Excel與中學物理教學

駱賢

鑒于多種原因，我們的高考考場內禁用計算器，其它所有正統的大小考場中也禁用計算器；為了適應這一點，學校組織的大小考試中也禁用計算器；為了訓練相應的運算能力，我們在平時的作業中也不讓用計算器。這樣一來，雖然一生的學習生涯中，我們放著簡便的計算器不用，花費了大量的時間去搞形式性的加減乘除“訓練”，但確也使國人的計算能力、尤其是心算能力雄踞世界前列，到國外超市購物，報錢速度之快之準，可以讓手持計算器報價的藍眼睛售貨員目瞪口呆！

相反，一位外國同仁，你報給他“8件、7件”，他就在計算器上很有彈性地敲四下，告訴你“一共15件”，暗示你若離開計算器，他就是一個“數盲”，所以有人開玩笑：你和美國人做生意，價格談判時你先得“繞”，三繞四繞下來，他就根本算不清是賺了還是賠了，只有瞎跟著你應聲“唔唔”的份；但你也得羨慕，就是這個便捷的計算器，為他的學生時代贏得了多少玩的時間？

現在，我們有了更強大的計算機！但多數人默認她是文科性質的，對她的理科性了解甚少，不重視Excel就是一部浩瀚的數學書，有比計算器強大千萬倍的計算功能——尤其是拖動計算功能；當然，或許是她與高考無多大關系，因此也就淡出我們的視線，僅僅讓她在信息核技術課堂中存在，而沒有作為一種基本工具綜合應用到其它學科教學中來。

Excel與探究性實驗

新教材在第二章《探究小車速度隨時間變化的規律》中，就以“做一做”的形式提出利用用Excel繪制v-t圖像，可見編者對實驗中采取如此辦法是持推介態度的，只是我們覺得她與高考沒有什么關系而把她給漠視了。

大家想，在分組實驗《描繪小燈泡的伏安特性曲線》中，我們為了取得盡可能多組數據，但事實上我們取了幾組數據呢——8組左右而已吧。秉承著“探究性”、“實驗”宗旨，這樣的數據，實在算不了什么研究。

我們嘗試一下：用“6V，0.8A”的小燈泡和50Ω的變阻器，這種辦法在《研究勻變速直線運動》、《測定金屬電阻率》、《測定電源電動勢和內阻》等等實驗中，只要是涉及多組數據需要處理的，我們都可以使用，真的讓學生實驗做出一點研究的味道來！特別像在探究單擺周期與擺長的關系時，取一大幫擺長L和周期T的實驗數據，輸入Excel中，讓它拖算出T2的值，讓電子表格做出T-L、T2- L圖像，結果真的是太爽了。

Excel與探究性問題

體育課投擲鉛球，是一個斜拋取最大水平位移的問題，雖然是學生比較熟悉的拋體運動問題，但因投出點相對地面有一定高度，致使求最大值有一定的難度，除了在興趣小組用速度矢量三角形外，多有老師會根據從地面拋投取最值的結果，定性地告知“最佳投擲角度大約為450”，但我們利用Excel則可以精確地認定最佳投擲角并形象地觀察投擲成績與投擲角度之間的關系。

如圖示，設鉛球以v0=12m/s從高為H=1.6m處擲出，投擲角為θ，空氣阻力相對可以忽略鉛球可以看作質點，當地的重力加速度為g=9.78m/s2（你看也無須去湊那個10 m/s2了），我們把拋物線從最高點分成左右兩部分，很快可以得到投擲成績

用Excel極速計算 的值并繪制成圖表，顯見隨著θ的增大，研究點的電場強度先變大，θ等于350左右時，電場強度為最大。

可見此類研究性問題，需要掌握許多點的情況，用Excel真的可以幫我們的大忙。

Excel與疑難性問題我們要一個分壓式電路，學生老是為變阻器的電阻取大的好呢還是小一點好所糾結，老師的一通抽象分析往往會讓他云里霧里，現在我們用EXCEL制成形象的圖表，讓學生具體地看一看，就能一目了然地決定如何選用了。

設電源電壓為U，變阻器的總阻值為R，燈電阻視為RL，變阻器上與燈泡并聯部分電阻為Rx，則可推分壓而加在燈上的，設燈電阻RL=10Ω，變阻器的總電阻取R=20Ω和R=1000Ω兩種，用EXCEL制成兩張圖表，來表示燈上電壓UL隨Rx變化的函數圖像如圖8和圖9所示，它們都可以通過分壓使燈上的電壓從0增大到U，但改變的方式卻大相徑庭。變阻器總阻值為20Ω，和燈泡的電阻比較接近，當滑動觸頭移動，與燈泡并聯的電阻漸變大時，燈上的電壓比較均勻地增大。當變阻器總電阻是1000Ω，遠大于燈泡的電阻，我們可以清晰地看出，前面一大段燈上的電壓變化甚微，當與燈泡并聯的電阻逐漸趨向于總電阻時，燈上的電壓才有明顯的增大甚至最后有急劇的增大，顯然這種分壓方式是不妥當的。

如此一來，在這種電路中要選哪一種規格的變阻器，豈不是容易地為學生所掌握了嗎？