巧用身边之物创新物理实验

巧用身边之物创新物理实验 实验教学论文评 选活动参评论文 衢州三中 季永青（性别：男 电话：8622572） 物理学是一门以实验为基础的科学。通过实验，让学生获得直接经验,形成感性认识，并充分感受、理解知识产生和发展的过程，巩固学到的知识，实现正迁移。物理学也是一门与生活实际紧密 联系的科学。它渗透在人们日常生活的各个方面，诸如推门、抬东西、跑步、划船、乘电梯、照镜 子„„这些看起来朴素随意的日常生活，其实都包含着许多物理知识，构成了学生与物理最初的亲 密接触，为学生学习物理提供了大量的生活经验背景。在物理实验教学中，如果能巧妙地运用学生 身边的一些学习、生活用品，如 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 、纸、牙刷、橡皮筋、饮料瓶、吸管、乒乓球等进行实验，则会 产生意想不到的教学效果。它比“正规实验”更富有亲切感，更贴近学生的生活实际，使学生深切 地体会到物理实验就在自己身边，体验到物理实验与生活实际的紧密联系，从而激发学生的学习兴 趣，唤起学生的学习动机，深刻理解所学的知识。本文就如何巧用身边之物创新物理实验作些探讨。 演示实验，能帮助学生直观、生动、形象、深刻地理解物理概念和规律，是学生获得感性认识 的重要源泉。教材中的演示实验大都能较好地反映物理现象，但也有部分因仪器体积小，可见范围 小，可供观察现象有限，可信度低，使学生难以观察、难以相信，影响了实验效果，不利于学生从 直观思维到抽象思维的发展。针对这种情况，教师要尽可能地巧用身边之物创新实验教学（包括实 验材料、装置和实验方法的创新）， 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 出一些材料易找、装置简单、易于操作、可见度大、直观性 强、现象明显的出乎学生意料的新奇的实验，增强演示实验的可见性、真实性和趣味性，提高实验 效果。例如： A B 如图一所示，实验前取出石英钟上的电池，让其停走， 。 并按图所示连接好线路。当电键K打到1时，电容器充 电，石英钟A开始走动计时，电容器充足后，石英钟A C E 就停走。然后把K打到2，电容器放电，石英钟B开 。 始走动计时，放电结束后，石英钟B停走。由于石英钟K 耗电量很小，充、放电后均能走动好长时间（约1分钟）。 1 2 实验可见度大、效果显著，学生一看就明白。 图一 如图二所示，在两辆质量相等的小车相碰的接触面上， 钢卷尺 分别粘上尼龙搭扣的绒面和钩面，便于相碰时把两小车粘在一 尼龙搭扣 起，不致弹开。用既能拉伸又能自动收缩的钢 卷尺，把两小车连接成一个系统，放在水平玻A B 璃板上，用手将两小车拉开一定距离。由于小 车质量相等，小车所受的摩擦力大小相等， 方向相反，系统所受的合外力为零。同时释 玻璃板 图二 放两小车，释放时两小车速度为零，系统总 动量为零，两车相碰时结合在一起，立即停止，系统末状态的总动量仍为零， 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 系统在碰撞前后 总动量守恒。该实验器材简单、原理突出、操作方便、直观明了。 1 如图三所示，用一小块泡沫做成一个轻质球B，在轻质球B的外面包上导电的铝箔，用丝线把轻质球B挂在铁架台的横杆上，并用一细铜丝把轻质球B和感应起电机的放电杆相连。然后，用感应起电机使带绝缘柄的金属球A和轻质球B 同时带上同种电荷，发现轻质球B产生了明显的偏离。保持A、B二球的距离不变，改变它们所带的电荷量，发现丝线的偏角随电荷量的增大而增大；保持A、B二球 图三 的电荷量不变，改变它们之间的距离，发现丝线的偏角随距离的增大而减小，实 验现象十分明显。 如图四所示，把40W的废日光灯管敲断，取其中一头灯丝，把它和 3.8V 、0.3A的小灯泡、开关串接在稳压电源上，闭合开关，调节电源 使小灯泡发光较亮。然后用打火机把灯丝L烧红，可以看到灯光变暗， 图四 停止加热，灯又复明，实验现象明显、生动有趣。 学生大都具有强烈的实验操作兴趣，希望亲自动手做实验，而现行的实验教学主要以教师演示 为主，即由教师在讲台上做给学生看，学生动手机会很少，往往印象不深，效果不佳，况且有些实 验现象稍纵即逝，一不注意观察，就错过了。为了弥补演示实验的不足，教师要从学生的经验和体 验出发，尽可能联系学生的生活实际，选取那些既能引起学生的兴趣，又与学生生活有密切联系的 身边之物，改演示实验改为学生随堂实验，指导学生多做些简单化、趣味化、生活化的实验，多给 学生创造动手的机会，提高学生在演示实验中的地位，让学生尽可能地参与到实验演示过程中来， 亲历实验操作过程，加深印象，增强实验效果。例如： 如图五所示，当重物压在由棉线和铅笔所构成的三角支架上时，会产生中指 被拉，掌心被刺痛的感觉。为什么？因为棉线受到的是拉力，铅笔受到的是压力。 时间长些，被刺痛的感觉会更强烈。实验时要注意铅笔芯不能削得太尖，以免刺 破手掌。虽然这不是一个很好玩的实验，但的确需要学生亲身体验，做过以后， 图五 这种被刺痛的感觉永远都不会忘记。 如图六所示，偏光太阳眼镜二副，戴上其中一副眼镜，观察你周围出现的物体， 会感到光线弱了些。手持第二副眼镜，并将它放在眼前，缓缓地旋转在你手上的第 二副眼镜，让其中一个镜片在你的右眼前转动，会发现透过右眼看到的物体会愈来 愈暗，到最后几乎什么都看不见了。为什么？因为光是一种横波，当自然光通过太 阳镜之后，只有振动方向跟太阳镜的透振方向一致的光波才能通过，所以光线强度 减弱。当通过太阳镜的偏振光再通过另一太阳镜时，如果两个太阳镜的透振方向平 图六 行，透射光的强度最大；如果两个太阳镜的透振方向垂直，那么透射光的强度为零。 如图七所示，在闭合K 、断开K的情况下，先让学生两手分别握住裸导线A、B两端，问学生12 2 ，问学生又有什么感觉？当断开K的瞬间，学生突然感受到强烈21的触电感觉，说明A、B间有较高的电压存在，从而引入自感现象，学生的记忆尤其深刻。 6V的电压是否有感觉？然后闭合K A B L K2 ?V E=6V K1 图七 图八 如图八所示，将一矿泉水瓶的瓶底去掉，在瓶盖上打一小孔，并用小木棒塞紧小孔，然后在瓶 内装入细砂，用线把矿泉水瓶做成一个砂摆。一位同学用手提住砂摆并保持该手静止，另一只手把 砂摆拉离平衡位置，拔掉瓶盖上的小木棒，同时释放砂摆，让它来回摆动。另一同学用手慢慢地拉 动木板做匀速直线运动，在木板上会观察到一条曲线。通过实验，“轨迹”和“图象”的概念一清二 楚。 上述几个实验简单易行，但对教学内容的理解却起到画龙点睛的作用，这是演示实验无法相比 的。 光靠教材中介绍的实验，远远不能满足教学需要，特别是在一些教学的重点、难点上，没有实 验，光靠教师在课堂上反复讲解，往往很难达到满意的教学效果。此时，教师如果能根据需要巧用 学生所熟悉的材料、最简单的材料、最常见的材料，设计出一些使学生富有亲切感、新奇感、熟知 感的趣味性实验，增强学生的感性认识，学生就很容易理解接受，难点就能迎刃而解。例如： 如图九所示，A、B为平行板电容器的两块圆板，C球是一个包上铝箔的乒乓球，D、E为两根粗细相同、长度为25cm的细玻璃棒， 整个装置放在泡沫塑料板上。实验时，将小球置于轨道一端（如A端），并让小球与A板接触。用起电机通过导线使A、B两板带上异种电荷，在A、B两板间形成一较强的匀强电场，观察到小球在A、 B两板间沿着玻璃棒轨道左右往复运动。通过实验，学生对带电粒 图九 子在电场中受到电场力的作用以及电场具有能量有了初步的印象。 如图十所示，剪掉易拉罐上、下二个底面，并用砂纸打磨易拉罐的内 表面。点燃蚊香，只见缕缕清烟从易拉罐内向上冒出，然后接入直流高压， 烟气很快消失。 图十 3 如图十一所示，取一支玻璃管或废日光灯管，在管内均匀地放入许多发泡聚苯乙烯小颗粒，并 把管横放在桌上。然后在管子的一端装一只喇叭，喇叭引线接在低频信号发生器输出端上，调节频 率输出至500Hz，并使输出幅度一定。这时可观察到试管内泡沫呈疏密相隔状态，从而说明声波是 纵波。 发泡聚苯乙烯小颗粒 喇叭 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ?? ?? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???????????????????????????????????????????????????????????????????? ???????????????????????????????????????????????????????????????????? 图十一 在发音喇叭两端并上一只47μF左右的电解电容器，喇叭的高音及声强明显减弱；若并上一只电感线圈，则喇叭的低音减弱，使学生明显感到电容有通高频阻低频的作用，而电感有通低频阻高 频的作用。 上述实验把抽象的物理现象活灵活现地显示出来，它留给学生的深刻印象和实验结果所触发的 激动心情，恐怕是多么精彩的描述也代替不了。 许多实验现象只靠一次实验，学生往往印象不深，难于记住。教师要积极引导学生充分利用课 外时间，巧用身边随手可得的物品，因地制宜地开展丰富多彩的课外实验活动，并作为对课堂实验 教学的补充和深化，鼓励学生在课外、在家中自己设计实验，自己设计小制作，自己动手做，增加 学生动手机会，使实验向课堂外、向家庭、向更大范围扩展，使学生学得主动，学得扎实，学得灵 活，学得愉快。例如： 在讲完平均速度和做完测平均速度实验之后，让学生利用钟表和尺子来测量自己的步行速度， 用钟表测出走过一段路的时间，利用步长（正常走路时一步的长度）测出走过这段路的位移，然后 根据平均速度的公式 sv,，测出自己步行的平均速度。通过测量，进一步加深对平均速度概念的t理解。 乘车时，遇到突然刹车，人往前倾；遇到突然启动，人往后倾；人在行驶的车上向上跳起仍落 回原地。 让一位同学手持石块站在楼顶，让石块从楼顶的高度做自由落体运动，运动开始的同时用手机 1通知楼下的同学开始计时，实验时要注意安全。再根据自由落体运动的位移公式2h,gt，测出楼2房的高度。如果不知道当地的重力加速度g，可将物体先从已知高度落下，再从待测大楼落下，根 2据h,t，算出楼高。 自带一台家庭测体重用的简易台秤，把它放于电梯内，人站在台秤上，当电梯静止时，记下台 秤的读数。当台秤上升时，会发现读数增大；当电梯下降时，会发现读数减小。 4 让一位同学荡秋千，另一位同学用表计时，测出摆动30次的时间，算出周期；然后缩短绳子的 长度，同样测出摆动30次的时间，发现周期也变短。换一位体重大的同学荡秋千，发现周期没有变 化。从而验证了单摆的振动周期与摆长有关，与质量无关。 确使用游标卡尺是一项必须掌握的基本技能，“游标卡尺的使用”重点是读数，如何才能使学生 准确无误地掌握读数的技能呢？可以让学生自制简易游标卡尺。如图十二所示，让学生用硬纸板剪 成游标卡尺的形状，一张主尺，一张游标尺，并把游标尺上下二边往反面折，套在主尺上，可以沿 主尺移动，然后在主尺和游标尺上分别标出刻度。通过制作和反复练习读数，使学生理解透彻，记 忆牢固，达到熟练掌 握游标卡尺读数方法。 图甲 图乙 上实验教学实例只是近年来实 验教学改革中的一些典型例子，这 样的实例还有很多。特别需要强调 的是，在具体运用身边之物创新实 验教学时，要注意以下二点：1、所图十二 设计的实验必须是贴近学生生活实 际的、学生常见的事例，实验内容和操作都不宜过难，并且材料易取、结构简单、原理清楚、操作 安全方便、人人可以动手、形象直观、效果明显，而不是为了解决实验器材不足或降低实验成本， 更不能牵强附会、生搬硬套。2、要搞好现场组织，不能只满足于让学生感到新奇或吸引学生的注意， 更重要的是善于引导学生运用已有的知识 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 产生实验现象的原因，可以先向学生提出相关问题， 边看边思考，否则就成了看热闹、玩游戏。 总之，巧用身边之物创新物理实验，不仅仅是以上涉及的四个方面。这是一个可以大有作为的 领域，它的发展将有利于创新物理实验教学，拉近物理实验和学生生活实际的距离，启发学生关心 身边的事物，观察和体验身边的常见现象，随时利用身边的物品进行一些简单的实验，为学生营造 一个良好的物理实验空间。可以相信，随着基础教育新一轮课程改革的深入发展和新课程 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的贯 彻实施，通过广大教师的共同努力，物理实验教学将会迎来一个崭新的面貌。 参考文献 5 1、《科学百科》浙江教育出版社1999年 2、刘晓晴《物理世界漫游》科学出版社2002年 3、《奇妙的科学实验?物理篇》浙江科技出版社1998年 4、刘赐兰“动量守恒演示器”《教学仪器与实验》2001-01 5、马展“库仑定律演示实验的改进”《教学仪器与实验》2003-03 6、冯新安“演示电场能量 引入‘电势’概念”《教学仪器与实验》2002-08 2003-04-23 6