趣味小實驗與高中物理熱學的整合

駱淑超

摘要：物理是以實驗為基礎(chǔ)的學科，教學中安排一些趣味小實驗能使教學更加生動、具體，使物理教學變化多樣，內(nèi)容豐富充實，使學生把知識學得更靈活主動，學習更有熱情。

關(guān)鍵詞：趣味小實驗熱學學習熱情

高中物理熱學部分的內(nèi)容安排在選修3—3，包括分子動理論，固體、液體和氣體，熱力學定律與能量守恒，能源與可持續(xù)發(fā)展等四個課題，而該模塊在高考中與選修3—4列為二選一的選考內(nèi)容，2007年廣東高考是以選擇題出現(xiàn)，分值是8分；2008年廣東高考是以填空題出現(xiàn)，分值是10分，根據(jù)高考題出現(xiàn)的題型和分值以及這兩年的具體題目難度來看，該模塊在能力要求上較低，只要學生掌握了這一模塊的基本內(nèi)容，對這部分的題目是輕而易舉的，而在高三階段不可能花很多時間去復習這一模塊每一個內(nèi)容，所以在新課學習時如果能給學生留下深刻的印象將起很大作用。

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科，在教材中有演示實驗，學生分組實驗，還有實踐與拓展中的小實驗，通過這些小實驗，可以開發(fā)學生智力，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的觀察能力和實際動手操作的能力；調(diào)節(jié)教學以和諧教育思想為指導，滲透愉快教育、成功教育和創(chuàng)造教育，以系統(tǒng)論、信息論和控制論為科學依據(jù)，使教學系統(tǒng)優(yōu)化運行、教學過程優(yōu)化控制，能有效地提高物理教學質(zhì)量。

研究熱現(xiàn)象有兩種不同的方法，一種是根據(jù)觀察和實驗，從宏觀上總結(jié)熱現(xiàn)象的規(guī)律；另一種從物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)出發(fā)，建立分子的動理論，用統(tǒng)計的方法說明宏觀物體的熱現(xiàn)象，要使學生對所學的知識充滿強烈的好奇心和旺盛的求知欲，重要的一條是做好小實驗，增強實驗的趣味性和直觀性，使課堂氣氛“熱”起來，使學生的學習熱情熱起來，本文僅從幾個趣味小實驗的角度對熱學內(nèi)容的輔助教學談談筆者的看法。

一、分子引力

分子動理論中，分子間的相互作用力是一難點，廣東版教材安排的演示實驗是：把兩根斷面切平磨光的鉛柱用力壓緊后不分開，這實驗器材難找，如采用實踐與拓展中的小實驗：把一塊洗干凈的玻璃板吊在彈簧秤的下端，讀出其讀數(shù)，然后使玻璃板水平接觸水面，再向上提起，會發(fā)現(xiàn)玻璃板脫離水面的瞬間，彈簧秤的讀數(shù)明顯增大，這是因為水分子跟玻璃分子之間的引力作用使得彈簧秤的讀數(shù)增大了，而且這個實驗取材容易，學生課后也可以自己找器材做。

二、分子間有間隔

取一根玻璃管，注入半管用紅墨水染紅的水，再注滿酒精，塞上膠塞，上下顛倒幾次，混合均勻后，發(fā)現(xiàn)液面明顯下降，正可謂“1+1<2”，由此很好地說明了分子間是有間隙的。

三、液體的表面張力

教材安排了一個用熱針刺環(huán)上肥皂水的薄膜的實驗探究來了解液體的表面現(xiàn)象，除了這實驗之外，如果再適當?shù)卦黾右粌蓚€小實驗，或課后讓學生自己動手多做幾個小實驗，不僅可以提高學生的學習熱情，激發(fā)學生的學習興趣，更有助于學生理解該知識點的內(nèi)容。

1多孔紙片托水

平常說“竹籃打水一場空”，那是因為竹籃有孔，現(xiàn)在在一個空玻璃瓶里裝滿有色水，用一塊被大頭針穿了很多小孔的紙片蓋住瓶口，將瓶倒轉(zhuǎn)，使瓶口朝下，發(fā)現(xiàn)水并不會從小孔流出，這跟雨傘的原理一樣。

2不受控制的泡沫

在硬泡沫上削下一小塊像一元硬幣大小的薄片，放在裝有半瓶水的小瓶子里，會看到薄片先從中間往瓶子邊緣移動，快要到瓶子邊緣時，薄片加速運動，并盡力往瓶壁上爬，最后薄片一部分在水里，一部分在水和瓶壁的交界處(露出水面)，如果用牙簽輕輕把薄片推到瓶中間的水面，它仍然要往瓶壁處運動，且盡力往上爬，不管你怎樣推，結(jié)果都一樣。

往瓶子繼續(xù)加水，直到加滿后水面成凸面，這時薄片移動到水面的中心凸面處不動，如果你用牙簽把它往瓶子邊緣方向推將非常困難，推到邊緣時，只要你放開牙簽，它立刻回到中心水面停著不動。

3“貪婪”的水杯

把一只水杯裝滿水，一直加到杯子邊上，按說應該是滿了，不能再盛其他東西了，但是如果你把大頭針小心謹慎地放進杯子里(一定要小心，不能讓水有一點震動以免溢出，可先把針尖放進水里，然后慢慢放手)，你會發(fā)現(xiàn)盛滿水的水杯還能容納幾十枚，甚至幾百枚大頭針，而杯子里的水并沒有溢出，只是看到水面比杯口略高出一點來，這看起來好像那些大頭針失去體積似的，不占據(jù)杯子的空間，杯子也好像變大了似的，即使盛滿了水還能“吞”下那么多的大頭針。

四、氣體實驗定律

氣體實驗定律這一內(nèi)容課標要求是：理解實驗定律的內(nèi)容，掌握定律的簡單應用，再結(jié)合高考的考綱，這一內(nèi)容不會再以復雜的計算題出現(xiàn)，所以定性研究顯得比定量研究更重要，現(xiàn)在的廣東版教材是采用先進的數(shù)字化信息系統(tǒng)研究，這樣的實驗設(shè)備沒幾個學校具備的，看看下面簡單易行的小實驗。

在一個窄口玻璃瓶(或透明的硬塑料瓶)的下端側(cè)壁開一小孔，將一帶滾輪開關(guān)的一段輸液管插入小孔，并密封好孔口，然后將一個大號有色氣球裝入瓶內(nèi)，氣球口徑反套在瓶口。

1先將開關(guān)關(guān)上，讓學生吹氣球，盡管學生用了很大力氣，但是氣球不過大了一點，表明一定質(zhì)量的封閉氣體，在等溫過程中，體積變小時，壓強增大(玻意耳定律)，對比實驗：打開開關(guān)，再讓學生吹，氣球很容易就脹大了。

2打開開關(guān)，用嘴在輸液管處吸氣，發(fā)現(xiàn)：雖然沒有吹氣球，但氣球自動脹大了，表明大氣壓的存在和作用，

3打開開關(guān)，將瓶浸入熱水加熱(管口露出水面外)，然后關(guān)閉開關(guān)，再放入冷水降溫，發(fā)現(xiàn)氣球稍微脹鼓起來，表明一定質(zhì)量的封閉氣體，在壓強不變時，溫度降低，體積要縮小(蓋·呂薩克定律)。

在我們的生活中會遇到許多有趣、奇妙的自然現(xiàn)象，我們可以從中汲取靈感，設(shè)計新穎巧妙的實驗器材，給學生做一些簡單易行的趣味小實驗，為他們創(chuàng)設(shè)賞心悅目、富有情趣的意境，并啟發(fā)他們積極思考，作出合理的科學解釋，這種集趣味性，知識性為一體的實驗深受學生們喜愛，而且能促進學生對知識的理解，培養(yǎng)學生持久的學習興趣和創(chuàng)新思維能力，形成勤于思考，勤于動手的能力和習慣，讓學生從意識上認識到，物理實驗不僅能在課堂上演示和實驗室完成，課后也能夠利用身邊的簡單材料自己動手做，并且還能從中發(fā)現(xiàn)問題，進一步調(diào)動學生的積極性，并把這種興趣和習慣貫穿于學習過程的始終乃至終身，起到課堂教學中不可替代的重要輔助作用。

責任編輯黃春香