中学物理教学中仿真物理实验的应用探究

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中学物理教学中仿真物理实验的应用探究

作者：粟增伟

来源：《广西教育·B版》2014年第06期

【摘要】以物体运动为例，阐述利用仿真物理实验来模拟物体的动态过程的一般方法，讲解利用仿真实验来帮助分析物理运动过程和解答物理问题的策略。 【关键词】仿真物理实验物体的运动 【中图分类号】G【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2014）06B-0073-02 一、什么是仿真物理实验？

仿真物理实验是指在没有普通意义上的实验必备器材的基础上，利用计算机的仿真软件模拟现实情景，重现物理过程在现实中的现象。它通过图形化界面来体现理论条件下的实验过程，模拟物理实验的现实效果。

一般而言，仿真物理实验是利用FLASH技术开发的最富真实感的实验，可直接在电脑上在线模拟操作。根据物理原理、公式、定律、定理等，通过自主操作，设计出相应的实验情境、实验模型，从而达到实验目的。在物理教学中，当物理条件、情境发生改变时，结果往往也会发生改变，可是学生感觉比较抽象，对这些改变难以理解。通过仿真物理实验来模拟显示，学生就能从模拟实验中观察到现实中很难观察到的物理现象，看到变化及其细节，因此对有关物理现象比较容易理解。比如物体运动在临界条件下的变化，现实中很难观察得到，利用模拟实验就能够直观地观察到临界条件下的物体运动的变化。又如，对一些运动实验，学生很想在不同的条件下，其运动的轨迹是怎样变化，学生可以通过修改数据和条件，然后就马上可以在电脑上观察到这些变化，加深对物理的理解和对知识的把握。还有，学生可以利用仿真实验来对自己在物理学习中推导出来的结果进行检验，即利用仿真物理实验来验证结果。这些对培养学生的思维能力、综合应用能力、开展探究能力都有很大的帮助。 二、“物体的运动”在中学物理教学遇到的困难

在高中物理教学中，力和运动始终贯穿于中学物理教学的整个过程中，要真正去理解力和运动，必须要充分理解物体运动的现象、规律。这要求学生要有丰富的空间思维能力，能够在头脑中形成一个动态的模型，对物体的运动过程、受力情况进行展示。在这一点上，不是每个学生都能做到。实际上，很多学生觉得物理难学也正是这个原因。例如动量守恒应用中，我们常碰到这样的几种运动状况，一个物体在另一个物体上面运动、带电粒子在复合场的运动以及平抛运动、圆周运动、天体运动、机械振动等物体运动，这些运动都比较复杂，有些很难用实验仪器来真实地演示这些运动现象。我们知道，实验演示虽然真实、直观，但由于实验过程的