注重实验教学细节提高数据处理能力

1、注重实验教学细节提高数据处理能力 实验是物理教学的基础。 在实验中， 一些微不足道的实验操 作细节或数据处理细节往往是实验成功的关键 . 这就要求物理教 师在教学过程中着重培养学生的实验能力，既要培养他们科学、 规范、细致的操作能力，也要培养他们科学、认真、灵活的数据 处理能力 . 在高三第一轮复习中，我给学生布置了一道物理作业 题，学生们做作业时个个满有把握， 而阅完作业后我却大失所望 . 原题如下： （1） 在用电流表和电压表测定电池的电动势和内 电阻的实验中备有以下器材：A.干电池1节；B.滑动变阻器（0 20 Q） ; C.滑动变阻器（01k Q ） ; D.电压表（03 V）; E.

2、电 流表（00.6 A） ; F.电流表（03 A） ; G.开关、导线若干.其 中滑动变阻器应选，电流表应选.（2） 为了最大限度 地减小实验误差， 请在下面的虚线框中画出该实验最合理的电路 图.（3） 某同学记录的实验数据如下表所示， 试根据这些数据画出 U I图线，根据图线得到被测电池的电动势E=V内电 阻 r =Q . 虽然这道题没有涉及复杂的理论知识， 但许多学生还是会失 分，他们所画的图象差误较大，有的学生画出的图象太小，有的 太高，有的太平，甚至有的图象超出了坐标纸范围，有的图线延 长后与纵轴的交点出格，无法读取电动势 . 学生们花了好长时间 做题，而得出的答案却在误差范围之外，

3、最终还是无法得分，真 是事倍功半 . 主要原因是学生不够重视实验细节，数据处理能力 欠缺.而这种数据处理能力差具体体现在坐标系的建立上 . 他们 不能准确地建立坐标系， 更不能科学地取单位长度， 最终导致所 画图象偏离太大，得不出答案 . 那么，如何建立坐标、如何选取 单位长度才能在有限的空间上画出大小适中、 布局合理的图象从 而提高实验精度呢？ 1. 观察两组数据的数值分布特征， 确定坐标的起始标值 （这 个起始值用P表示）. 若该组数据中从零到最大值之间数据分布匀称， 则坐标起始 标值取零，如上题中电流的数据在00.4A之间数据分布匀称， 则表示电流的横坐标的起始标值取零（即该坐标轴从零开

4、始标 值） . 若该组数据中从零到最大值之间数据分布不匀称， 则坐标起 始标值一般不取零（即该坐标轴不从零开始标值），一般取略小 于该组中最小值的某个整数值为起始标值 . 如上题中电压数据从 01.32V 之间数值分布不匀称， 0 0.93V 之间没有数据，而数据都分布在 0.93V1.32V 之间，故 起始标值可取略小于 0.93V 的较整的数 0.9V（ 或 0.8V） 为起始标 值（即纵坐标从 0.9V 或 0.8V 开始标值，取 0.9V 时精度高） . 2. 确定分度值（最小一格所表示的数值） . 取略大于测量数据中最大值的较整值（这个最大整值用Q 表示），在上题中纵轴电压最大值1.

5、32V，取略大于1.3V的较 整值1.5V，即Qy=1.5V;横轴取略大于电流最大值 0.4A的较整 值 0.5A，即 Qx=0.5A. 计算最大整值Q与起始标值P的差（这个差用表示）即 =QP.在上题中纵轴电压分度厶y=1.5 -0.9=0.6V 或 y=1.5 -0.8=0.7V ;横轴电流分度： x=0.5 -0=0.5A. 数出坐标纸中横、纵轴的总格数（分别用n横、n纵表示）， 在上题中n横=20, n纵=1615. 利用D=计算分度值（D表示分度值）. 在上题中横轴电流分度值 Dx= = =0.025A;纵轴电压分度 值 Dy= = =0.04V. 3. 在坐标轴上标值，每隔 N格标

6、一个数值，N应取能使DN= 整值的数 . 在上题中纵轴5X Dy=50X 0.04=0.2V，故每隔5格标一个数 值；横轴4 X Dx=4X 0.025=0.1A，故每隔4格标一个数值.至此 坐标建立结束 . 按照上面的方法步骤就能建出较为合理的坐标系， 然后根据 数据描点、 连线后就可以计算出结果。 根据以上方法得出的结果 不是唯一的， 因为有些数据能根据具体情况适当放缩， 但出入不 会太大 . 若按照这种方法设计，得出的图象大小适中，不会出格 且精度高 . 根据以上方法，上题中的 UI 图线如图所示 . 以上步骤是以尽量提高实验精度、 充分利用有效空间为原则 而设计的， 故利用此图能比较准确的求出 E、r 的值.由于我们在 平时教学中忽略了这样的细节，导致学生缺乏处理数据的能力 . 画图时无目标、无原则地