巧用身邊物品　改進(jìn)物理實驗

黃永莊

全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)中明確指出:“初中物理教學(xué)要以觀察、實驗為基礎(chǔ).觀察和實驗對培養(yǎng)學(xué)生的觀察和實驗?zāi)芰?實事求是的科學(xué)態(tài)度,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,都有不可替代的作用”.由此可見,教師想方設(shè)法多做實驗,做好實驗,提高實驗的可見度和學(xué)生的觀察效果,是提高教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)之一.可是現(xiàn)行教科書中的不少實驗設(shè)備,有的過于簡單,有的顯得繁瑣,有的實驗不穩(wěn)定,有的可見度不高.為了改變這種現(xiàn)狀,使教學(xué)達(dá)到新課標(biāo)的要求,本人在教學(xué)活動中對部分實驗進(jìn)行了改進(jìn)、更新和替代,取得了很好的教學(xué)效果.

一、巧用科技產(chǎn)品,改進(jìn)實驗器材

1.改進(jìn)平行光源:學(xué)校原實驗室配備的平行光源存在不易搬動、角度難調(diào)、亮度不高等缺點.針對這一問題,我自制了平行光源儀,如圖1所示.把四個激光器并排,固定在長約50cm、寬20cm白色的薄鐵板上,引出它們開關(guān)線擰在一起,讓燈頭緊挨著固定在直徑為1cm的玻璃棒前.當(dāng)閉合開關(guān)時,由于光的折射,光帶的寬度增加,在鐵板上留下清晰的“光路”.這樣就得到顏色鮮紅、亮度大的平行光源.若在鐵板的背面加上大的磁鐵塊(用廢舊喇叭的磁鐵,磁力強),在鐵磁性黑板上能很好地演示有關(guān)的光學(xué)實驗.這些激光器市場上有售,價格便宜,貨源充足,光線集中,是理想的光源材料,制作簡單.

2.改進(jìn)光反射媒介:有些做法是利用香火、蚊香等產(chǎn)生煙霧來演示,但效果不明顯.改進(jìn)方法是向空氣中噴射空氣清新劑后,立刻用激光器或高亮度手電筒照射,光路清晰,效果明顯.這樣,操作簡單,攜帶方便,還能改善教室的空氣質(zhì)量,使學(xué)生印象更加深刻.清新劑市場隨處可買,對人無害.

3.改進(jìn)溫度報警器:教材第78頁有溫度自動報警的電路圖,為了講清楚它的原理,我對此電路進(jìn)行了改進(jìn).用電飯鍋中的磁控開關(guān)代替溫度計,用酒精燈加熱,當(dāng)溫度達(dá)到達(dá)103℃時電鈴響了,原理一目了然,且給學(xué)生留下了深刻的印象,明白了電飯鍋控溫的原理.

當(dāng)今科技產(chǎn)品,為普及和改進(jìn)教學(xué)實驗提供了廣泛的物質(zhì)基礎(chǔ),只要動腦動手,改進(jìn)教具,提高實驗教學(xué)質(zhì)量,推動課改的發(fā)展不是一件很難的事.

二、利用身邊廢料,改進(jìn)物理實驗

教材中有些實驗,如果用常規(guī)的方法很難成功,但利用身邊的邊角余料、壇壇罐罐加以改進(jìn),實驗效果明顯.下面以大氣壓存在的演示實驗為例予以說明.

1.易拉罐的利用:

易拉罐一個,鐵線一段,和好的面粉團或橡皮泥(大小能堵住易拉罐口即可).制作時用鐵線將易拉罐口扎緊,另一端留出一小段即可.演示時,先在易拉罐中放少量的水,加熱使水沸騰后停止加熱,迅速將面粉團或橡皮泥堵住小口,澆上冷水,馬上聽到易拉罐發(fā)出響聲的同時迅速變形.可以提出問題:是什么力使易拉罐變形了?(大氣壓)

2.空煙盒或帶有塑料包裝紙盒的妙用:取一空塑料包裝盒,一手摁住塑料包裝紙盒(力不宜過大),另一手抽動里面的紙盒,使紙盒與外部塑料紙分離.觀察到的現(xiàn)象是:外部的塑料紙在氣壓作用下而被壓癟,從而說明大氣壓的存在,壓強與體積的關(guān)系.

3.紙質(zhì)飲料盒的利用:喝飲料時盒身變形能說明大氣壓的存在.教材上冊第88頁的“想想做做”安排了紙鍋燒水的實驗,按照教材的做法紙盒很難做,可用飲料盒來制作.由于盒內(nèi)的一層鋁箔,為防止學(xué)生造成的誤解,可用兩個紙盒進(jìn)行比較,即一個直接加熱,另一個裝水,然后分別同時加熱,結(jié)果一目了然.

三、利用家用電器,改進(jìn)演示實驗

(一)利用“熱得快”做“電和熱”的實驗

本節(jié)課的重點內(nèi)容是通過老師演示實驗,學(xué)生觀察,歸納總結(jié)出電學(xué)的一個重要定律——焦耳定律.但是按照課本上和教師用書上提供的器材進(jìn)行實驗,器材制作復(fù)雜,能見度低,學(xué)生觀察不清楚,效果不理想.多年來,我不用溫度計和水柱做實驗,而是利用市售廉價的“熱得快”進(jìn)行演示,效果顯著.

1.主要器材:300W和500W螺旋形熱得快各兩只,100W燈泡一只.

2.探究實驗:

(1)演示導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系.

將新買300W和500W的熱得快的插頭剪掉后組成串聯(lián),如圖2所示.當(dāng)分別同時放入盛有等質(zhì)量水的大燒杯中,通電5min時,發(fā)現(xiàn)300W的熱得快的燒杯比500W熱得快的燒杯產(chǎn)生的氣泡多,由此說明導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻有關(guān).從前面的知識知道,300W的R₁[WTBZ]阻值比500W的R₂[WTBZ]阻值大,它產(chǎn)生的熱量多.從而推論:在串聯(lián)電路中,導(dǎo)體產(chǎn)生的熱跟電阻有關(guān),導(dǎo)體的電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多.

(2)演示導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系

取兩個300W的熱得快并聯(lián),讓其中的一個與一盞100W的燈泡串聯(lián),同時將它們分別放入相同的兩杯水中,接入220V電路,通電2分鐘后發(fā)現(xiàn),沒有串聯(lián)100W燈泡的那根熱得快產(chǎn)生的氣泡又快又多.得出導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟導(dǎo)體中的電流大小有關(guān),電流越大,產(chǎn)生的熱量越多的結(jié)論.

(3)演示導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與時間的關(guān)系

將一根熱得快接入220V電路中,比較通電時間,觀察水中產(chǎn)生的氣泡不同的現(xiàn)象,得到導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時間有關(guān),通電時間越長,產(chǎn)生的熱量越多的結(jié)論.

(二)保險絲熔斷實驗的改進(jìn)

教材下冊第52頁的演示實驗,用的是一段保險絲連入電路中,那樣做不是很安全,熔斷的保險絲產(chǎn)生的火星飛濺會傷人,學(xué)生產(chǎn)生恐懼心理.可利用一些家用電器中適當(dāng)規(guī)格的保險管代替保險絲進(jìn)行實驗,熔斷時能明顯看到有閃亮的火花產(chǎn)生,效果明顯,也很安全.

(責(zé)任編輯:易志毅)