新課程標準理念下高中物理實驗教學中光電效應實驗改進

天津市寶坻區第一中學　方澤元

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新課程標準理念下高中物理實驗教學中光電效應實驗改進

天津市寶坻區第一中學方澤元

新課程標準理念下，高中物理實驗在物理教學中的比重更突出，高中物理教學要結合高中教育的特點和高中生的實際情況，從激發學生的學習興趣、開展課堂交流和創新教學方法入手，注重提高學生的實驗操作能力，使高中物理實驗教學能更好地和高中物理教學內容相結合。

新課程標準 物理實驗 光電效用 改進

一、新課程標準理念下加強物理實驗教學的表現

新課程標準加強了高中物理實驗的教學內容，是高中物理課程新的教學要求，表現一：實驗與其他教學內容結合在一起，課程標準規定，教師必須安排實驗教學并將實驗教學內容為側重的教學內容；表現二：新課程標準沒有對高中實驗的具體做法、使用器材做硬性規定，便于師生設計不同的實驗方法，有利于實驗設計教學，使學生可以更好理解和掌握實驗教學知識；表現三：物理課程教材盡可能對同一實驗推薦幾種不同實驗方案，使教師和學生有更多的選擇空間；表現四：課本后的“做一做”實驗多數是擴展性質的內容，新教材的特點對高中物理實驗操作技提出更高要求，不但要求有理解實驗原理的理解能力，還要求有實驗方案的設計能力、實驗條件的調控能力、實驗思維的創新能力，在實驗中敢于標新立異，敢于改進、發展、創新，因地制宜地進行實驗。

二、光電效應實驗的改進

光電效應是高中生對量子理論的初步認識，由于高中生對光電效應現象及其原理不易理解，通過實驗認識光電效應的現象是最為直接和有效的。教材上的實驗圖對光電效應的實驗規律體現不全面，鑒于此，筆者對教材中的實驗做如下改進：

教材實驗不成功的原因是光電流微弱，即使是0-200μА量程的電流表無法讀取數據。電路中加裝微電流放大器，即晶體管放大電路，使放大后的電流用電流表得到顯示，加一塊電壓表測量電路，如下圖。

放大電路

實驗對光電效應規律體現不全面的原因主要是：用白光做實驗不能體現不同頻率的光子照射光電管的情形。因此，筆者對實驗裝置做如下改進：

1汞燈電源　 2汞燈　 3濾色片　 4光電管　 5基座

光電管置于暗箱中，通過導線與實驗電路相連接。改進后的實驗裝置可以完成以下實驗：

1.保持實驗電路電壓不變，改變汞燈與光電管間的距離，演示入射光強度與飽和光電流間的關系；觀察汞燈距離光電管越近，即入射光越強光電流越大。

2.加裝某一顏色的濾色片，增大實驗電路的正向電壓，演示光照射光電管產生的光電流隨電壓變化的關系，觀察正向電壓達到某一值時，無論此后如何增大電壓光電流都不再增大，即達到飽和光電流。

3. 實驗電路加反向電壓，演示反向截止電壓，可以觀察到當電壓為零時，光電流并不為零，當增大反向電壓到某一值時光電流才為零。

4. 加裝不同顏色的濾色片，改變實驗電路電壓，演示不同色光照射光電管，即不同頻率的光照射光電管引起的光電流隨電壓變化的關系；記錄數據可以繪出光電管在不同色光照射下伏安特性曲線，用以研究極限頻率、逸出功、截止電壓、最大初動能等物理量間的關系。以上實驗全面演示了高中物理有關光電效應的內容，使高中生在實驗過程中認識光電效應，達到很好的教學效果。

綜上所述，高中物理課堂一定要將實驗作為教學主線，貫穿于物理課堂教學過程始末。學生在觀察和實際操作過程中了解和掌握教學知識，培養對高中物理課程的興趣。物理實驗有利于培養嚴謹細致的學習習慣，增強動手能力，開展課堂交流，提高教學效果，創新教學方法，加強學生學習能力培養，全面提高高中物理課堂教學質量。

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ISSN2095-6711/Z01-2016-06-0031