“仿真物理实验室”软件在高中物理教学中的应用案例.pdf

“仿真物理实验室”软件在高中物理教学中的应用案例

【摘要】物理教学的宗旨是培育学生的科学素养。而物理实验又是物理教学的重

要支撑，它对学生的成长至关重要。在教学实践中，物理实验的开展并不理想。近年来，随

着国内教育信息化的蓬勃发展，使得“仿真实验”在教学中的应用成为可能。本文主要讨论

了“仿真物理实验室”在高中物理演示实验和分组实验中的运用，以提高学生的实验能力、

分析能力和创新能力。

【关键词】高中物理；实验仿真；演示实验；分组实验

【作者介绍】

引言

在新课改理念下的高中物理教学中，实验的有效性就在于能在课堂上实时呈现物理现象

和规律，使学生在直观的物理情境中体会、理解和掌握物理规律。这对每一位物理教师来说

十分重要。可在我国乡镇教育环境中，有诸多因素成为制约实验教学之瓶颈。近年来，由于

教育信息化的发展，为物理实验教学开辟了一条新的路径。本文选择“仿真物理实验室”为

平台，例析几个“仿真实验”，并试图阐述它对中学物理实验教学的积极意义。

编辑，实验运行及文件保存等动能。

物理模型：运动对象如小球、点电荷、

一、“仿真物理实验室”界面及功能介绍滑块及连接的悬挂细绳、悬杆、弹簧等，实

“仿真物理实验室”是针对物理实验教验环境有重力场、电场、磁场、平板、约束

学设计的开发性软件，具有交互性强、操作轨道等。

简单等特点。软件提供了对象模型、具体物实验环境设置：可在实验环境中是否要

理环境和相应的物理量编辑器和程序函数考虑重力作用，运动对象间万有引力作用、

编辑器。教师在教学中所需要的物理模型和库仑力作用、对象间的碰撞、相对论等因素

过程，都可以利用该平台进行搭建，配以适影响，同时还可以灵活调节扫描时间、次数。

当的物理参数，程序就能自动计算并动态呈物理量动态显示：运动过程中可以动态

现出清晰的物理过程，并能输出实验图像和显示对象模型在的位移、速度、加速度、及

数据，用于过程分析和规律总结。下面以“仿杆、绳、弹簧，支持面上的作用力，还可以

利用变量编辑器和程序编辑器建立与这些

真物理实验室”（V3.5专业版）为例，介绍

量相关的函数，并以变量曲线方式输出，动

量显示物理量的变化规律。

该软件的界面及其相关功能（图1）。

二、“仿真物理实验室”对物理实验教学作

操作界面：界面上可以建立直角坐标，用

并可以显示粗细网络，利用下拉式菜单实现演示与分组实验是物理教师在课堂上

工具选择、实验环境设置，变量编辑和程序常用的实验教学形式，下文将选择高中物理

中两个典型实验，利用“仿真物理实验室”

介绍它们的演示情况。

实验一：伽利略的斜面实验

这是讲述高一物理教材（人教版）第四

图（1）软件主界面

章第一节“牛顿第一定律”时，为了说明运验进行补充。教师可以安排一些物理仿真实

动和力的关系，引入的一个实验。实验过程