微物理结构范文

微物理结构范文（精选12篇）

微物理结构 第1篇

1 资料来源和分析方法

此次探测使用运-12 飞机, 机载美国DMT云物理探测系统, 包括空气状况探头ADP (Air-Data Probe) (用于测量温度、湿度、相对湿度、空气的静态气压和动态气压、风速、风向、GPS轨迹等) 、云粒子探头CDP (Cloud Droplet Probe) 、云粒子图像探头CIP (Cloud Imaging Probe) 、降水粒子图像探头PIP (Precipitation Imaging Probe) 和空速管等, 它们的主要参数详见表1.这些探头分别安装在飞机两侧机翼的下方。飞机上安装的其他探测仪器还包括温、湿度探头和北斗地空通讯系统, 它们主要提供的是飞行轨迹、飞行高度、航向、温度和湿度等信息。

2天气系统、卫星云图、雷达回波特征

2.1天气系统分析

2012-04-23T08:00, 500 h Pa欧亚中高纬度环流为两槽两脊型, 温度槽落后于高度槽, 山西受槽前弱脊的控制, 在贝加尔湖至新疆一带有一橫槽, 河套西南部到四川东部存在高原槽;20:00, 橫槽略向东移, 南部高原槽东移, 山西受槽前西南气流的影响。2012-04-24—25, 随着橫槽转竖和西风槽东移, 再加上贝加尔湖冷涡不断有冷空气分裂南下, 地面气压梯度不断增大。700 h Pa南北向切变线位于河套以西, 切变线以东有风速≥12 m/s的大风带, 2014-04-24T20:00, 切变线东移至山陕交界处, 当切变线移过山西省, 山西转为由西北风控制。850 h Pa东北西南向的切变位于内蒙古到甘肃一带, 山西受偏南风控制, 湿度大值区 ( (T-Td) ≤4 ℃) 位于河套内;2012-04-23T20:00, 切变线东移南压到山西北部, 河套内新形成一条切变线;2012-04-24T08:00, 山西省北部转为西北气流控制, 河套内切变东移至长治晋城一带, 影响山西南部地区。在地面图上, 山西省处于地面倒槽前部。2012-04-23T11:00, 地面倒槽东移发展, 17:00, 倒槽维持, 并在内部新生成一个低压, 20:00, 倒槽控制山西, 高空不断有冷空气南下, 冷空气在河套西部不断聚集。2012-04-24T08:00, 一直控制山西的倒槽东移出山西, 同时, 地面冷锋东移到山西西部。受冷锋过境和锋后气压梯度力的影响, 山西出现了大风天气。受高低空形势的共同影响, 山西降水过程从2012-04-23夜间开始到2012-04-24T17:00基本结束, 大部分地区降小雨, 部分地区有中到大雨, 局部有暴雨。

2.2 卫星云图分析

红外卫星演变情况如图1 所示。

如图1 所示, 红外卫星云图的云带走向与高空槽线的走向一致, 云系连续密稠, 由多层云组成, 云带边带比较光滑。从2012-04-23T23:30—2012-04-24T06:30, 随着地面倒槽东移发展, 云带变宽, 向冷区凸起, 色调变淡, 中高云变多, 云带分布在山西的中北部。2012-04-24T10:30, 山西受地面冷锋控制, 全省分布均匀的片状云系, 基本为层状云, 云系的后边界不光滑, 色调变暗。15:30, 云系逐渐移出太原。

2.3 雷达回波特征

如图2所示, 从华北雷达回波拼图上可以看出, 2012-04-23T19:00, 大范围云系在陕西和内蒙交界处, 呈西南-东北条状走向分布, 并逐渐向东发展, 云系回波不均匀, 最强回波中心为45~50 d Bz。21:00, 回波移入山西西北部, 同时, 在陕西延安、西安一带生成了不均匀块状强回波。23:00, 山西西部形成南北向的强回波带, 强回波带东移, 并且范围不断扩大。2012-04-24T03:00, 回波带进入山西太原境内, 03:00—11:00, 山西中部地区覆盖大范围稳定的层状云降水回波, 回波强度主要集中在25~35 d Bz, 山西中部普遍降小到中雨。08:27—09:43, 飞机在太原、灵石上空穿云飞行。11:00 回波逐渐东移, 14:00 移出太原, 14:00—16:00, 太原以南分布着均匀的层状云回波, 回波强度主要集中在20~30 d Bz, 13:19—15:52, 在山西东部地区盂县、阳泉、和顺等地进行探测飞行。

3云系发展不同阶段云微物理特征

3.1探测作业飞行区域和轨迹

2012-04-24, 在山西上空飞行两架次, 两架次都是根据云系的宏观、微观结构特征进行有针对性的水平和垂直探测飞行, 它们都是从太原武宿机场起飞的。第一架次于08:23 起飞, 本场小雨, 起飞后一直爬升, 08:56 到达灵石, 高度5 000 m左右, 在灵石从5 000 m盘旋下降到3 400 m后返航, 09:45 落地, 本场小雨。此次探测属于锋面云系的前部, 0 ℃位于3 985 m。第二架次于13:19 起飞, 本场小阵雨, 起飞后爬升, 13:42 到达盂县, 高度4 846 m, 然后继续爬升飞往昔阳, 13:53 到达昔阳附近, 高度5 600 m, 后盘旋下降到3 000 m, 在阳泉西南部选取相距25 km的2 点, 以600 m为间隔分层探测。15:11到达5 600 m的高度, 15:11 开始耕耘作业。由于空域限制未完成, 15:51 分落地, 本场少云, 0 ℃位于3 517 m。此次探测属于锋面云系的锋区探测。

3.2 降水云系发展不同阶段云微物理统计特征

表2 中给出了2 次整个探测过程云粒子探测结果, 2 次飞行探测的云粒子平均浓度值为10~100 个/cm3, 云粒子平均直径在12~13 um之间, 冰晶粒子平均浓度为1 个/cm3, 雪晶粒子平均浓度为1~10 个/L。两架次探测云滴含水量平均为10-2g/m3。第一架次是锋前云系探测, 第二架次是锋区云系探测。对比2 个架次观测数据发现, 锋前云系探测到的平均云滴浓度比锋区云系大一个量级, 锋前平均云滴浓度为379.84 个/cm3。由此可知, 锋区云系的云滴含水量小于锋前云系。待冷锋过境后, 冰晶浓度降低, 冰晶直径增加, 雪晶浓度和雪晶平均直径也有所增加。

从图4 中可以看出, 2012-04-24, 第一架次探测位于锋前云系, 整个过程探测到云滴浓度为10~380 个/cm3, 均值浓度为106 个/cm3, 云水含量在0.000 1~0.33 g/m3之间, 平均值为0.08 g/m3;云滴直径在云区内比在云外的变化相对较小, 云粒子直径一般在3~25 um之间, 平均值为12.8 um。第二架次探测位于锋区, 整个过程探测到云滴浓度为10~310 个/cm3, 均值浓度为49 个/cm3, 云含水量在0.000 1~0.17 g/m3之间, 平均值为0.03 g/m3, 比锋前云系小, 云粒子直径在3~48 um之间, 平均值为13.6 um, 比锋前云系大。结合相对湿度分析, 两架次对应的最大云滴直径和较高的云滴浓度区的相对湿度超过了60%.这是因为云是由饱和的水汽凝结而成的, 当空气中有大量的凝结核, 相对湿度在70%以上时, 就会有云滴凝结生成。由此可知, 相对湿度越高越有利于水汽凝结和云滴生长。

2012-04-24, 锋前云系CIP探测到的冰晶平均浓度为2.9 个/cm3, 平均直径为245 um, 锋区云系CIP探测到的冰晶平均浓度为2.2个/cm3, 平均直径为521 um, 锋面过境后冰晶浓度减小, 直径增加了一倍。这说明, 锋区云系碰并增长比凝结增长重要得多, 云滴的尺度越大, 碰并效率越高。此时, 碰并过程不仅会消耗大量较小的云滴, 还会抑制较小云滴的生长。

3.3不同阶段云粒子浓度、含水量和尺度分析

3.3.1云滴浓度、云水含量与尺度分析

图5 为2012-04-24 探测冷锋过境前后锋前云系和锋区云系飞行时段内云粒子云滴浓度 (CDP) 、粒子直径、云滴含水量、高度、冰晶浓度 (CIP) 和冰晶直径随时间 (沿航线) 的分布情况。

从图5 中可以看出, 处于不同发展阶段的探测云系的云微物理量有很大的差异。在同一高度层上, 云滴浓度、云滴直径和云水含量起伏较大。这说明, 云系水平分布不均, 粒子浓度和含水量突起处可能是层状云中嵌有较弱的对流泡所致。云粒子浓度和云水含量起伏基本相同, 云滴浓度大是因为云滴直径变化很小。冰晶浓度普遍比云滴浓度小1~2 个量级。

由图6 可知, 2012-04-24, 第一架次3 000 m高度分布有100 m厚度的Sc云, 云层较薄, As云高度为3 300~3 600 m, 在Sc与As之间有厚度约为300 m的无云区。受探测高度的限制, 在5 000 m高度观测到有Ci云。2012-04-24, 第二架次探测的对象为比较深厚的层状云, Sc云在3 400~3 800 m之间, As云在4 300~5 500 m之间, As云有200 m的干层。在锋前云系探测中, 云滴浓度、尺度和含水量的一致性较好, 云底和云顶处的云滴浓度和含水量比较大, 云中部的则相对比较小。在锋区云系探测中, 云滴浓度、尺度和含水量的一致性比较差, Sc云、As云下部和上部的云滴浓度比较大, As云中部的云滴浓度比较小, 低一个量级。由此可知, Sc云的云滴浓度大于As云, 含水量极大值区域出现在As云的上部, 云滴浓度与尺度呈负相关性。

3.3.2 云中冰晶和尺度分析

图6 分别给出了2012-04-24 两架次探测到的冰晶浓度、冰晶直径随高度的垂直分布情况。锋前云系中As云为纯冰云, 冰晶浓度比较大, 比Sc云大1 个量级, As云冰晶浓度中下部比上部高, 与冰晶直径的变化一致——随着高度的降低, 冰晶直径也在增大。锋区云系冰晶的浓度比锋前云系大一个量级, As云上部出现了冰晶浓度的极大值。随着高度的降低, 冰晶浓度骤减, 并且变化不大, 冰晶直径随高度的降低而减小。

3.3.3 云中雪晶和尺度分析

图7 分别给出了2012-04-24 两架次探测到的雪晶浓度、雪晶直径随高度的垂直分布情况。锋前云系Ci云的雪晶浓度比较大, 其次是As云, Sc云的雪晶浓度最小, 而雪晶尺度则相反。在锋区云系中, As云的雪晶浓度大于Sc云, 雪晶浓度分别在顶部、中部出现极值, 与雪晶尺度的变化一致。由此可知, 随着Sc云高度的降低, 雪晶浓度也在逐渐减小, 与雪晶尺度呈正相关。

3.3.4 云粒子谱分布特征

图8 为2012-04-24 两架次飞机在不同高度平飞观测时CDP测得的云粒子平均谱分布情况。从图中可以看出, 第一架次云粒子谱呈多峰分布, 并且随着高度的增加, 谱宽由宽变窄, Sc云峰值浓度为10 个/cm-3·μm-1, 出现在7 um直径处, 最大谱宽为13 um。As云谱宽明显增加, 峰值浓度出现在10 um处, 最大谱宽为30 um。Ci云峰值浓度最大, 最大谱宽为18 um。第二架次Sc云谱型呈单峰分布, 最大谱宽为13 um, As云谱型在云底部分布不连续。随着高度的增加, 谱也在拓宽, 在云顶部呈双峰分布, 最大谱宽为36 um。锋前云系比锋区云系谱的变化更复杂的原因可能是锋前云系发展旺盛, 高层有卷云。

从图9 中可以看出, 两架次Ci云、As云和Sc云中的平均云滴谱, 除了锋前云系As云和Sc云为双峰分布外, 其余均为单峰谱结构。As云滴谱谱宽且连续, 最大谱宽为50 um, 其余的云平均谱谱窄且不连续。比较锋前云系和锋区云系As云云滴谱发现, 锋前云系7~12 um段的云滴浓度比锋区云系大一个量级。比较锋前云系和锋区云系Sc云云滴谱发现, 锋前云系云滴浓度高于锋区云系。这说明, 冷锋过境前As云发展旺盛, 存在云滴凝结和碰并增长的情况。

4 结论

选取2012-04-23—24 山西出现的一次典型冷锋层状云降水云系进行观测。研究表明, 此次典型层状云系降水为系统性降水, 高空槽和地面冷锋是引发降水的主要因素。卫星云图上有与高空槽线走向一致的云带, 云带连续密稠, 由多层云组成, 云带边带比较光滑。雷达PPI回波图上显示了西南-东北走向的带状云系分布情况, 回波强度主要集中在20~35 d Bz。

冷锋过境前后, 云中微物理量要素变化差异较大。锋前云系平均云滴浓度比锋区云系大一个量级。冷锋过境后, 冰晶浓度减小, 冰晶直径增加, 而雪晶浓度和雪晶平均直径都在增加。在同一高度层上, 云滴浓度、云滴直径和云水含量的起伏比较大。这说明, 云系水平分布不均, 粒子浓度和含水量突起处可能是层状云中嵌有较弱的对流泡所致。锋前云系云粒子谱呈多峰型分布, 并且随着高度的增加, 谱宽也由宽变窄。锋区云系Sc云谱型呈单峰分布, As云谱型在云底部分布不连续, 谱会随高度的增加而拓宽, 在云顶部呈双峰型分布。锋前云系比锋区云系谱的变化复杂, 这可能与锋前云系发展旺盛、高层有卷云有关。

摘要：利用2012-04-23—24常规天气、卫星云图、天气雷达和两架次DMT探测资料研究影响山西的一次典型冷锋层状云降水云系的结构特征。研究表明, 高空槽和地面冷锋是导致降水发生的主要影响因素。PPI回波呈西南-东北走向的带状云系分布, 回波强度集中在2035dBz。冷锋过境前后, 云中微物理量要素变化差异较大。锋前云系云粒子谱呈多峰型分布, 并且随着高度的增加, 谱宽也会由宽变窄, 锋前云系比锋区云系谱的变化更复杂。

关键词：层状云,微物理结构,锋区云系谱,降水云系

参考文献

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[2]孙鸿娉, 李培仁, 闫世明, 等.山西省2008—2010年64架次飞机云物理观测结果分析[J].气象科技, 2014, 42 (4) :682-689.

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物理微课教学设计 第2篇

南二中蔡东 【教学目标】

1、知道什么是弹力以及弹力产生的条件

2、知道所有物体都能发生形变，都能产生弹力

【教学重难点】

1、重点：弹力产生的条件

2、难点：压力、支持力、拉力等都是弹力 【授课类型】

新授课 【主要教学方法】

讲授法

【直观教具与教学媒体】

白板、橡皮泥、弹簧、激光笔、镜子、木条、砝码、测力计 【课时安排】

15分钟 【教学过程】

一、引入

回顾：力是物体与物体之间的相互作用，能使物体运动状态发生改变，使物体形状发生改变。

演示：压缩橡皮泥、拉伸弹簧。

二、新课教学

（一）形变 问题1：橡皮泥和弹簧，它们发生了什么改变？

——形状或体积发生了改变。结论：物体在力的作用下形状或体积的改变叫做形变。

问题2：橡皮泥和弹簧，它们的形变有什么不同？

——橡皮泥不能恢复原状，而弹簧可以。结论：形变后撤去力的作用时能恢复原状的形变叫做弹性形变。

（二）弹力

学生实验：用测力计拉伸弹簧

问题1：在拉伸弹簧时，测力计出现了示数？说明什么？ ——说明弹簧对测力计有力的作用。

问题2：旁边的同学感受到弹簧产生的力了吗？为什么？ ——不接触弹簧就不会受到弹簧的力。

结论：发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。

弹力产生的条件：

1、直接接触；

2、发生形变。

（三）常见的弹力 演示：木条载重

木条上放置重物时，木条受到压力而发生弹性形变，对物体产生了一个向上的弹力，这个支撑住物体的弹力就是支持力。

问题1：木条比较软，形变非常明显，那如果在木桌面上放置一个物体，桌面是否发生了形变呢？ 演示：

结论：有些形变非常微小，用肉眼无法看清，但这些形变我们可以通过仪器及实验手段来判断。实验证明，我们身边的任何物体受到外力作用时都会发生形变，只不过形变有大有小。

桌面与物体接触，并且发生了形变，这满足了弹力产生的条件，所以桌面会对物体有一个弹力，这个就是桌面的支持力。我们生活中的压力、支持力、拉力，其实都是弹力。【课堂小结】

【板书设计】

形变和弹力形变和弹力

1．形变：物体的形状或体积的改变。

分类：

1、弹性形变；

2、非弹性形变。

2．弹力：形变的物体恢复原状时对于它接触的物体产生的力。

条件：

1、直接接触；

物理微探究教学模式初探 第3篇

一、微探究的概念范畴和特征要素

所谓“微探究”，即在物理教学中对常规意义的探究性教学进行精简、分解使其小型化、片断化以适应更为广泛的教学群体，在保留探究式教学思想精髓的同时提高探究的实用性、灵活性、可操作性和实效性。

微探究，其典型特征是切入点小，用时短，简便易操作，探究内容范围小且可调控，包含某些（并非全部）探究性教学的主要特征。微探究将实验探究活动或思维探究活动镶嵌在课堂教学之中，短小灵活，既是内容又是方法，体现探究为教学服务。微探究强调充分发挥教师的导引功能，将自主探究与引导相结合提高探究的效率，探究过程并非一定要学生亲自操作做实验。微探究主要包含以下的特征要素。

1. 自主性。即自主探究或教师引导下的探究，学生主动的思维活动，积极参与到教学中。

2. 交互性。能够体现相互交流与协作，形式可以多种多样，如师生互动、生生互动、组组互动、人机互动等。

3. 较少的思维量和操作活动。探究的思维量不宜过宽泛，通过减少探究的思维量降低探究的难度，提高学生的参与度；通过器材或实验方向方法的限定提高微探究的可操作性，让大部分的学生可以完成探究的设计和操作。

4. 包含特定的（某些或部分）科学探究环节。

二、微探究的实施方法策略

1. 探究过程精简化：探究实验并非要经历完整的探究过程，可以省略或者跳过某些探究环节，或者用一些方法手段简化探究过程，突出某些或某个主要的探究环节内容，使整个探究过程简洁、用时短、易操作、效率高。

2. 探究内容小型化：将一些较为大型的探究内容进行分解，形成一组小型的子探究实验，教学过程中有选择性、有针对性地完成其中的某个或几个子探究。或者对实验探究的器材、方向、方法作出一定的条件限定，使探究只在较小范围内进行，避免因为探究范围过广、探究方向过多而造成的探究困难。

3. 探究环节片断化：根据实验的内容特点，选择最能结合实验开展的某个探究环节，即一个实验中只是完成探究的其中一个或两个探究环节。比如只是完成实验器材的选择，或实验步骤的设计，或实验表格的设计，或实验数据的分析处理，等等。通过不同实验选择不同的探究环节，使学生由掌握较为零散片断化探究环节日积月累逐渐形成对完整探究的认识和开展完整意义探究的能力。

三、微探究的基本模式

微探究以4～5人为一小组形式组织开展教学，学生所用到的实验器材现场分发，探究完后立即收回。教师提供的器材实质上对探究的思路、方向和方法作出了间接的条件限制，使探究在小范围内进行，大大降低了探究的难度。通过教师的导引简化探究过程，突出主要的探究环节内容，使整个探究过程简洁、用时短、易操作、效率高。下面以新修订的人教版初中物理教材内容为例介绍微探究的基本模式。

模式一 散点式探究

将探究点分散在课堂的各个时间段，探究点间可以无关联。这种模式适合探究内容较为简单、易于操作实现的实验探究。探究点的设置不宜过多，一般每节课2～3个即可，甚至也可只有一个探究点，以利于留出充足时间给其他的教学内容。

案例1：探究声音的产生条件；声音的传播条件（第二章第1节《声音的产生与传播》）。

准备器材：音叉（不同频率各一根），直尺，烧杯，水，带绳乒乓球，铁架台（每小组1套）。

学生可以利用弹拨直尺，或敲击音叉后将其浸入盛水烧杯溅起水花，或音叉弹开绳子系住的乒乓球探究得出声音是由振动产生的。声音能通过固体传播由学生对比耳朵离开桌子和贴在桌子上所听到的手敲击桌面声音大小不同探究得出。其余的像声音可以借助空气、液体传播和真空不能传声则由教师利用ppt、视频或Flash分析得出，使探究只围绕教师所设定的主要知识点进行，简化探究过程，降低实验的难度。同样的器材在《声音的特性》一节中还可以用来探究音调的影响因素（频率）及响度的影响因素（振幅）。通过提供的器材和教师的导引间接限定了探究的思路、方向和方法并且简化探究过程，从而突出主要的探究环节内容（频率对音调的影响，振幅对响度的影响），使探究过程简洁、用时短、易操作、效率高。

模式二 引导式探究

对于一些较为大型的实验探究，可将探究内容拆解为几个子探究，师生共同讨论后教师利用提供的相关器材示范完成第一个子探究的操作，让学生上台模仿完成后面的子探究。提供的器材间接限定了实验的思路方法，避免探究的方法方向过多。教师的示范引导学生如何利用器材进行探究，加上师生间的讨论有效降低探究的难度。实际的操作过程可由学生代表上台完成，使动手能力较弱的学生也获得相应的观感体验。同时，也减少了探究对实验器材的需求依赖，克服器材不足的困难，防止学生玩弄实验器材而不进行有效探究。

模式三 局部式探究

有些物理规律或定律包含有几个内容，但不是所有的内容都适合探究或有些内容实行探究会存在较多的困难。对于这种探究实验我们可以选择规律或定律内容的局部进行探究，其余的实验内容可由教师演示或用Flash动画等其它的方式完成。

案例2：光的反射定律；光的折射规律（第四章2、4节《光的反射》《光的折射》）。

准备器材：小平面镜，玻璃砖，激光手电筒，图画纸，直尺，量角器（每小组1套）。

通过PPT导引方法和步骤，让学生以画图纸作为承接显示光路的平面，先画一条直线作为平面镜的反射面或玻璃砖的折射界面，用激光手电筒产生的激光束沿着在画图纸上作好的多条入射光线射向平面镜或玻璃砖，找出并确定反射光线或折射光线的位置。实验只探究光在反射和折射时入射角与反射角或折射角的角度大小关系以及入射光线、反射光线或折射光线与法线的位置关系，三线共面等其它内容由教师演示或Flash动画得出。规律的得出可以抽取1～2个小组的实验图纸在展示台上由学生总结归纳，教师辅助学生进行归纳分析。

模式四 片断式探究

实行探究环节模块化，将探究环节划分为四个固定的模块，实验过程选择某个（或某些）模块进行探究，使探究过程只经历特定的探究环节。模块一：提出问题与猜想假设；模块二：选择实验器材与设计实验方案，或步骤，或实验表格；模块三：实验操作和数据的收集；模块四：实验数据分析处理。

案例3：探究《电流与电压和电阻的关系》（第十七章第1节）。

准备器材：学生电源，电流表，电压表，滑动变阻器，定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω各一个），开关，导线（教师1套）。

本节课是一个大型的实验探究，完成实验需要一节课的时间，要求学生完全自主进行实验探究得出实验结论是很困难的。为了顺利完成实验，教学中只是让学生完成实验设计、数据分析处理两个探究模块内容。实验设计包括实验电路图的设计和完成电路连接图，数据分析重点放在根据实验得到的数据画出电阻一定时电流与电压的关系图像从而得出两者的正比关系。其余的探究模块环节由教师以PPT导引、展示等方式过渡，实验的操作由教师完成。当然，对基础较好的班级也可以由学生讨论后选出代表上台连接实物电路和进行实验操作。

探究环节模块化，探究过程片断化后，使微探究的应用范围更加宽泛、操作更加灵活、用时短且效率高，有利于微探究教学的常态化。许多实验都可以采取这种方式进行探究，例如：探究重力大小与质量的关系（完成数据图像分析处理）；探究二力平衡条件（完成表格设计和数据分析）；探究影响摩擦力大小的因素（完成方法步骤设计、表格设计）；探究影响压力的作用效果（完成方法和步骤的设计）；探究液体的压强的规律（完成方法设计、数据分析）；探究影响动能和势能大小的因素（完成方法方案设计）；电阻的测量（完成实验步骤的设计、实验表格的设计）。

模式五 模拟体验式探究

创设仿真的教学情境或实验环境，能够让学生在“模拟”的实验条件下体验探究的过程，或由教师模拟实施探究的过程，使学生获得相关的体验，学习相关的技能，形成科学探究思维。

既要“微刺激”,更要“调结构” 第4篇

中国经济仍有不小的下行压力,我们应当理性地看待这种压力:在中国经济持续多年的高速增长后,出现了去产能过剩过程中的周期性反应,这也是对经济过热的正常纠偏,有学者解读为“前期刺激政策消化期”。

应当认识到,当前中国经济所呈现的是一种结构性衰退,而不是周期性衰退。在此期间,最重要的应对策略是调整结构,促进产业升级、需求升级和创新升级,也就是要着力改善供给。

要下决心去杠杆,让粗放企业和低效企业出清,通过破产关闭和兼并重组去产能,同时给其他企业腾挪产业升级空间;要打破垄断,简政放权,让大量民企参与到市场中来,特别是公共服务的领域中来。

经济结构调整和转型升级,这种内生性的经济增长动力转换需要一个较长的过程,在此过程中,为防止经济硬着陆,需要“微刺激”,释放经济活力和追求有效投资,减缓下滑速度,对冲经济减速加剧的风险。

近期,中央政府围绕“稳增长,调结构,惠民生”密集推出了一系列定向发力的“微刺激”政策。这些政策的内容涵盖税收、棚户区改造、铁路建设、金融支持、稳定外贸等各个方面,还在基础设施等领域推出了一批鼓励社会资本参与的项目。通过“微刺激”手段,今年上半年中国经济可谓有惊无险,5月、6月的经济数据开始转好,经济企稳回暖成为共识。

但是,我们还应当清醒地认识到,“微刺激”不可能从根本上解决经济结构问题,只要结构性矛盾不解决,投资对经济增长的边际效应就会递减,投资对“稳增长”的作用时效就会越来越短。

我的教育教学微案例(初中物理) 第5篇

我是一位初中物理教师，在学校组织的一次物理教学观摩上，我执教的是《探究电流与电压、电阻的关系》。这次活动给我留下深刻的印象:课程教学资源丰富，课件制作手段先进，多种教学手段综合运用到位;还有精彩的点评。为我们基层教师在今后的教学提供了很好的教学范例，结合我多年的教学实践，谈谈自己的一点点看法：

一，物理语言的科学性。物理是一门严瑾的科学，物理教学中的每一句话都不能随意，有时会给学生造成误解或科学性的错误。

二、实验教学是培养学生综合能力的最有效途径。

引课阶段，教师创设情境。演示调光台灯的调节，问:灯时亮时暗说明什么?电路中的电流大小由什么决定?新课阶段，根据学生的回答要求学生猜想电流与电压电阻之间到底有怎么样的关系?做出猜想后，用投影片打出思考，要求学生先确定研究的方法，再选择实验器材，最后考虑实验步骤。实验分析后学生分组合作探究，最后综合分析，归纳总结。

这是根据新课程理念而设计的有节规律探究课。在本课设计时，教师将演示实验变成了学生探究，让学生经历探究过程，真正成为课堂的主人，真正参与到学习中。教师通过引导和学生的异质互补，使学生学会自主学习，探究学习和合作学习。本课改变了以往物理课教师过分强调知识的传承的倾向，让学生经历探究过程，主动学习探究方法，培养探究精神和实践能力。在这节课中，教师还注重学生的创新思维品质的培养，让学生提出问题，培养他们收集、整理分析信息进而解决问题的能力。同时，这节课还能关注每一个学生的情感，师生共同营造和谐民主的学习氛围。

在引课阶段，教师创设情境后鼓励学生大胆猜测电流的大小究竟由哪些因素决定。学生通过分组讨论，教师做适当的提示，联系之前学过的内容，猜想可能与电压的大小有关，因为电压是形成电流的原因;又猜想电流与导体的电阻有关，因为电阻对电流有阻碍作用，最后总结出猜想。这个环节从创设情境到提出问题到猜想，引起了学生的兴趣，集中了学生的注意力，产生探索动机。

在猜想后教师马上要求学生考虑实验所用的方法，选择实验器材，再设计实验步骤。学生通过激烈讨论，明确研究方法:必须控制变量。教师的引导很注意次序，先要求学生讲方法，方法的确定才能明确实验分两个大步:保持电阻不变，研究电流与电压的关系;保持电压不变，研究电流与电阻的关系。在此，教师特别强调了滑动变阻器的作用，为后面的实验步骤设计做好准备。由此很自然的进入第二个环节:实验器材的选择。到实验步骤的设计，在明确上面两个环节后，已经是水到渠成。

实验中，学生两人一组，先画出电路图，再实验探究，边做边记录，教师巡视，注意学生的实验操作是否合理，做个别辅导。学生在教师的指导下自觉、主动和教师、教材、同学交流，思维不断活跃，在开放发散中探索，既有异又有序。

学生在实验后分别有代表汇报实验数据，教师和学生一起总结归纳规律和结论，同时说明这个规律是欧姆用了十年的时间研究得出的，让学生体会到坚持不懈的重要。实验结论的得出，也是对学生探究的一种鼓励和肯定。最后学生再一次回顾本课的探究过程，加深印象。

本课在探究教学上可以说是完全按照新课程的要求进行设计的，但探究课比较忌讳重形式而轻实效。如果在探究结论得出后再加上一道习题，加以巩固，做到学以致用，同时对电流=电压/电阻的理解加以说明和强调，那么整个探究显得更有实效性。毕竟，电流=电压/电阻这个公式的理解也是本课的一个难点，学生很容易在这个公式的理解上出错。

高中物理课堂生长点微探 第6篇

1 生长点1：生活化

著名教育家陶行知先生说：“教育只有通过生活才能产生作用并真正成教育”.物理知识来源于生活最终要服务于生活.新的物理课程标准也指出：“学生能认识到物理存在于现实生活中并被广泛应用于现实世界，才能切实体会到物理的应用价值”.

在高中物理教学中，如果能把生活中的一些题材引入到物理课堂教学中，使学生感受到物理与现实生活的联系，从而有效激发学生学习物理的兴趣，同时也提高学生的解题能力及学习能力.相反，如果在物理教学中只片面追求考试分数，为了教而教，把知识生硬的传授给学生，继而搞题海战术，就会导致物理与生活脱节，学生也就失去了学习物理的兴趣.

1.1 课堂引入的“生活化”

人们常说“良好的开端是成功的一半”.生动的课堂引入，可以激发学生学习的兴趣，充分调动学生学习的积极性，使课堂教学收到事半功倍的效果.在教学中教师要善于挖掘生活现象，精选生活素材，精心设计贴近生活的教学情境.

1.2 概念讲解的“生活化”

高中物理中的许多概念都是比较抽象的，要想让学生更好的理解这些概念，需要把这些概念回归到实际生活中或已学过的知识中去，这样才能让他们更好的理解及运用.

1.3 例题练习的“生活化”

物理课程标准指出：“物理教师应该充分利用学生已有的生活经验，引导学生把所学的物理知识应用到现实中去，以体会物理在现实生活中的应用价值.”为了让学生体验和感受实际生活在物理中的运用，教师要善于发现和挖掘生活中有关物理的实际问题，利用学生已有的生活经验，让学生在生活中深切感悟到物理的魅力和价值.例题选择的生活化可以使学生真切的体验到物理与生活的紧密性.

例如，笔者在和学生一起学习《牛顿第三定律》这节内容时，从生活出发，以视频的形式播放：“小丫”拍球、蹬地骑滑板车、手推墙面等动作.学生观看视频《小丫做运动》，并引导学生回答下列问题.

问题1：皮球跟地面接触的同时，球为什么会弹上来？

问题2：脚蹬地面的同时，小丫为什么会向前进？

问题3：手推墙面的同时，小丫为什么会向后退？

在问题解决后，请学生举例说明：力的作用是相互的.

此时帮助学生建立“作用力和反作用力”的概念.物理源于生活，走向社会，在课堂教学中，把这些与学生的生活密切相关的事物引入物理课，就会增加学生对物理课的亲切感.

2 生长点2：创新实验

2.1 自主探究促进知识生成

高中物理教学区别于初中物理教学，学生对于物理基础知识已经有了部分认识和自己的见解，在物理实验技能方面也有了初步的技巧掌握.因此，在高中物理实验教学过程中，要引入新的教学理念，根据学生对物理学习的不同要求，摆脱传统的思维定势，不能简单地认为物理实验教学就是简单的做实验，应利用新的物理实验项目，设定更多的探索性实验.让学生在探索性实验中找到物理学习的乐趣，通过相关物理背景的引入，激发学生的学习潜力，理论联系实际，开发学生的创新性思维，在探索学习中更好地掌握物理知识点.

2.2 拓展实验内容和素材，扩大创新成果

强化课本外实验的教学，提高学生创新意识.高中物理实验教学不仅仅是课本实验的教学，也要从实际出发，从课本外找学生实验题材，设定简单的课外实验来提高学生的动手能力，有针对性地培养学生的创新性思维.课本中的基础实验是有限的，专业性较强，教师在实验教学中应增加一些趣味性课外实验，比如制作实验用具等活动，在制作实验时加深物理用具的认识.同时，在部分难度系数大的课外实验中，教师要适时地辅助引导，不能让学生因为操作难度大而失去自信心，降低学生的物理学习热情，应让学生在挫折中享受学习的乐趣，在困难中激发斗志.教师在实验教学中要充分发挥导师的角色，总结实验的经验教训与实验中普遍的物理规律，不断改进物理实验方法，增强学生的创新意识，提高创造能力.

例如，在电学实验中伏安法测电阻，笔者在教学中抛出一个问题：“如果我给你一个阻值未知的电阻，请你设计一个实验来测量其阻值，你能想到哪几种方法？”这个学生是有基础的，放手让学生自己探究、去交流、总结，最终学生能够想到多种解决办法，这样做不仅仅促使学生的知识得到了生长，学生的实验技能和设计思想也得到了发展.

3 生长点3：现代教育技术

传统课堂中，教师在讲解习题时，需要把习题中的图重新画到黑板上，而且整节课中需要不断的擦黑板以腾出黑板空间，这样不仅花在重新画图、擦黑板的时间上较多，而且学生为了能及时记下教师的板书，在听老师讲解和记笔记中很难做到兼顾，最终导致课听得不完整，笔记也记得不全.在网络化课堂中，教师通过投影仪把课件直接投影到电子白板上，利用手写笔直接在电子白板上进行书写，省去了重新画图的时间.通过不断新建白板页，省去了擦黑板的时间.

我们还应该看到高中物理学习是严谨的，紧张的学习氛围容易使学生降低学习热情，在物理实验教学中，可以利用先进的教学设备，比如计算机多媒体设备等，激发学生的好奇心，增强学生的物理兴趣，可以利用多媒体设备拓展学生的物理知识接触面，引入部分趣味性的物理实验或者物理现象激发学生的学习欲望，使学生在快乐的学习氛围中完成物理实验的学习.同时，直观形象的方式，更便于学生理解，将物理实验与学生日常生活中经常见过的现象联系起来，对比分析，总结规律.

例如，笔者在和学生讲解选修3-5中的原子结构和原子核结构，讲解光电效应现象等知识时，通过多媒体可以给学生呈现出生动的、具体的情境，拉近学生与知识的距离，促进知识生成.

借助微课促进高中物理教学 第7篇

关键词：微课,高中物理教学

微课作为信息技术与新课改理念下共同作用的产物,在高中物理教学中应用微课讲授的内容比较具体,能够将枯燥乏味的物理教学带来新的生机与活力,课堂氛围变得更加活泼生动,并可以调动学生的学习热情的动力。为此,高中物理教师可借助微课引领学生对知识进行独立思考和合作探究,帮助他们更好的吸收与理解所学内容,促进物理教学的发展。

一、营造情境,激发学生学习兴趣

物理课程和人类的生活生产关系相当密切,属于一门自然科目,物理定理和概念往往是从生活中发现和探寻而出的,物理知识枯燥乏味、深奥抽象,现实生活则丰富多彩、直观形象。在高中物理教学过程中,教师不能纯粹的灌输理论知识,这样难以激发学生的学习动力和热情,应将物理与现实生活整合起来,突出物理教学的趣味性和亲和力。因此,高中物理教师在课堂教学中可利用微课广泛取材,结合具体知识加入生活实例,营造真实的教学情境,以生活现象拉近学生与物理知识之间的距离,激发他们的学习兴趣。

例如,在“摩擦力”教学实践中,教师可合理借助微课这一新型教学模式,用学生比较喜爱的视频、图片等呈现一系列生活中的摩擦力现象,诸如:汽车在公路上行驶是靠轮胎与地面之间的摩擦力、自行车在行驶过程中紧急刹车、用手将衣服上的脏污洗掉、用抹布擦桌子等等,教师可将这些内容以动态图片或视频方式录入到为微课视频中,让学生初步认识摩擦力的概念和原理。运用这样的教学方式,可将教材中对摩擦力讲解的文字性内容转变为形象具体的动态形式,不仅可调动学生的学习热情,还可丰富物理知识传授形式,让他们认识到到生活中的摩擦力现象有很多,并学会应用摩擦知识解释实际现象。为学习摩擦力的大小与什么因素有关、如何增减摩擦力等相关内容奠定基础。

二、建构知识,突出教学重点难点

重点和难点一直以来都是影响教学质量的关键因素,在高中物理课程教学中也是如此,重点一般是客观存在的,难点则是根据学生的实际情况而定,具有明显的差异性。高中物理教师运用微课教学模式,可将教学中的重点和难点知识分解开来,分别录制到视频中,为突出针对性每个视频中可只阐述一个重点或难点,让学生在观看过程中目的更加明确。同时,学生可根据个人的薄弱环节选择性的观看物理微课视频,自主控制播放次数和速度,满足他们的个性化学习需求,并实现查漏补缺、解决重点、突破难点的教学目的。

比如,在讲授“探究弹性势能的表达式”时,教师可根据教学大纲要求和学生学情,结合教学内容确定教学重点:探究弹性势能表达式的过程与方法,体会微分思想和积分思想在物理学中的应用;难点:如何合理的推理与类比,结合图像体会如何用微分和积分思想研究变力做功。在确定本章节的教学重点和难点之后,教师可将这些教学内容分别制成不同的微课视频,在视频中展示生活中拉弓射箭、撑杆跳高和各种弹簧等实例引出问题,让学生产生感性认识,使其明确学习目标。运用微课教学学生能够突破空间和时间的限制,自由选择学习模式和方法,可以自主观看,也可与其他同学一起探讨微课视频中的重难点知识,借此培养学生的自主学习能力与合作探究能力,改善学习效率。

三、课外延伸,培养学生思维能力

微课教学模式的应用能够突破传统以教材为主体的封闭式教学,教师可将物理课程教学的视野拓展至广阔无垠的生活空间中。在高中物理教学中运用微课能够拓展和延伸教学内容,把学生的视野由课堂和教材引至社会和生活,为他们提供一个更加广阔的知识学习平台。为此,高中物理教师应借助微课将教学延伸到课外,不仅能够拓展学生的知识视野,还可帮助他们掌握更广泛的信息,进而培养和发展其思维能力。而且高中物理知识本身就与课外关系密切,是学生补充学习内容的有效途径,教师可通过微课完善物理教学。

以“动能和动能定理”教学为例,在教材中对动能定理的推导过程介绍的较为详细,不过对于定理的发现和由来通常没有明确讲述,这是物理课程教学的留白,教师则可应微课模补充留白,将教材中没有讲述到的内容以微课视频形式展示出来。所以,教师可在微课中录入提出动能定理定义者———科里奥利的相关事迹,诸如他在第一部著作《机器鼓应计算》中对功下定义;在《物体系统相对运动方程》的论文中指出,如果物体在匀速转动的参考系中作相对运动,就有—种不同于通常离心力的惯性力作用于物体即为复合离心力等。让学生了解更多“动能定理”方面的信息,教师也可将动能定理和牛顿第二定律之间的关系录入到微课中,发散学生的思维,使其系统性学习物理课程。

四、总结

在高中物理教学活动中应用微课不仅符合素质教育的理念与要求,还是物理课程教学的自身需求。所以,高中物理教师可从营造情境、建构知识和课外延伸等多个方面切入,科学合理的运用微课模式,全力促进物理教学质量的提升。

参考文献

[1]林平.微视频资源在高中物理教学中的应用初探[D].南京师范大学,2014

[2]王塔娜.微课在高中物理教学中的应用分析[J].西部素质教育,2016.03:111

物理实验中微位移测量方法的比较 第8篇

1 测量方法的实验原理

1.1 光杠杆法

金属线胀系数测定实验的关键是:如何较精确测量金属管随温度升高的微小伸长量，它的基本原理公式[1]为

α为待测的金属线胀系数，t1和t2是加热前后金属棒的温度，L是温度t1下待测金属的长度，ΔL是金属棒温度从t1加热到t2的微小伸长量。

光杠杆放大法实现了非直接接触式放大测量，图1为光杠杆放大法原理图。当温度升高Δt时，则光杠杆后足尖升高ΔL，使光杠杆偏转一定的角度θ，升温前后刻度差为Δd=d2-d1, D为光杠杆镜面到标尺的水平距离，光杠杆前后足尖的距离为h，因θ非常小，由几何相似的知识得光杠杆法的公式:

光杠杆放大法的优点是可以实现非接触式的放大测量，且现象直观，精度能够达到实验要求，所以常被采用。不足之处是尺度望远镜和光杠杠的调节较为烦琐，实验中经常花费大量的时间在调节上，望远镜读数存在视差，利用水银温度计测量温度有一个时间弛豫，也就是温度与金属管的长度不能时时对应，另外光杠杆法的待测量较多，使测量结果的不确定度较大。针对存在的问题，一些工作者进行改进，盛爱兰[2]等人利用激光管代替望远镜，金属管与温度计之间用水作为热的良导体传热，由于水的比热大，金属管的温度变化也会平稳;安奎生[3]等人用铜康铜温差电偶代替水银温度计对金属管进行动态实时温度测量，用尺度望远镜同步读取棒长度示数，从而得到较准确的金属线胀系数。

1.2 千分表法

由于光杠杆放大法的局限性，一些工作者试图通过其他方法来测量微小形变量，千分表法 (百分表) 就是其中一种，利用千分表法 (百分表) 测量升温前后的微小伸长量，而且实验原理和操作比较简单，实验装置见图2，余利华等人[4]和范利平等人[5]分别利用百分尺和千分尺对材料的线胀系数进行了测量。由于这种测量方法所使用的仪器较少，减少了待测量，使得测量结果不确定度小 (见文章第二部分) 。另外仪器的投资成本较低，在实验教学中具有一定的推广价值。

1.3 单缝衍射法

近年来，一些工作者利用光学衍射现象，研制了测量微位移的实验装置。郑光平等人[6]、张皓辉等人[7]通过升温前后，由于金属棒的线膨胀，使狭缝发生变化，从而使条纹的宽度发生变化，由此可以推算金属棒的伸长量。实验装置示意图见图3。张皓辉等人[7]利用光学衍射知识给出升温前后第三级暗条纹中心到P0的距离变化的公式:

P0为接收屏的中心，单缝的中心到接收屏的距离为D，λ为入射光的波长，温度t1时，金属棒的长度为L，第三级暗条纹中心到P0的距离为x1，温度为t2时，第三级暗条纹中心到P0的距离为x2。更加详细的内容请查阅相关文献。

由光学知识可知，形成的衍射条纹比较模糊，在测量某暗条纹距缝衍射条纹中心的距离时，可以利用条纹计数器或利用CCD成像并用计算机进行分析，也是存在较大误差的，但测量方法上具有创新性，满足综合性实验的要求，可以作为学生的选修和综合性实验。

1.4 光干涉法

光干涉法利用装置中某一光学元件的位置变化引起干涉条纹变动的原理。由于光干涉的实验装置较多，很多工作者在这方面做了研究，花世群[8]分析了由金属受热膨胀引起的洛埃镜位置变化对干涉条纹间距的影响，导出金属的线胀系数与干涉条纹密度变化之间的关系，并介绍了用CCD图像处理技术与计算机技术相结合测量干涉条纹间距的方法。利用洛埃镜测量金属线胀系数的基本公式[8]:

其中，D为双狭缝到屏幕的间距，λ为入射狭缝的光波波长，L是固体在温度t1时的长度，Δx与Δx'分别为温度t1和t2时干涉条纹的宽度。

根据光学等倾干涉的原理，赵斌等人[9]和花世群[10]利用劈尖分别设计出测量金属线胀系数的实验装置。这里只列举出赵斌等人[9]的研究成果，给出原理示意图4和金属线胀系数计算公式 (5) 。D为双狭缝到屏幕的间距，λ为入射狭缝的光波波长，L是固体在温度t1时的长度，N为温度t1变为t2时从观测点移过干涉条纹的数目。

史宏凯等人[11]设计出测量金属线胀系数的多光束干涉装置，利用多光束干涉产生的同心圆环的吞吐量精确测量了金属的线胀系数;王勇等人[12]利用迈克尔孙激光干涉法测量金属线胀系数。更加详细的内容请查阅相关文献。

利用干涉法测量微小位移量，其测量数据达到了纳米量级，提高了测量精度。光的干涉法将力学、热学和光学内容结合起来，还可以通过CCD对移动的干涉条纹数进行测量，可以作为一项综合与设计性实验给学生开出，有利于培养学生的动手能力，激发学生的创新意识，也有利于提高仪器的使用率。

1.5 传感器法

传感器是把非电学物理量 (如位移、速度、压力、温度等) 转换成电学量 (如电流、电压等) 的一种元件。将非电学物理量转换成电学量之后，测量比较方便。因此一些工作者将微位移量利用传感器转变成电学量，俞世钢等人[13]利用反射式光纤位移传感器实现了微小位移的测量;代伟[14]也通过反射式光纤位移传感器测量微小位移，并利用半导体恒温加热器与温度自动控制电路配合实现温差控制，更加精确地测定了线胀系数。

光纤采用两束多模光纤，一端合并组成光纤探头，另一端分为两束，作为接收光纤和光源光纤。光发射器D1 (红外发光二极管) 发出的光，经光源光纤照射至反射体，被反射的光经接收光纤至D2光电转换元件 (光电二极管) ，将接收到的光信号转换为电信号。其接收的光通量与反射体距光纤探头的距离之间存在一定的函数关系，所以可通过对光通量的检测得到线胀位移量ΔL。在测量数据之前，要首先对传感器进行位移电压的定标。俞世钢等人[13]和代伟[14]利用反射式光纤位移传感器对金属线胀系数进行了测量，测量结果见表1。

利用传感器将微小位移变成电学量，使待测量更容易测量，该方法不仅简洁方便，更大大地提高了测量精度，同时实现了对微小位移的非接触测量。传感器法将热学、光学和电学内容有机结合起来，是一个很好的综合与设计性实验，既能增进对所学知识的理解，又能培养学生的动手能力，激发学生的创新意识。另外，将现代化测量技术用于传统物理量的测量，拓展了光纤位移传感器的应用范围。

除了以上几种方法外，对微小位移测量方法还有显微放大法、千分尺法等，原理与上述几种方法大同小异，在此就不再作为一种方法论述。

2 测量结果的比较

为了使实验工作者对测量微位移的不同方法有更全面的认识，通过收集近年来不同方法的测量数据，在不确定度和百分误差方面进行比较。不同方法的测量结果见表1。表中展示不同方法测量金属线胀系数的实验结果，包括测量值、不确定度、标准值、百分误差。其中不确定度表示了测量结果离散程度，不确定度越小，说明测量结果稳定，数据结果分布集中;百分误差则表示测量结果与标准值的偏离程度，以这两个重要参数对不同方法的测量结果进行比较。若文献中没有给出材料线胀系数的标准值，一般采用公认值，如铜管的标准值取公认值1.7110-5℃-1，黄铜的标准值取公认值1.8410-5℃-1。

光杠杆法的第一行测量数据为没有改进的光杠杆法测量结果, 第二、三行为盛爱兰[2]等人利用激光管代替望远镜, 金属管与温度计之间用水作为热的良导体传热, 安奎生[3]等人用铜康铜温差电偶代替水银温度计对金属管进行动态实时温度测量, 用尺度望远镜同步读取棒长度示数等改进后测量的结果。安奎生[3]等人测量结果的不确定度为0.02510-5℃-1, 采用全入原则后变为标准形式为0.0310-5℃-1。因此改进后的光杠杆法, 在不确定度和百分误差上均有提高。

千分表法[5] (百分表法[4]) 的第一行为百分表测量的结果，第二行为千分表测量的结果，可以看出千分表法测量结果的不确定度很小，主要由于此方法的待测量很少，精度又较高，因此测量结果稳定，数据分布比较集中。百分表法由于测量精度问题使不确定度偏大。表1中列举了郑光平[6]等人、张皓辉[7]等人利用光的衍射法的测量结果，郑光平[6]等人未给出其结果的不确定度，可以看出由光的衍射法也可测得准确的金属线胀系数，其结果在精度上能达到要求。

光干涉法测量金属线胀系数的准确度和数据分布集中度都优于上面的方法。尤其是史宏凯等人[11]设计出测量金属线胀系数的多光束干涉装置，具有干涉条纹锐细、对比度高、可见度好、分辨率高，稳定性强。从表中可以看出传感器法的测量结果比较准确和数据分布最集中 (稳定性强) ，并实现了对微小位移的非接触式测量，将现代化测量技术用于传统物理量的测量。

在实验中不确定度是一个非常重要的实验指标，通过表1可以看出来传感器法的不确定度最小，说明这种方法的测量值最稳定;其次是光的干涉法，然后是千分表法，不确定度较大的是光的衍射法和光杠杆法，说明这两种方法测量数据的波动最大，数据最不稳定。由光学知识可知，光衍射形成的条纹不是足够清晰，判断条纹边缘时有困难，对于光杠杆法来说，待测参数较多，即影响因素也就很多，致使不确定度较大。百分误差也是一个非常重要的实验指标，通过表1可知五种方法准确程度由高到低 (平均来说) 依次为光干涉法、传感器法、光衍射法、千分尺法和光杠杆法，这个顺序不是绝对的，仅仅是通过现有数据比较得出的。

3 结论

通过上述微小位移测量方法的比较，千分表法与光杠杆法相比较，千分表法的实验原理和操作相对简单，现象直观，所用仪器较少，即成本较低，因此更便于在学校作为基础实验推广使用。光的衍射法和干涉法将光学知识和热学实验有机结合起来，同时采用CCD图像处理技术与计算机技术相结合，对条纹间距进行实时测量。传感器法将电学知识、光学知识和热学实验有机结合起来，它们能体现现代科技的作用，提高学生的学习兴趣，有利于学生综合应用知识，提高综合设计实验的能力，可以作为大学高年级的综合与设计性试验题目，亦可用于机械加工、测绘、监视微小位移变化等领域。

摘要：物理实验中测量微小形变量的方法较多, 主要有光杠杆法、千分表法、单缝衍射法、光干涉法和传感器法等。以金属线胀系数测定实验为例, 例举不同方法的实验原理和数据处理结果, 对不同方法的优缺点进行分析讨论。

微视频在初中物理教学中的应用 第9篇

一、微视频的选择

1 . 所选择微视频的时间不宜过长

一节初中物理课堂的教学时间通常控制在40~45分钟, 这就要求在选择微视频时要考虑其时间的长短。从初中物理教学的部分模板配套教学微视频的时间来看, 多则15分钟, 少则10秒以内。从这些微视频的内容来看, 长于5分钟的微视频其所展示的内容往往是一个大标题下几个知识点的讲解与结合,不仅占用了过长的课堂时间, 而且过多的知识点也无法突出重点和难点,不易于学生深刻地理解相关知识点, 这就需要根据教师的教学设计, 将较长的微视频以各个知识点为界限来进行剪切,帮助学生消化吸收。以“声音的产生”微视频为例,7分钟的视频通过图片与案例呈现出了“什么是声源”“声音如何产生”“自然界的动物如何感知声音”等问题。虽然形象生动,但是7分钟相对于课堂时间来说较长,并且在引入每一个知识点时教师通常都会穿插讲解一 些内容 , 因此不妨将该视频以上述问题为节点进行剪切, 穿插在各个知识点的讲解中,既便于学生理解声音的相关知识, 也能够集中学生的注意力。

2. 所选择微视频需要结合教学设计

物理课堂的教学设计直接决定 着物理教学 的质量 , 微视频的选择也要紧密结合教学设计。结合实践经验,首先,要从教学知识的重难点角度进行筛选。比如,在讲授“重力” 相关知识时 , 对于完全失重状态的理解实际上并 不需要通过微视频来讲授,简单的举例和图片(诸如宇航员在太空中行走的图片等) 展示就可以使学生明白相关知识; 在讲解重力大小与质量的关系时则可以通过不同质量重力对比的微视频进行展示, 使学生更加直观地感受两者之间的关系。其次,要从有效性角度进行筛选。初中物理相对来说更贴近于生活, 因此在选择时应当尽可能考虑到微视频播放的效果,尽可能通俗易懂。比如,针对“加速度”的讲解,从难易程度上来考虑,绝对不能选择接近高中物理知识的微视频;从宽广度来考虑,应尽可能呈现与生活贴近的微视频(如私家车在路上行驶等)。最后,要从其科学性角度进行筛选。网络信息的发达使得微视频的选择途径多样化,搜索各大相关网站,针对初中物理教学各个知识点的微视频几乎全部囊括其中, 这就需要教师对这些视频的科学性进行甄别, 以保证微视频所呈现的物理知识是科学的、真实的, 否则将违背物理学“求真”的本质 。

二、微视频的应用

1 . 微视频在物理课堂外的应用

从初中生的心理特点来看,他们的观察、记忆以及逻辑思维能力还有待进一步开发,在情绪上兴奋性较高、情绪波动较大。微视频在物理教学中的应用需要结合他们的这些特点,辅助学生的物理学习。微视频可以被合理地运用于物理课堂的课前与课后, 以引起学生对课堂知识学习的兴趣以及对疑难问题的进一步理解。比如,在讲授“光的折射” 时 , 可以推荐学生课前看一些有关 生活中常见的折射现象的视频, 引导学生思考为什么会出现这样的现象; 课后则可以推荐学生看一些总结光的折射重难点的视频。值得注意的是,在推荐这部分微视频的时候, 对时间的限制并不需要太严格,尤其是课后的微视频,以能够引起学生兴趣、帮助学生巩固知识为原则。

2. 微视频在物理课堂中的应用

根据某市 针对初中 物理微视 频应用的 调查报告 显示:针对同一教学内容,近60%的教师选择在课堂中运用微视频,30%左右的教师多在课堂开始阶段运用微视频, 仅有不到10%的教师倾向于 在课堂结束 时运用微视 频。从这些数据可以看出,微视频在物理课堂中的应用以“课堂中”这一阶段为主,课堂开始以及课堂结束阶段的应用并不凸显。那么需要思考的是,如何才能恰当地将微视频运用于整个课堂教学中呢? 课堂中的微视频应用一直都是不可或缺的, 因为整个课堂的核心部分是在这个阶段呈现的。在课堂开始和课堂结束阶段应当如何运用微视频呢? 这就需要与上文所述的课前与课后微视频应用相结合,即如果课前微视频已经就“引起学生兴趣”这一 目标进行设计,那么就无须再在课堂开始时引入微视频,只需要对课前微视频做一个简单的概括与回顾即可; 如果课后微视频以“巩固知识,呈现重难点”为目标,那么就不需要针对性地插入总结性的微视频或者选择较短时间的微视频加深本节课程的理解。相反,如果课前课后均没有相关微视频的教学设计, 则就应当在课堂上选择适当的微视频进行知识引入以及总结。

三、微视频应用与其他教学方式的配合

1 . 要考虑与物理课件教学方式的配合

微视频的应用并不是 必须以视频 的方式来呈 现 ,有些短于10秒的微视频实 际上可以充 分利用物理课 件来呈现,在方便教学的同时也节约了课堂时间。以“惯性”的讲解为例,某些微视频的内容仅有3~5秒的时间 ,如“一挡板覆在盛有一定量水的杯子上, 挡板上静止放置一个鸡蛋,快速敲击挡板使其飞出,鸡蛋落入杯内”;“气垫导轨 上静止放置 一铁块 ,导轨工作时 ,给铁块一个 初速度, 让铁块通过位于导轨不同位置的光电门”;“公共汽车启 动或刹车时,人后仰或前倾”等。这些小视频完全可以插入到PPT当中来展示 ,既能体现 课程的连 贯性 ,保持学生的注意力集中,也可以利用初中生“短时记忆力 较强”的特点使其体会“什么是惯性”“惯性在生活中的具体表 现”,避免单纯概念讲解的枯燥无味。

2. 要考虑与实验教学方式的配合

初中物理教学中穿插了许多实验教学, 需要学生通过实验课程来体会物理知识在实际生活当中的运用。在实践教学中,物理实验教师的人数往往较少,整个实验的演示往往仅能满足少数学生的需求, 无法对学生的实验过程给予及时地指导。在这种情况下,微视频在实验教学中的作用就凸显出来。以“电学的串并联实验”为例,学生初次接触相关电学仪器,对其具体用途并不了解,借助相关微视频, 可以充分呈现实验入门以及如何进行串并联实验的各个步骤、细节等相关知识,引导学生一步步完成实验,不仅节约教师资源,而且可以达到比之前更好的效果,极大地提高学生学习物理课程的自信心。需要注意的是,微视频不能占据整个实验教学,还需要通过教师的不断提问与指导,引发学生自己设计实验的过程,思考实验中应当注意的问题, 而不是使学生机械地按照视频来操作。

四、结语

微视频在物理教学中的运用探究 第10篇

关键词：初中物理,微视频,物理教学

初中物理课是在学生的经验和生活的基础上开展的, 总体上是以物理现象为主线, 让学生逐步认识其中存在的物理规律。初中物理教师要注重收集、记录身边的物理现象, 通过播放视频的形式, 让学生清晰地看见其中的情境。

一、微视频相关概念

微视频是集文字、图片、声音等于一体的综合性媒体, 具有生动形象、表现力强、蕴含信息量大的特点。随着3G网络的普及, 4G网络时代的到来, 微视频时代已经悄然来到我们身边。微视频的形态多样, 内容广泛, 将其应用到教育教学中, 能够很好地促进教学工作的发展。初中物理比较抽象, 学生学习起来有些吃力, 不利于教学任务的完成, 如果教学内容和课堂主题没有呈现好的话, 学生还会厌倦物理课。运用微视频教学可以在一定程度上丰富教师的教学手段和教学方法, 使课堂变得更加活跃, 学生也愿意主动参与到教学活动中, 进而实现高效教学。

二、将微视频应用于物理教学中的策略

(一) 培养学生学习物理的兴趣。初中物理课要激发学生以高涨的情绪参与教学中, 在学习中感受客观存在的物理规律和人类智慧。利用微视频丰富新课教学, 激发学生的好奇心和求知欲, 培养学生对物理的兴趣。比如, 在学习“电功率”时, 可以让学生直观地看到电能表指示灯的闪烁, 首先关闭所有开关, 然后逐个打开用电器, 电能表指示灯闪烁的程度就会不同。用微视频的方式, 将家中所有用电器断电, 然后只打开一个用电器, 比如电冰箱, 记录电能表指示灯的闪烁情况。再录一段视频, 仅打开台灯, 记录指示灯的闪烁情况。通过让学生对比这两段视频中指示灯的闪烁情况, 然后再引入电功率这一概念, 学生的学习兴趣会很快被激发起来。

(二) 突出教学重难点。初中物理教学要解决好“突出重难点”这一问题, 完成教学任务和认知目标。物理教师在进行教学时, 要常用生动的事例去启发学生, 为学生演示有趣的实验, 让学生亲身体验物理现象, 加深记忆。微视频展示的信息可以同时刺激学生的视觉和听觉, 视、听结合能够集中学生的注意力, 加强学生对物理现象的理解和记忆, 在轻松愉快的氛围中掌握重点, 理解难点。比如, 在学习“力的作用是相互的”这一概念时, 通过微视频的方式, 让学生观看宇航员在月球上的跳跃动作和气球放气时的现象, 视频可以是搞笑形式的, 但一定要是真事事实。通过搞笑形式的视频, 能激发学生学习这一概念的动力, 使他们迫切地想要知道力是如何相互作用的, 什么是力的反作用力等等。

(三) 将抽象转变为具体。初中生在学习物理时, 常常感到难学, 其中的一个主要原因是物理内容过于抽象, 物理教师要用科学、合理的方法引导学生慢慢分析、理解和掌握教学重难点, 让学生在头脑中逐渐建立抽象事物的物理模型, 然后再具体化抽象模型, 帮助学生找到解决问题的突破口和知识的重点与窍门, 扫除认知过程中的障碍。

(四) 增加物理教学容量, 提高课堂教学效率。初中物理教学大纲明确规定了学生上课的总课时, 但教学内容和知识信息却是很多的, 这两者间存在着较为突出的矛盾。要解决这一矛盾的唯一出路是提高课堂的教学效率, 实现高效的课堂教学。提高物理课的教学效率, 就是让学生在一定的时间内掌握更多的知识和本领。有些实验的时间比较长, 可以将其录制成微视频, 在课堂上短时间内播放完。比如:在学习分子是永不停息地在做无规则运动时, 用扩散现象来说明是最好的证明。我们可以将一个装有二氧化氮的瓶子与装有空气的瓶子进行对接, 用拍摄工具记录变化情况, 然后在课堂上进行微视频播放。在播放时, 可以用鼠标快进快退来观察前后变化情况, 既节约了时间, 也能让学生看到真实的变化, 进而提高了教学效率。

(五) 丰富课外教学活动。物理现象存在于我们生活的周围, 物理教师要经常提醒和引导学生观察身边的事物, 利用好身边的物品, 自己主动做实验, 主动研究物理现象, 充分调动学生的主观参与性和能动性。比如:如何让学生制作简单的电路。可以让学生用一个电池、一个小灯泡和一根电线, 在课堂上通过播放微视频的形式, 让学生自己动手做实验。在做实验的过程中, 可向学生讲解电池的正负极, 灯泡的电阻以及发电原理等。这样的教学不仅能加深学生理解物理知识, 还能激发学生学习物理的动力和活力。

(六) 构建微视频教学资源应遵循的原则。初中物理教师在利用微视频构建教学资源时, 应遵循以下原则:内容的分布要坚持合理性原则, 播放环境要坚持简洁性的原则, 微视频教学资源应注重与学习者进行交流互动。

三、结语

微视频能够使教学资源更加丰富多彩, 且不受时间和空间的限制, 微视频本身播放的时间较短, 能够在有效的时间内, 为学生呈现完整的学习内容。将微视频运用到初中物理教学中能够使教学内容更加符合学生的认知规律, 也能够调动课堂的学习气氛。

参考文献

[1]洪丽.自拍微视频在初中物理教学中的运用[J], 中国科教创新导刊, 2014 (15) .

[2]陈泓宇.现代教育技术在物理教学中的运用[J], 教育科学论坛, 2014 (08) .

浅论物理微课及其设计 第11篇

关键词： 物理微课 设计 学习能力

一、引言

随着科技的发展，互联网在现实生活中发挥着不可替代的作用，网络教育备受瞩目。通过网络，学生可以增长知识、开阔视野，教师可以通过网络平台与学生及家长进行更有效的交流和沟通。美国的萨尔曼·可汗在2006年推出了可汗学院（Khan Academy），在短短的时间内很大程度上冲击了当时的教育模式。可汗学院的在线课程短小精炼，平均时长在6分钟左右，以保证学生在学习过程中注意力是集中的。现在正流行的微课就持有这样的特性，它是围绕某个确定知识点或教学任务进行教学，目标明确有针对性、教学时间短。在这个无线网络无处不在的年代，微课必将成为一种更适合当代信息化教育的教学模式。

二、物理微课的概述

不同的研究者对微课有着不同的定义，广东省佛山市的胡铁生老师认为，微课又名微型课程，是基于学科知识点而构建、生成的新型网络课程资源。微课以“微视频”为核心，包含与教学相配套的“微教案”、“微练习”、“微课件”、“微反思”及“微点评”等支持性和扩展性资源，从而形成一个半结构化、网页化、开放性、情景化的资源动态生成与交互教学应用环境。上海师范大学黎加厚教授认为“微课程”是指时间在10分钟以内，有明确的教学目标，内容短小，集中说明一个问题的小课程。郑小军认为微课是为支持翻转学习、混合学习、移动学习、碎片化学习等多种学习方式，以短小精悍的微型教学视频为主要载体，针对某个学科知识点或教学环节而精心设计开发的一种情景化、趣味性、可视化的数字化学习资源包。

首届中小学微课大赛官方认为，微课全称微型视频课程，以微视频为主要呈现方式，围绕学科知识点、习题例题、疑难问题、实验操作等教学过程及相关资料的结合体。综合以上观点，笔者认为，物理微课是以微视频为主体，针对物理教学中某个特定的重难点，结合微教案、微课件、微习题和微反思的教学活动。物理是一门以实验为基础的学科，物理微课可以通过演示实验或者解释生活中的小现象激发学生学习物理的兴趣，并依据数学手段分析物理概念和规律。

三、物理微课设计

为了真正实现教育公平，共享优质教育资源势在必行，当下网络平台信息更新迅速，为了避免教学资源重复浪费，教师可在中国微课网等网站获取与本学科相关的优秀微课案例进行学习，再依据本学校学生的特点进行校本化。对教师而言，传统教学与教研方式对于微课已经不再适用，教师应该进行更有针对性和更具实效性的电子备课、课堂教学和课后反思，基于微课资源库的校本研修将提升教师专业发展水平。

设计物理微课首先要选取课题，选题要有针对性，教学目标要明确，教学内容要清楚，或针对物理概念导入，或针对公式推导，或针对课外延伸拓展，选择其中一点进行设计，如针对“作用力与反作用力”和“一对平衡力”这组易混概念就可制作一节微课。设计教学内容前要充分了解学情、吃透教材，搜集与本节课相关的多媒体素材和用于拓展的资料。微课重点在于微，所以教师在录制微课的过程中一定要语言简明扼要，逻辑性强且通俗易懂。学习设计微课的过程中，需要了解并掌握PPT、Camtasia Studio等相关软件。在整个教学过程中反复实践反思，教师的教学和研究水平能力也在不断提高。

当前微课的呈现方式主要有4种类型，分别为电子黑板讲解型、课件播放型、场景实录型和多画面切换型。（1）电子黑板讲解型微课视频中不出现教师本人，教学的方式就是在电子黑板上面点选不一样颜色的彩笔边写边录，这种方式适合进行物理公式推导及例题演算。（2）课件播放型则主要应用PPT或者Camtasia Studio等软件进行录制编辑，物理教学内容较为抽象，运用动态实际课件播放会让学生更形象地理解物理规律。画面中同样不会出现教师本人，通过录制画面和声音，最后剪辑成视频。该方法制作简便，是目前为止比较受欢迎的微课制作方法。（3）场景实录型即再现实际课堂教学场景，教师会出现在视频中，适合进行物理实验教学，通过拉近镜头让学生更清晰地看到实验操作过程和实验现象。这种形式的微课与传统课堂相似，学生更容易接受。（4）多画面切换型能够同时展现教学内容和教师的形象，根据实际情况随时切换。

如今的翻转课堂就是学生课前利用教师上传在交流平台的微课视频在家学习新知识，之后在学校网站上下载作业，同时还可以在QQ群里进行交流讨论，在课堂上教师组织大家一起研讨，深化知识理解，解决疑难问题。以微课为主要资源形态的翻转课堂教学模式颠覆了传统课堂学习，能更好地实现个性化自主学习，已经实施的学校表明取得了显著的成效。

四、结语

微课能更好地实现因材施教的个性化学习，充分发挥网络的积极作用，增强学生正确使用网络和通过网络进行交流学习的能力，使学生逐步掌握从网络中获取、传递、加工和处理各种有益信息的能力，全面实现学生的综合性发展。

参考文献：

[1]胡铁生，黄明燕，李民.我国微课发展的三个阶段及其启示.远程教育杂志，2013（4）：36-42.

[2]黎加厚.微课的含义与发展.中小型信息技术，2013（4）：10-12.

[3]郑小军.我对微课的界定.http：blog.sina.com.cn/s/blog4711 a0210102e6ge.html.2014-04-21.

微视频资源在高中物理教学中的应用 第12篇

1.利用微视频引导学生进行预习

高中生已经具备一定的物理知识和理解能力, 若物理教师稍加引导, 可以激发学生的求知欲望和自学能力。物理教师可以收集一些相关物理教学内容的有趣视频、提前录制课程预习的重点内容或创设问题情境, 加上一些引人注目的提示语, 采用多媒体技术编辑成约5分钟的微视频, 将其上传到校园学习平台, 让学生自行下载或者点击在线观看。采用这种微视频方式, 高中生有欲望探究物理知识, 逐渐掌握预习技巧, 能够自学教学内容。倘若高中生熟练运用微视频做好预习, 则能够有效提高物理教学的效率。例如, 在教学加速度之前, 物理教师可以提前收集相关视频, 让学生自行观看, 对比不一样的车进行比赛。在规定时间内, 不一样的车的速度变化不同, 不一样的车在相同的起跑线, 经过一定的时间, 对比他们的位置变化, 使得学生明白速度变化大、速度大、速度变化快等物理概念, 对加速度的知识内容增加了深刻的印象。

2.利用微视频帮助学生完成演示实验

演示实验在物理教学中也是一个重要手段。它不但能帮助学生学习物理概念、理解和掌握物理知识, 而且还能促使学生养成观察习惯, 激发学生的学习热情。然而, 由于受时间、条件、空间、环境等限制, 要完成一些演示实验存在一定的难度, 效果可能不理想或者不能成功。因此, 如果在教学中能够充分利用微视频资源, 就可以解决这些难题。例如, 在“影响研究平行板电容器电容大小的因素”的实验中, 电荷在平行金属板上极易跑掉, 应当在很干燥的空间进行, 如果条件达不到, 在课堂上演示很难成功。如果物理教师提前在实验室做准备, 将操作实验录制且剪辑成微视频, 在课堂上播放, 会使教学效果明显, 有利于深化学生的物理知识。

3.利用微视频辅助学生补充知识

有些时候, 受物理课堂教学时间限制教师不能够完全讲解明白全部的知识点, 教师又不可能反复进行授课。在这种情况下, 教师可以将教学难点、重点的内容录制下来, 剪辑成微视频, 上传至相关的校园教育平台。在微视频中, 教师对较难的知识点进行详细的讲解, 有需要的学生课后可以自行观看, 对课堂上不明白的知识点继续进行学习, 甚至可以进行反复观看学习, 对知识进行补充和完善起到有效的作用。

此外, 利用微视频还可以补充多方面的知识。例如牛顿第一定律历经2000多年, 是人类进步的成果和人类对自然的深刻反思。物理教师可以制作关于牛顿第一定律的微视频, 把有关的哲人研究作为补充知识, 例如伽利略、亚里士多德等人关于力、运动的思考和讨论, 进而能够辅助主干知识, 同时有利于学生丰富课外知识, 掌握物理知识的背景, 有利于学生依据自身兴趣选择有关主题的学习研究, 增强学生物理素养。

4.利用微视频辅助学生复习专题

专题的训练对学生进行总结构成物理知识框架及时掌握学习进度, 依据学习需要进行反馈很有帮助。例如教师将物理学习的进度制作成一个知识网络图, 学生对照图表了解自身学习进程, 可以时刻监督自己学习, 并依据需要及时进行调整, 尤其是高三的学生, 专题复习是必不可少的。物理教师可以将有关的知识归纳成一个个专题, 采用概念图、思维导图等形式制作成微视频。这种具有系统性、完整性等特点的微视频, 有利于高三学生开展专题复习。例如复习力学专题, 将力学划分为力与运动、能量的观点、动量的观点、经典力学的成就与局限四个小专题进行复习, 然而各个小专题又可以进一步细化, 动量的观点可从冲量、动量及其定理、动量守恒定律等方面着手, 能量的观点可从功、机械能、机械守恒定律着手, 将力学有关知识构建一个框架, 有利于学生进行系统复习, 深化对知识点的了解。