氣泡的速度探究實驗的改進研究

鐘蔚鋒

【摘 要】本文是筆者根據自己多年的實驗教學實踐所撰寫，從實驗器材、方法、步驟等方面進行總結，以提高物理實驗教學效果為思想，以提高學生的動手和培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神為目標。

【關鍵詞】物理氣泡;速度;勻速直線運動;探究實驗

氣泡的速度的實驗是九年義務教育（教科版）初中物理課本八年級（上）安排的第二個學生探究實驗。如按課本上的裝置和方法進行實驗，由于玻璃管較長、易斷而有一定的危險性，以及學生在實驗時的配合、反應時間較長，學生很難準確測量氣泡運行的時間，實驗效果不理想，對學生會產生一些不良的影響，如影響學生以后進行探究實驗的信心。為此，我在教學中采取了一種不完全同于課本上的器材和方法進行實驗。現介紹如下：

課題：測氣泡速度

課型：室內探究實驗課

場地：學校物理實驗室

課時：一課時

實驗器材：

直徑5mm、10mm的長約1m的透明塑料管16根（建筑裝修工人用于找水平線時所用的那種），米尺8根，標記筆16支，塑料透明膠帶8卷，機械停表16個，水止皮管夾16個，小漏斗8個，大、小燒杯各8個，小橡皮塞若干。

教學目的：

（1）進一步掌握長度測量的一些基本方法并學習一些特殊方法。

（2）正確理解勻速直線運動。

（3）掌握并應用V=s/t求速度。

教學突破點：

幫助學生理解勻速直線運動。

實驗步驟：

（1）學生分組，分發(fā)實驗器材。學生分為8組，每組直徑5mm、10mm的長約1m的透明塑料管各一根，米尺1根，標記筆1支，塑料透明膠帶1卷，機械停表2個，水止皮管夾2個，小漏斗1個，大、小燒杯各1個，小橡皮塞若干個。

各組成員分工并根據分發(fā)器材討論如何測量氣泡的速度。

（3）各組根據討論的方案，組裝實驗器材：①把塑料管的一個開口用小橡皮塞塞住，用漏斗和燒杯往塑料管里注入適量高度的水，留一小氣泡（氣泡高約7mm），在氣泡底部用水止皮管夾夾緊，再用小橡皮塞塞住上端的開口。②把兩種塑料管用塑料透明膠帶分別粘在米尺的兩面，注意要讓有氣泡的一端朝下，兩端多粘幾次，讓管子緊貼米尺保持豎直。

（4）每個組再分2個小組在米尺的兩面進行實驗，松開水止皮管夾，讓氣泡在管內運動，從某一位置開始計時，每隔2s（可根據實際需要而定）在管上用標記筆記錄氣泡的位置，最后用米尺測量。

（5）各小組分別記錄并計算平均速度。

時間

/s 2 4 6 8 10 12 14 16 18

路程

/cm

速度

（cm/s）

（6）各組分別分析、討論，并作總結。

（7）進一步研究，把數據描述在課本（p.28）的直角坐標系中并用光滑的曲線連接起來，得到氣泡運動的路程與時間的關系圖像，觀察整條連線有什么特點，并討論直線圖像表示氣泡做什么運動。

（8）全班集中，各組互相匯報實驗過程及存在的問題。

（9）討論交流實驗還需改進的地方。

實驗后記：

（1）在實驗后，學生通過對實驗數據的對比、分析、討論，學生能夠比較好地理解物體的勻速直線運動，是指在任意相同的時間內，通過的路程始終相等，是速度不變的運動。并能掌握速度的計算。另外，學生還能利用控制變量法進一步探究影響氣泡運動快慢的因素如氣泡的大小、長短及管子內徑的大小等。

（2）在實驗中，學生通過測量，掌握了長度和時間的測量方法。讓學生既學習了物理知識，又具有了一定的實際動手能力。還有的學生根據氣泡在塑料管中運動時看起來不明顯的現象，又進一步進行了改進：在氣泡中放入一個適量大小的塑料泡沫小球，并扎入大頭針來調節(jié)其運動的速度，這樣更方便觀察和測量。

（3）學生改進后的實驗將物理知識與實際應用問題聯系起來，具有很大的創(chuàng)新性。

（4）學習物理知識最終要應用到日常生活中去。通過改進，讓所有的學生都參與到實際的測量中，讓學生體驗到生活中處處皆有物理知識，感受到物理知識與生活的密切聯系，體會物理知識在生活中的運用，并到實踐中去理解物理知識，檢驗知識的正確性，幫助學生樹立正確的知識觀、學習觀。讓學生更加積極地、主動地投入到物理學科的學習中去。