摘 要:正確掌握物理實驗操作規程對物理實驗教學的重要作用,物理實驗操作的一般規程,使用物理基本儀器的一般操作規范。
關鍵詞:物理實驗;操作規程;操作規范
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A文章編號:1003-6148(2008)1(X)-0053-3
物理是一門以觀察、實驗為基礎的科學。實驗教學既是物理知識教學的基礎,也是物理課堂教學中實施素質教育的一種主要渠道和有效手段。物理實驗的操作規程是從實驗操作中總結出來的,是以科學理論為基礎的。在實驗教學中,教師只有嚴格按實驗操作規程進行實驗,才能保證實驗安全順利進行,提高實驗的精確度,同時也可以防止儀器設備的損壞,從而更好的完成實驗教學任務。作為一個物理教師,也只有對實驗操作規程有了深刻的認識,才能熟練地運用實驗技能,成功進行物理實驗教學,全面落實實驗教學的各項要求,并能在自己的實驗操作中起到更好的示范作用。中學物理實驗操作規程具體有哪些方面的要求?什么樣的操作動作才符合實驗規范?本文結合一些具體實例,談談物理實驗的操作規程和動作規范。
實驗操作規范包括的范圍很廣,既包括單項實驗的操作規范或針對某種具體要求的規范,也包括實驗工作的總規范和實驗操作的一般規程,下面談談實驗操作的一般規程和動作規范。
1 實驗操作的一般規程
實驗過程中一定要注意操作程序,實驗的操作程序一般分為如下幾步。
1.1 裝配儀器
裝配儀器是實驗操作的第一步,實驗前必須把儀器的各個部件裝配起來。裝配儀器必須做到正確、合理、完善。例如,在裝配天平時,不僅要使各類部件的位置正確,而且要\"對號入座\"。又如,在連接電路元件時,不僅要求按一定的順序正確連接,而且要求布局合理,以便于觀察和操作。
1.2 儀器的預備性調節
儀器裝配好以后,一般要進行預備性調節。例如,儀器底座的位置調節,滑動變阻器滑動臂初始位置的調節,儀表上檔位選擇及各種旋鈕初始狀態的調節,熱電子儀器的預熱,光具共軸的調節和各種測量儀表的零點調節等。
1.3 按照規則進行實驗
當預備工作妥善完成并檢查無誤后,即可轉入正式操作階段,要嚴格按照實驗的要求和儀器的使用規則進行,尤其要注意遵守防止割傷、燒傷、觸電、爆炸、中毒等操作規范。
1.3.1 使用加熱設備時,如乙醚、酒精、苯的加熱,必須在水浴鍋內進行。
1.3.2 使用電烙鐵、電爐等電熱器時,不能直接放在可燃物(如木板)上。
1.3.3 使用水銀的實驗,應防止水銀蒸汽中毒。水銀灑在地面上時,應立即清除處理。
1.3.4 做電路實驗時,應先試通電路,眼觀儀表,做好隨時切斷電源的準備。更換元件,必須切斷電源。如果更換低壓電源的保險絲,必須把接電源的插頭拔去,不可因低壓電源的指示燈不亮而麻痹大意。
操作中一旦出現故障,應當冷靜地進行分析,有序地排除故障。尤其是電學實驗,出現故障后更不可慌亂和盲目亂動。
出現故障一般可按三種思路來尋找原因:一是從分析現象入手,推測產生現象的原因。二是從假設某一部分出現故障入手,分析它可能出現的現象。三是邊探索邊分析縮小探尋的范圍。至于如何排除故障,還得具體問題具體分析。
1.4 整理儀器
實驗結束后,應按照一定的順序拆除和整理儀器。如將變阻器等調至接入時的狀態,將可調電源的輸出電壓調至輸出最低,再斷開電源。一定要養成整理好儀器再離位的良好習慣。
2 實驗操作動作的規范
實驗過程中要注意動作的規范。教師的動作不規范將導致學生操作的隨意性,不利于對學生實驗技能的培養。
2.1 使用物理天平
用左手握住止動旋紐,調節底座、橫梁、放卸待測物、砝碼和撥動游碼都必須在止動狀態下進行。需要觀察天平是否平衡時,再輕輕地順時針旋轉止動旋紐。當橫梁處于升起狀態時,左手不可脫離止動旋紐,這樣做,一方面是為了防止橫梁自動落下,一方面提醒使用者在觀察天平平衡之后立即把橫梁放下。待測物和砝碼都應當放在砝碼盤的中央。
如果需要把物理天平在室內作短距離的搬動,應當把橫梁放在止動架上,雙手各托底座一側,同時用大拇指壓住砝碼盤中央,以保證衡梁、砝碼盤架不至于跌落。
2.2 使用光學元件(透鏡、棱鏡等)
各個光學元件都是利用其表面使光發生反射、折射的,要特別注意維護它們的表面光滑,使用時,手不可直接觸及鏡面,應當用手指卡住透鏡的邊緣和棱鏡兩端的毛玻璃面。鏡面有灰塵等污物時,不可用普通紙和棉布擦拭,不可用嘴吹,應該用打氣球去吹,也可用軟毛刷試掉,若吹試不掉時,可用鏡頭紙和脫脂棉蘸鏡頭水或無水酒精作一次性清除,不可來回抹擦。實驗時各個光學元件必須牢固的掛在光屏上,用后裝入盒內,以防脫落或碰撞損壞。
2.3 使用溫度計
使用溫度計測量液體溫度時,應該使溫度計的玻璃泡跟被測液體充分接觸,讀數應在溫度計液柱停止升降時進行。讀數時不能使玻璃泡離開待測液體,且視線要與刻度線垂直,與液面平齊。千萬別用溫度計當攪棒,以免測溫泡破裂。
2.4 使用酒精燈
給酒精燈加酒精時,應該在酒精燈熄滅的狀態下進行。熄滅酒精燈時,不要用嘴吹,必須用燈蓋蓋滅。
2.5 使用靜電儀器
做靜電實驗時,需要摩擦絕緣棒時,不要用手掌全握毛皮和絲綢,只用拇指、食指、中指適當抓住即可,起電棒要固定抓一端,摩擦時稍用力,單方向摩擦,最好帶橡皮手套。不做實驗時應將膠木棒用毛皮裹著放在干凈的桌面上。在應用感應起電機和感應圈做實驗時,要保持手干燥,不要用手觸摸它們的導體部分。靜電儀器不用時,應存放于干燥、密閉的櫥柜中,以防灰塵落入,保持儀器表面的干燥清潔。
2.6 使用滑動變阻器
使用滑動變阻器控制電流時,應事先根據電源的電壓和用電器的工作電流,估計一下所需變阻器的規格,在接通電路前,要先把滑動觸頭移到高阻值端,接通電源后再逐漸向低阻端移到到適當位置,以防開始時電流過大而損壞用電器和電表。
2.7 做電路實驗
在連接電路時,一定要將接線連接在用電器和儀表的接線柱上,不可將導線夾在變阻器的滑桿或開關的閘刀上;也不可把若干根導線的一端,脫離用電器的接線柱而連在一起作為一個節點。電學實驗完畢,應將儀器調整到最安全的狀態,拆線時要先斷開關,再拆電源線,以免短路。然后儀器整理、復原。
2.8 常規操作
在旋轉旋紐、滑動滑臂、啟動開關時,應一手扶住儀器,另一只手進行操作,以保證儀器的穩定,防止事故的發生。
總之,物理實驗的基本技術和技能是實驗教學中的一個重要組成部分,實驗操作的動作規范是從實驗操作中積累起來的寶貴經驗和好習慣,對此,要引起物理教師的充分重視,在實驗教學中要自覺地養成良好的習慣,用嚴謹的科學作風和熟練的操作技能潛移默化的影響學生,從而提高實驗的精度和確保實驗的成功。
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