初中科学实验与放大法

徐宏武

为提高实验的可见度，获得满意的教学效果，需要应用放大法。

1利用细管液面升降放大法来显示变化细微的实验现象

初中科学中有一类只发生细微变化的实验，教学时常采用的方法是：借助于细管中有色液注的移动或者连通器细管中有色液面的高度差，实现“小中见大”。

例如在力的作用效果会使物体发生形变教学中，为了验证肉眼不易觉察物体发生细微形变的存在，并能直观、感性的加以认识。教师可进行下述实验：找一个大玻璃瓶装满水，滴入几滴红墨水，瓶口用中间插有细管的瓶塞塞上，用手按压玻璃瓶，细管中的水面就上升；松开手，水面又降回原处，这说明玻璃瓶受到按压时发生形变。其他诸如微小压强计测压强实验、气体与液体受热膨胀实验、种子呼吸消耗氧气实验等都应用了这种放大法。

2利用累积放大法来测定微小待测量

2.1利用空间累积放大法测定微小待测量

在许多科学量的测量中，由于被测量过分小，无法被仪器直接感受和反应(即受测量仪器的精度的限制)，教学时先通过在空间上倍加被测量的方法将被测量放大，再进行测量，最后将测量结果除以倍数而得到微小量的测量值。

例如用刻度尺测量细金属丝直径时，我们可将金属丝一圈圈紧密缠绕在一均匀粗细的铁钉上，然后测量出金属丝排列的总长度。再除以金属丝的圈数即可得细金属丝的直径。其他如测量一张纸的厚度、用圆环测量操场的周长、测量一张邮票的质量等均采用了空间累积放大的方法。

2.2利用时间积累放大法测定微小待测量

科学实验中我们常常遇到这样一类问题。由于受反应时间的限制，单次测量的误差很大或者无法测量出待测量的有用信息，教学时采用时间积累的方法将被测量放大，测出被测量，然后将测量结果除以时间倍数而得到微小量的测量值。这样做不仅可以弥补测量仪器精密程度的不够，而且能有效减少测量误差。

例如单摆实验的周期测量，假定单摆周期T为1.50s。人开启和关闭秒表的平均反应时间为△T=0.2s，则单次测量周期的相对误差为△T／T=30％，若我们测量50个周期，则将由人开启和关闭秒表的平均反应时间引起的误差降到△T／T=30％。类似的实验还有：测量人体心跳的周期、测量人体呼吸的周期等。

3利用模型板画挂图放大法来说明实验器材结构组成和变化规律

利用模型、板画和挂图放大实验器材来演示实验原理是传统教学中常用的方法。新课程背景下的实验教学。应用这种展示办法也具有较高的性价比，深得一线老师喜爱。

例如教师进行电流表结构和使用方法教学时，既可以运用板画的方法，将电流表表盘和指针画在黑板上，也可以采用制作模型的方法，用硬纸板制作电流表表盘和指针模型，供读数时使用。这样做不仅放大了电流表的表盘，而且也增加了读数练习的随机性和可操作性，提高教学的效率。其他诸如叶片的结构、细胞的结构、分子间引力实验、分子扩散运动实验的微观解释等，采用该种放大法实验效果都非常理想。

4利用光学放大法来展示微小物体或细微变化

4.1利用放大镜显微镜放大被观察物体

初中科学实验常常需要观察体积微小的物体，了解其结构特点，帮助同学清楚地认识微观世界。

例如观察组成生物体结构和功能基本单位的细胞结构，由于它们个体微小，肉眼很难看到，此时必须采用放大镜、显微镜等光学放大仪器增大观察视角。

4.2利用望远镜放大被观察的天体

太阳、月球、太阳系其他行星和宇宙里的各个恒星等天体，尽管就它们本身的体积来讲，个个都是庞然大物，但由于它们离我们太过遥远，同学们在观察它们的形态、运动和变化时，不得不借助望远镜或天文望远镜。

4.3利用实物投影幻灯机放大被观察物体和细微变化

利用实物投影、幻灯机展示微小物体和发生的细微变化，是初中科学实验教学中最常用的放大方法。将酸碱中和反应中溶液颜色的改变实验，电流表、电压表读数实验，温度计演示蒸发致冷实验等均可以直接在实物投影仪或幻灯机上操作，展示实验现象。