究的資料。同時,在B端移動到某點後,進一步要求學生從此點順著各點返回,並定下此時O′點的位置,並要求學生對產的“異常”現象作進一步的分析與研究。
實驗中應注意的幾個問題:
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圖畫板必須豎直放置;
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最好在座標紙上定點,砝碼的重力方向與座標紙的垂直軸平行,這樣更方便定點、讀數及測量;
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在測量前應讓橡皮筋呈鬆弛狀態,以達到更好的實驗效果;
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定點必須準確並盡可能快速,且要一氣呵成地完成兩條曲線的點軌。
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