Siete métodos principales de experimentos de física en la escuela secundaria
1. Método de variable de control
En experimentos o problemas prácticos, a menudo hay muchos factores que cambian, lo que determina las reglas. Es difícil demostrarlo. En este momento, algunas cantidades físicas se pueden controlar sin cambios y se puede estudiar a su vez la influencia y utilización de un determinado factor.
Por ejemplo, las propiedades, la presión, el volumen y la temperatura de un gas suelen cambiar simultáneamente. Podemos controlar un parámetro de estado sin cambios, encontrar la relación entre los otros dos parámetros y finalmente unificarlos. De esta manera se estudian la ley de Ohm y la segunda ley de Newton.
2. Método de sustitución equivalente
Algunas cantidades físicas no son intuitivas ni fáciles de medir. Se pueden sustituir por cantidades más intuitivas, más fáciles de medir y equivalentes para simplificar el problema.
Por ejemplo, en experimentos para verificar la conservación del impulso, no es fácil medir directamente la velocidad de dos bolas que chocan. Se puede utilizar el desplazamiento horizontal en lugar de la velocidad horizontal para estudiar las líneas equipotenciales; un campo eléctrico, equivalente La idea es utilizar el campo actual para simular el campo eléctrico.
3. Método de acumulación
No solo puede medir cómodamente algunas cantidades físicas que son difíciles de medir de forma directa y precisa con instrumentos convencionales, sino que también mejora la precisión de la medición y reduce los errores.
Por ejemplo, al medir el diámetro de un alambre metálico delgado y uniforme, se puede utilizar el método de enrollar densamente múltiples vueltas; al medir el período de un péndulo simple, el tiempo de 30 a 50 vibraciones completas; medirse; se puede utilizar un cronómetro en el punto de análisis. Al perforar la cinta de papel, puede conocer los intervalos de los puntos de conteo para el análisis.
4. Método de seguimiento
Algunos procesos físicos son fugaces y requieren que los registremos y estudiemos, tomándolos fotografías y analizándolos como una cámara.
Por ejemplo, utilice un péndulo de arena para describir la curva de vibración de un péndulo simple; utilice un cronómetro puntual para registrar la posición de un objeto; utilice una cámara estroboscópica para fotografiar la posición de una bola achatada; un osciloscopio para observar la forma de onda de una señal de CA.
5. Método de extrapolación
Algunas cantidades físicas se pueden observar o medir localmente. Debido a su situación extrema, no es fácil de observar intuitivamente. Si las leyes obtenidas de la observación y medición locales se extrapolan al extremo, se puede lograr el propósito.
Por ejemplo, en el experimento de medir la fuerza electromotriz y la resistencia interna de la fuente de alimentación, el voltaje terminal (fuerza electromotriz) cuando I=0 (circuito abierto) y la intensidad de corriente cuando el cortocircuito (U = 0) no se puede medir directamente. A través de U y una serie de puntos de valor correspondientes de I, se dibuja una línea recta que se extiende en dos direcciones. El punto de intersección del eje U es la fuerza electromotriz y el punto de intersección del eje I. es la corriente de cortocircuito.
6. Método de aproximación
En los fenómenos físicos complejos y el movimiento de objetos, hay muchos factores que afectan las cantidades físicas. A veces, para resaltar la contradicción principal, las condiciones experimentales se pueden diseñar conscientemente, ignorando la influencia de factores secundarios y utilizando cantidades aproximadas como cantidades reales para medir.
7. Método de amplificación
Para la observación de pequeñas cantidades o cambios minúsculos en experimentos físicos, se puede utilizar el método de amplificación. Instrumentos como calibradores a vernier, lupas y microscopios se fabrican según el principio de aumento.
Habilidades de calificación para preguntas experimentales de física del examen de ingreso a la universidad
La primera habilidad es identificar las tres columnas vertebrales del conocimiento de un experimento.
Según el formato de examen conjunto de los nuevos estándares curriculares, un experimento no puede considerarse únicamente como la lectura o comprensión de principios experimentales o la operación de experimentos, y mucho menos el procesamiento de datos y el análisis de resultados. Más bien, se debe comprender que un experimento es la síntesis de tres organismos: el uso de instrumentos básicos, el diseño del experimento, el procesamiento de datos experimentales y el análisis de la estructura experimental. Estas tres partes constituyen los tres pilares intelectuales de un experimento. El conocimiento básico siempre ha jugado un papel importante en el examen de ingreso a la escuela secundaria y siempre ha sido favorecido por los expertos en propuestas. Para un experimento,
1. Uso de instrumentos básicos
El uso de instrumentos básicos es el contenido básico de la evaluación experimental. Ya sea el diseño de experimentos o el análisis de resultados experimentales, a menudo implican el uso de instrumentos básicos. Por lo tanto, los principios, métodos de uso, precauciones y lecturas de algunos instrumentos básicos han aparecido en los exámenes de ingreso a la universidad en los últimos años.
La medición de la longitud y diversos parámetros eléctricos y el uso de instrumentos relacionados son temas candentes en el examen, por lo que debe prestarles atención al revisar. Los instrumentos experimentales básicos que son preguntas frecuentes en el examen de ingreso a la universidad incluyen escalas, calibradores a vernier y micrómetros de espiral.
2. Diseño experimental
En los últimos años, el examen de experimentos de física en el examen de ingreso a la universidad se ha desarrollado desde una forma única y básica hasta una dirección integral y de alto nivel. de ellos es fortalecer la Prueba de capacidad práctica de los estudiantes. Las preguntas de la prueba a menudo se examinan de manera integral desde aspectos como principios experimentales, selección y uso de equipos, procedimientos experimentales y observación de fenómenos. , que se manifiesta por la aparición frecuente de preguntas experimentales de tipo diseño, que generalmente se redactan sobre la base de principios, métodos y equipos experimentales prescritos. Estos experimentos pueden capacitar eficazmente a los estudiantes.
3. Procesamiento de datos experimentales y análisis de estructuras experimentales.
La evaluación de la capacidad de los candidatos ha sido un tema en el examen de ingreso a la universidad a lo largo de los años, y los requisitos para la capacidad de procesar datos experimentales y analizar resultados experimentales son cada vez más altos. Las preguntas de las pruebas a menudo requieren que los estudiantes deduzcan resultados correctos mediante el estudio de circuitos, gráficos y datos, y analicen las causas de los errores en dispositivos experimentales, cálculos y procesamiento de datos. Esto requiere que los estudiantes desarrollen gradualmente esta capacidad en su estudio diario.
La segunda habilidad en la puntuación es dominar dos espadas para procesar datos experimentales.
1. Método de listado: clasificar las cantidades físicas medidas en una lista. Tradicionalmente, las cantidades físicas se organizan en tablas registrando primero los datos sin procesar y luego calculando los resultados. El método de tabulación generalmente puede reflejar el impacto de ciertos factores en los resultados y, a menudo, se utiliza como medio auxiliar para otros métodos de procesamiento de datos.
2. Método de imagen: Basado en la relación funcional entre variables independientes y variables dependientes, se utilizan imágenes para mostrar visualmente las cantidades medidas en el experimento. Dibuja una imagen en papel cuadriculado basada en los datos experimentales. Si la relación es inversamente proporcional, generalmente se cambia a un diagrama proporcional. También preste atención al significado físico de la pendiente de la imagen y la intersección de la imagen en el eje de coordenadas. Vale la pena recordar que el punto de partida de los experimentos innovadores son casi siempre las imágenes. Al prepararse para el examen, el procesamiento de imágenes de los datos debe ser la máxima prioridad.
La tercera habilidad a la hora de puntuar es ser bueno extrayendo la esencia de un experimento.
Como dice el refrán: "Atrapa al ladrón primero y luego golpea a la serpiente a siete pulgadas de distancia". De manera similar, para un experimento, debes captar su esencia al revisarlo y luego expandirla con la esencia del experimento como núcleo, de modo que realmente puedas obtener el doble de resultado con la mitad del esfuerzo. Muchos estudiantes han estado trabajando duro en experimentos y resolviendo preguntas constantemente, pero para el mismo experimento, cambiar el método de prueba no funcionará. Por no hablar de la analogía. Al observar los experimentos de innovación de los exámenes de ingreso a la universidad de los últimos años, descubrimos que las preguntas experimentales se están volviendo "más nuevas" y "cambian" año tras año, pero este "cambio" es sólo un cambio en las proposiciones experimentales. El llamado "nuevo" es solo un nuevo entorno experimental, y los puntos de conocimiento no serán nuevos, y mucho menos cambiados. Por tanto, debemos captar la esencia de revisar un experimento.
¿Cómo pensar con expertos en proposiciones?
El experimento de física del examen de ingreso a la universidad "las flores florecen cada año y las flores son diferentes cada año" muestra que después del examen de ingreso a la universidad cada año, los expertos en proposiciones están pensando en una pregunta, es decir, "¿Cómo ¿Hacer la siguiente proposición?" Entonces, cuando se prepare para el examen, piense también con el proponente. Entonces, ¿qué podemos hacer para que pensemos con el proponente? Para ello, podemos hacerlo de acuerdo con el siguiente plan, a saber:
1. Estabilizar el "cuenco" y comprender los experimentos básicos del libro de texto.
Significa: estar familiarizado. con cada experimento en el libro de texto Los principios básicos, equipos y procesos básicos, es decir, estar familiarizado con la "fuente" y el "principio" de cada experimento.
En los últimos años, las preguntas experimentales del examen de ingreso a la universidad han cambiado de centrarse en las habilidades experimentales más básicas, como el uso y funcionamiento básico de instrumentos experimentales, a centrarse en la comprensión de los principios experimentales y la flexibilidad. Aplicación de métodos experimentales, lo que requiere que los candidatos apliquen lo que han aprendido. Comprender los principios y métodos experimentales, elegir instrumentos apropiados, diseñar planes razonables y resolver nuevos problemas experimentales. La ampliación de los experimentos con materiales didácticos o el rediseño de los experimentos con materiales didácticos pueden identificar la capacidad de los candidatos para resolver nuevos problemas de forma independiente y transferir conocimientos. Esto también refleja los requisitos de la nueva reforma curricular para la capacidad práctica y el espíritu innovador de los estudiantes. Se puede ver que los experimentos en los libros de texto son siempre la fuente de propuestas para experimentos innovadores en el examen de acceso a la universidad. Si los experimentos innovadores del examen de ingreso a la universidad se comparan con "cometas en el cielo", entonces los experimentos básicos en los libros de texto son "cuerdas de cometas".
Esto requiere que sigamos de cerca los experimentos de los libros de texto cuando nos preparemos para el examen de ingreso a la universidad y aclaremos los principios básicos, los pasos experimentales, los procedimientos de operación experimental y el procesamiento de datos experimentales de cada experimento en los libros de texto. No convierta los experimentos de comprensión en experimentos de "memorización", y mucho menos domine los principios y métodos solo en papel, de lo contrario, si los experimentos del examen de ingreso a la universidad están ligeramente deformados, estaremos perdidos.
2. Preste mucha atención al análisis de los "platos" y profundice en los registros experimentales del examen de acceso a la universidad de los últimos años.
Lo que significa es: al revisar un experimento, debes verificar las propuestas del experimento en el examen de ingreso a la universidad de los últimos años. De acuerdo con la característica de "buscar el cambio manteniendo la estabilidad" en la propuesta, es poco probable que la persona que propone la propuesta realice cambios importantes en la siguiente prueba del experimento. Muchos candidatos dedican mucho tiempo a revisar experimentos, pero rara vez hacen una cosa muy importante durante el proceso de revisión, que es verificar los experimentos en el programa del examen, que se ha utilizado en el examen de ingreso a la universidad a lo largo de los años.
(1) Resume las reglas de proposición de las preguntas de la prueba experimental en los últimos años ① Características de las preguntas de la prueba.
Regla 1: "Una pequeña pregunta". Esta breve propuesta de pregunta se basa en el libro de texto y se centra en la capacidad de completar el experimento. Implica el uso de instrumentos básicos (incluidas lecturas), comprensión de principios experimentales y métodos de medición, control de condiciones experimentales, disposición de pasos experimentales, procesamiento de datos experimentales y análisis de errores experimentales.
Ley 2: “Un gran problema”. Esta importante propuesta se basa en la migración, centrándose en la capacidad de diseñar planes experimentales simples, destacando la migración de principios experimentales, métodos de medición, métodos de procesamiento de datos (método del espejo, método de promediación), etc.
Regla 3: “Grandes y nuevas preguntas”. "Nuevo" puede poner a prueba de manera más efectiva la capacidad de los candidatos para analizar problemas, y la distinción es obvia. Este tipo de preguntas en realidad se basan en experimentos, pero se prueban en un nuevo contexto y con nuevas proposiciones. En última instancia, el examen de experimentos de física es una prueba de pensamiento, por lo que al repasar, debemos esforzarnos por cultivar los hábitos de pensamiento de analizar y resolver problemas para hacer frente a lo "nuevo" sin fin.
②Establecimiento de dificultades
Las dificultades en el experimento incluyen principalmente: a. Selección de equipos y circuitos; b. Comprensión de los principios y métodos experimentales, diseño de planes experimentales y procesamiento de datos experimentales; .
(2) Verifique los registros de exámenes de ingreso a la universidad anteriores de un experimento.
Al observar los experimentos de exámenes de ingreso a la universidad en los últimos años, también debemos prestar atención a resumir las reglas de las proposiciones del mismo experimento en los últimos años, descubrir las reglas de las mismas y diferentes proposiciones de la misma Experimente en diferentes momentos y luego realice algunos análisis dinámicos nuevos. Por ejemplo, con respecto al problema de la cinta de papel, a través de las preguntas del examen de ingreso a la universidad de los últimos años, encontramos que los "puntos calientes de la pregunta dorada" en el problema de la cinta de papel incluyen: ① Cálculo de la velocidad instantánea de un determinado punto en la cinta de papel. ② Cálculo del intervalo de tiempo entre puntos de conteo; ③ Cálculo de la aceleración; ④ Medición de la distancia entre dos puntos de conteo en la cinta de papel, que involucra principalmente el método de "diferencia de pasos" y el método de cálculo de la aceleración a partir de imágenes v-t.
El resumen de las reglas anteriores nos permite realizar experimentos de revisión específicos, determinar la dirección de nuestra revisión, identificar nuestras propias deficiencias y lograr el mejor efecto de revisión.
3. Piense en los posibles métodos de prueba de los expertos en preguntas adivinatorias.
El significado es: las propuestas del nuevo plan de estudios del examen de ingreso a la universidad requieren un cierto grado de innovación, y las propuestas experimentales no son una excepción. Esto significa que los expertos en propuestas pensarán constantemente en cómo proponer un experimento en el. próximo examen de ingreso a la universidad. Por lo tanto, como candidato que se prepara para el examen de ingreso a la universidad, el paso más importante es pensar en otras formas de afrontar este experimento cuando lo vea. ¿Qué podría salir mal la próxima vez? Un excelente candidato no radica en cuántas preguntas ha hecho, sino en cuántas preguntas ha entendido y cuántos métodos experimentales y métodos experimentales de procesamiento de datos se pueden utilizar en un experimento. Entonces, ¿cómo podemos pensar con expertos en propuestas? A través del análisis de los exámenes de ingreso a la universidad en los últimos años, podemos comenzar desde los siguientes dos ángulos:
(1) Después de ver una imagen experimental o un método de procesamiento, intente pensar en qué otras imágenes o métodos pueden ser utilizado Procesar este experimento.
(2) Pensar en el plan experimental y la medición de cantidades físicas desde múltiples perspectivas.