提高物理演示實驗效果的方法

我們知道物理學(xué)是一門通過觀察研究自然界中的物理現(xiàn)象，從而揭示其物理規(guī)律的科學(xué)。正因為物理學(xué)的這種特點，就決定了它是一門實驗性很強的學(xué)科。因此要向?qū)W生傳授好物理知識，其中做好物理實驗是至關(guān)重要的（包括演示實驗和分組實驗）。尤其對于初中物理的教學(xué)，因為學(xué)生是剛開始學(xué)物理，是初步入門。教師能否調(diào)動起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和興趣，做好物理演示實驗是很重要的一環(huán)。筆者從事初中物理教學(xué)幾十年，發(fā)現(xiàn)各種版本的教科書中，有些物理演示實驗，一直沿用了古老的或是該實驗發(fā)明人最初使用的實驗器材或方法（當(dāng)然其實驗原理是無可質(zhì)疑的），這些器材的結(jié)構(gòu)常常存在著一些不足，方法也往往不夠簡捷，操作起來就費時費力，尤其是造成其演示效果與理論相差甚遠，缺乏說服力度。學(xué)生對其實驗要揭示的物理規(guī)律難以置信，最終必然導(dǎo)致影響我們的教學(xué)效果。為此筆者介紹在初中物理授課中怎樣提高演示實驗效果的方法和體會。

1 對實驗器材的形狀、構(gòu)造進行改造

初中物理課本中，在演示勢能與動能的相互轉(zhuǎn)化的滾擺實驗中，其滾擺的構(gòu)造、形狀上就存在以下不足：其一，滾擺的邊緣很厚（類似柴油機的飛輪），如圖1所示，尤其是有的在加工時，滾擺上又留有一些孔，這樣，滾擺在升降轉(zhuǎn)動的過程中，空氣必然對其產(chǎn)生很大的阻力，造成能量的很大損耗，致使?jié)L擺在第一次上升末，就遠遠達不到其原來的起始高度；其二，滾擺的直徑又較小，這樣就不利于增加其轉(zhuǎn)動力矩。由于這些不足，造成實驗效果與理論不一致。

為了克服以上存在的問題，筆者將滾擺的形狀改成鐵餅狀（圖2）。并將其盡可能做薄一些，

直徑也做得盡量大一些。實踐證明，用改進過的滾擺實驗時，可大大提高演示效果，即在滾擺的第一次上升末，幾乎可達到原來下落時的高度。

2 對實驗中操作過程進行改進

在用托里拆利實驗研究大氣壓時，課本中向來就是采用向玻璃管灌水銀的做法，由于玻璃管很長，特別是管內(nèi)徑又很小，若采用灌水銀的方法，會造成管里的空氣被水銀封在管內(nèi)，不易排出，致使水銀不易灌入。同時在實驗完畢之后，也不方便將水銀倒出，另外，在灌入和倒出水銀的過程中，又很易造成水銀灑落，這樣的一項很麻煩的準備操作過程完成后，一堂課時也就所剩無幾了。

為了使該實驗的操作過程盡可能簡便快捷，筆者在實驗時，采用改灌水銀為吸水銀的辦法。具體做法是：將原來一端為封閉（有底）的玻璃管改為兩端均開口（80~90cm)玻璃管，將管口的一端用橡皮管與生物實驗中用的灌腸器（50mL）相連接，也可與較大的一次性注射器，或是物理實驗中使用的抽氣機連接（圖3）。操作時將玻璃管的另一開口端斜插入水銀槽的水銀中后，慢慢抽動灌腸器的活塞，水銀也就被吸入玻璃管，待吸滿管時，用備好的止水夾夾住橡膠管（此時可撤去灌腸器）也就完成了向玻璃管“灌水銀”的過程。演示實驗完畢后，只要擰開止水夾，水銀就流回水銀槽中。采用該方法，方便安全（免去課本中要求用食指插入水銀中堵住管口，手指必與水銀接觸的過程）更重要的是大大地節(jié)省了實驗時間，也就必將會提高課堂教學(xué)效果。

3 對實驗細節(jié)進行改進

在采用水杯倒置證實大氣壓的存在的演示實驗時（圖4），許多學(xué)生誤認為紙片掉不下去的原因是紙片被水粘住。為了解除學(xué)生的誤解，在實驗時，可用一只漏斗代替水杯，方法是將漏斗的頸口套上一段橡膠管并用止水夾夾住（圖5），實驗完后放開止水夾，紙片和水即將落下，就可充分說明紙片不是由于被水粘住的。

通過對以上幾個演示實驗的改進的教學(xué)實踐，筆者體會到：在物理教學(xué)中，只要我們善于動腦，善于思考和改進一些不完善的、原始的實驗器材或方法，甚至是創(chuàng)造一些新的實驗方法，就能不斷地提高物理演示實驗的教學(xué)效果。

(欄目編輯王柏廬)