对NOBOOK虚拟物理实验室中静电屏蔽实验的测试
近日,在学校领导的安排下,微主对NOBOOK虚拟物理实验室软件平台进行了在线测试。
在测试中发现,NOBOOK虚拟物理实验室紧扣教材,与教材非常匹配。
但是在测试中发现,虚拟物理实验室里面的许多实验都存在值得商榷的地方,现以静电屏蔽为例进行说明。
将验电器移到金属笼外部,用带点球靠近验电器上方的金属球,可以发现验电器铂片张开,这是符合实际的。
将验电器移到金属笼内部,用带点球靠近金属笼上方的金属球,可以发现验电器铂片闭合,这是符合实际的。
将带点球同时放入金属笼里,将验电器放在金属笼外,发现验电器铂片张开,这可以认为是符合实际的。但是实测发现,让验电器张开的并不是金属笼外面的感应场,而是金属笼内部的带点球。
只要将验电器放置在金属笼左侧对称位置,就会发现验电器的铂片闭合了。
将金属笼外侧贴上纸条,让带点球靠近金属笼上面的金属球,发现纸条飘起;带点球靠得越紧,纸条飘起角度越大;这是符合实际的。
如果将带电球接触金属笼上的金属球,纸条会飘起,这是符合实际的;将带点球靠近或远离带电的金属笼,发现纸条飘起的角度不会发生变化,这是不符合实际的。
将金属笼接地,再将带点球靠近金属笼上的小球,发现金属笼小球本应该发生的静电感应并没有发生。
将验电器的金属球和金属笼得到金属球都放在带点球的附近,可以发现金属笼没有静电感应,而验电器发生了静电感应。
实际中,在金属笼内的顶部还有一根铁链,方便连通金属笼和笼内物体,这个虚拟实验中漏掉了这根链条,与链条有关的实验就无法探究了。
作为高中物理教师,都明白上述问题是程序设计的问题,程序设计中没有考虑到这些可能发生的、但是教材实验中没有的细节。如果教师在课堂上进行演示教学,可以避开这些问题。但是如果让学生在课外进行自主实验探究,这些问题将会被发现,会适得其反。这一方面会使学生对静电感应现象产生错误的认知,另一方面会降低学生对虚拟物理实验室的信任感。
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