孙淑女
【关键词】 物理教学；实验；几何画板；应用
【中图分类号】 G633.6 【文献标识码】 A
【文章编号】 1004—0463（2015）15—0107—01
几何画板在物理、数学、地理等各科教学中应用都非常广泛，在物理教学中利用几何画板的动态演示功能，可以使抽象、难解的物理实验和物理过程变得直观、形象。同时利用几何画板绘制的几何图形具有相应的形与数关系，能够很好地表现几何的特征。下面，笔者结合教学实践，谈谈“几何画板”在物理实验中的应用。
一、利用“几何画板”准确演示测量物体长度的过程
螺旋测微器用于测量规则物体的长度，是依据螺旋放大的原理制成的。即螺杆在螺母旋转一周，螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离。因此，沿轴线方向移动的微小距离，就能用圆周上的读数表示出来。螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm，可动刻度有50个等分刻度，可动刻度旋转一周，测微螺杆可前进或后退0.5mm。因此旋转每个小分度，相当于测微螺杆前进或后退0.01mm。可动刻度每一小分度表示0.01mm，所以螺旋测微器可准确到0.01mm。由于还能再估读一位，因此我们可读毫米的千分位。由于实验的条件限制，读数是教学难点，细小刻度学生看不清楚，又不会读数。教师利用“几何画板”制作动态测量过程，可让学生清晰地看到测量螺旋测微器在各种情形下的正确使用方法和应注意的问题，从而解决实验条件不足和学生无法正确读数的难题。
二、利用“几何画板”探究凸透镜成像规律
在探究凸透镜成像的实验中，我们很难演示出在2倍焦距处成等大的像，以及在1倍焦距处不成像，所以在总结成像规律时，教师一方面要借助实验，另一方面要借助于作图。而作图无法呈现动态变化过程，只能选定在一些特殊位置，而且作图时容易产生偏差，导致不能得出正确的结论。如果使用几何画板模拟“探究凸透镜成像规律”实验，我们就可以轻松解决这些问题。如右图所示，当我们把物点移到2倍焦距处，利用几何的度量功能很容易比较成像与物是等大的。同时，我们也可以把物移到1倍焦距处，利用几何画板中度量功能可以测出两条折射光线的斜率是相等的，进而得到1倍焦距处不成像的结论。当物点从无穷远向透镜移动时，我们还能动态演示像点的移动速度、方向、像的大小变化。
课件说明：
1.通过上边3个按钮可以控制物距的大小；
2.根据对物体和像的大小的测量结果，可以找出物像大小之间关系。
3.改变上方线段的长度，即可改变凸透镜的焦距f，并进行多次探究。
三、利用“几何画板”描绘物体运动轨迹
在初中物理教学中，经常要描绘物体的运动轨迹，但却无法做演示实验。这时若用“几何画板”模拟实验补实验教学的不足就好多了。
例如，电磁学中的速度选择器，带电粒子垂直射入复合的均匀电场和均匀磁场中，电场和磁场的方向是相互垂直，电场力是恒定的，但磁场力随速度大小和方向而改变。因此受力情况很复杂，带电粒子运动轨迹的形状也很复杂。这时打开“几何画板”课件“电磁偏转”，任意带电粒子的质量，电量和初速度的大小和方向，改变磁感应强度的大小和方向就可以看到带电粒子在各种条件下的运动轨迹了，有时是直线，有时是抛物线，有时是图形。虽然不是真实实验，但它显示轨迹符合物理规律，还比真实实验更细致，给教学带来很大便利。
总之，几何画板与传统教学互补，与实验教学互补，与各种现代多媒体教学手段协调互补，必将对中学物理实验教学产生深远影响，对培养学生创新思维，突破传统教学中的难点具有极其重要的影响和作用。作为教师应该努力掌握多媒体教学的特点，积极采用先进的教学手段和教学方法，探索新的教学模式，大胆进行教育教学实验，推动新课程改革。
编辑：谢颖丽
