計算機技術在高中物理實驗中的應用研究

趙唯霖

（遼寧省丹東市第四中學，丹東 118001）

1 實驗過程減緩，便于動態觀察

1.1 利用計算機模擬實驗，便于觀察

在我們進行物理實驗的過程中，由于我們對于物理知識的掌握的程度以及思考方式的不同，導致我們對實驗現象的觀察會出現一定的偏差和困難。而利用計算機技術進行物理現象的模擬實驗，可以對物理實驗的過程進行有效的控制，適當的減緩實驗速度，例如可以進行氣象變化模擬，對實驗現象實行“慢動作”，放大實驗細節，方便了我們對于實驗現象的觀察。再比如在對橋梁受力分析中，可以利用計算機進行模擬實驗，將外力方向以及大小進行改變后，計算機能夠通過“微圖像”顯示出橋梁的受力狀況，在受力分解方面也可以在計算機中以詳細的箭頭標識出來，便于觀察和理解。同時在物理模擬實驗中，可以在實驗進行時對物理實驗加入相關的注解，引導我們對于物理實驗的思考，加深我們對于物理實驗原理的理解。

1.2 以自由落體實驗為例

在自由落體的實驗中，由于物體下落過程中速度較快，給我們觀察物體下落運動帶來了困難，我們難以分析出物體下落的運動規律。而即使有部分老師會借助頻閃照片來幫助我們觀察實驗現象，但是依舊有部分同學對于該實驗無法透徹的理解。并且不是所有的學校都是有頻閃設備的。所以，教師這時候可以拍攝物體自由落體過程，再把視頻傳入計算機設備中，制作動態演示圖，利用計算機的軟件功能延緩視頻的播放流程，方便我們對于該實驗現象觀察。

2 作圖與列表分析

2.1 利用計算機處理實驗數據

在我們的物理實驗中，通常情況下都會有大量的物理量的測量，并要求我們學生根據這些數據做出圖像分析物理現象的規律，列出方程式表達。在這時候，有效的借助計算機技術的數據處理功能，可以簡化數據實驗分析過程，提高我們的物理學習的效率。

2.2 以測量電源內阻實驗為例

在測量電源內阻的物理實驗中，實驗過程存在多組電流與電壓的測量數據，由于實驗課堂時間有限，我們在課堂上是無法完成對大量數據的計算的。但是如果使用計算機里面的Excle表格的數據處理功能，能在較短時間內實現實驗數據的自動分析和處理，可以較大程度上提我們在物理實驗課上的學習效率。比如該實驗是要通過多組測量電源兩端的電壓和電流，得出兩者的關系，因此只要在Excle中輸入相關的公式表達，填入數據，計算機就可以自動完成該實驗的數據處理與分析，甚至可以得出相應的圖像分析，再根據圖像規律可以得出圖像方程式。大大減低了我們實驗數據處理分析時間。

3 使用電子白板，直接繪圖

3.1 利用計算機軟件的幾何畫板繪制實驗的圖像

大部分物理實驗中都會要求學生要畫出圖像。所以老師在實驗課堂上還要教授繪制圖像。在描點、繪圖做示范圖時老師為保證圖像的準確清晰往往要耗費較多時間。而利用計算機里的幾何畫板繪制實驗圖像，可以既快速又精確的進行繪圖，并得到方程式，大大節省了老師課堂繪圖時間，提高了我們的學習效率。

3.2 以測量電源內阻實驗為例

同樣以測量電源內阻實驗為例。通過測量的多組I值和U值，使用幾何畫板可以快速的進行描點、繪圖，得出圖像。同時選擇“方程”工具欄可以得出相應的實驗方程，輸入方程中的物理字母的物理意義，可以通過圖像獲取圖像的斜率即電源內阻，Y軸截距即電源電動勢。從而使我們能快速的完成了該實驗繪圖。

4 增強對于實驗的感受度

4.1 利用計算機技術將無法觀察或無法進行實驗的現象呈現出來

在我們的物理實驗中還會涉及到對于宏觀和微觀現象的分析，這要求我們要具有較高的思維想象能力。因此，教師可以借助計算機技術對宏觀、微觀現象進行適當的縮放，再用計算機將其呈現出來，從而幫助增強我們的實驗感受度，提高我們的物理思維能力。

4.2 以布朗實驗為例

以布朗實驗為例。傳統教學實驗通常借助電子顯微鏡對花粉顆粒的運動現象進行觀察，但是由于設備的局限我們并不能得到該物體運動的原因。運用計算機技術可以模擬出花粉粒子所受其他液體粒子碰撞的過程，從而使加深我們對該實驗的理解，得出花粉顆粒移動是由液體粒子相互碰撞產生能量導致的。

5 結束語

因此，在高中物理實驗教學中利用計算機技術進行輔助教學，可以減緩實驗過程、快速準確的進行實驗數據處理、繪制圖像、得出方程式以及對物理的宏觀微觀現象進行縮放，加深了我們學生對物理實驗現象的理解，大大提高了我們高中物理實驗學習效率，也將成為未來我們高中物理實驗教學的發展趨勢。