趣味小实验——全方位的收获

唐山市七十五中学 刘丽艳

趣味小实验
——全方位的收获

唐山市七十五中学 刘丽艳

物理来源于生活又服务于生活，生活是物理这一学科起源并得以发展的基础，教师作为人类文明的传承者应该把学科的意义及早渗透到学生的思想中，使其形成积极主动的学习状态。物理这一学科最大的特点就是以实验为基础，每一条科学理论的得出都是科学家做了大量的观察试验才能得出的。如果物理课堂只传播理论而没有或缺乏实验必定索然无味，不但不能激发学生的学习兴趣反而让学生感到厌烦，传统教学模式下的正规实验有种“兴师动众”的疲惫，本人认为其实大可不必拘泥于任何形式，随时可做的“趣味小实验”即可达到激发兴趣的效果，“趣味小实验”是指以简单、生动、鲜明、新奇的实验现象来引发学生兴趣的一类实验，如声现象中的“木条听诊器听心跳声”，“土电话传声”，“自制水瓶琴”等；光现象中的“用水透镜点燃火柴”，“自制简易潜望镜”，“自制三色陀螺演示光的合成”等；热现象中的“烧不坏的手帕”，“人造小雪景”等；电现象中的“怒发冲冠静电实验”，“用高压感应圈模拟雷击实验”，“用一段漆包线和一个永磁体自制小电动机”等；力现象中的“水火箭实验”，“吹不落的乒乓球”，“利用回声测教学大楼与你的距离”，“用自制三棱镜观察太阳光的色散”，“自制水果电池”，“自制简易滑动变阻器”，“用注射器自制潜水艇模型并演示其沉浮过程”，“自制密度计测盐水密度”等等。为了激发学生的实验兴趣，可以组织学生对实验结果进行评比，对实验中出现的故障进行讨论，让学生在课堂上展示他们的成果。这类实验对于激发学生的探究兴趣，培养学生的动手能力，提高学生的科学素养具有重要的作用。只要我们多动脑，生活中到处可找到趣味小实验的材料，而且学生动脑寻找材料的过程也是发现生活中到处存在物理及物理来源于生活的道理，只要设计的合理，制作及讨论的过程中也对知识有了全方位的认识。以下是我带领学生自备材料自己动手制作电动机模型的过程，现陈述如下以明观点。

一、实验目的

1. 在已有理论前提下经历制作模拟电动机的过程，了解直流电动机的结构和工作原理。

2. 通过了解物理知识如何转化成实际技术应用，进一步提高学习科学技术知识的兴趣。

3. 体验科学研究与生产的历程，提高科学素养。

女孩子玩过洋娃娃，男孩子玩过小汽车，大家知道这些电动玩具是怎样动起来的吗？其实你也可以自己制作电动玩具的，不信吗？动手做一个简易电动机，你就会有点儿了解了。

二、制作材料（课下自备）

塑料泡沫一块（充当底座），大小适当的小木块，直径0.4mm左右的漆包线2—2.5m的1根，适当长度硬铁丝两根（例如拉直的曲别针），电源（1-2节干电池），磁块（自备过程也是发现问题的过程，比如有的同学用玻璃擦里面的小磁块叠放在一起效果很好），导线两根。

由于理论具备，也看过模型，所以制作方案很快形成，但用自制电动机进行演示实验时，学生观察到通电线框在磁场中会转动，但不能持续转动下去，这是怎么回事呢？教师再次通过计算机多媒体的动画展示：通电线框在磁场中的受力情况、转动情况，以及转过平衡位置后，受力阻碍它的继续转动情况。此时学生发现问题：主要放到线框的制作上。教师借机提问：两端漆皮全刮去，行吗？教材中要求将一端刮去半周，有何用意？针对这些问题，让各学习小组展开讨论交流加以改进。

三、评估交流

大家能谈谈，我们自制的“小小电动机”的不足之处吗？让学生充分发表自己的看法。教师点拨：重点把学生引导到下面的思路，我们自制的“小小电动机”与前面谈到的通电线框的装置相比，作了改进，将一端漆皮只刮去一半，使其转动过程的半周断电，不至于阻碍线圈继续转动，但只有半周获得动力。如何使后半周也获得动力呢？学生利用前面学过的“受力方向与电流方向、磁感线方向有关”知识，不难得出答案，即：线圈刚转过平衡位置就立刻改变线圈中的电流方向。

四、最后得出制作方法

（1）转子的制作。用直径为0.4mm左右的漆包线在适当大小的方木块上绕若干匝，两端的导线从线圈正中水平拉出，充当转轴。其中一端用小刀把绝缘漆全部清理干净，另一端一半部分去掉绝缘漆。

（2）定子的制作。适当长度的两根硬铁丝作支架，插在塑料泡沫上，与转轴接触的地方弯成狐线。

（3）调平衡，把转子放到支架上，让它在水平位置静止。

有的小组改进后的电动机仍不转动，于是进行了反复讨论与改进最后总结出不转的几点原因：

1. 电路原因：

①转轴与支架接触不良。处理办法：用小刀将转轴表面彻底刮净；

②电流太小。处理办法：换新电池或增加节数；

③线圈断了。处理办法：重新制作线圈；

2. 磁场原因：磁体磁性太弱。处理办法：换用强磁体。

3. 机械原因：线圈被卡住、转轴与支架接触太紧，线圈的轴受到的摩擦太大。处理办法：调整支架上端的弧度使转轴与支架的接触松紧适度，既要接触良好，又要尽可能地减小摩擦，以保证转轴的正常转动。

4. 位置原因：线圈刚好处在平衡位置。处理办法：用手助动，使线圈越过平衡位置。

五、德育教育

实际的直流电动机是通过换向器来实现这项功能的。让学生明白，从实践到理论，需要走一段艰难又曲折的路，同样，从理论到实践，仍然需要付出艰苦的劳动，这种劳动包含了人类的创造与发明

六、课后作业

你知道生活中哪些地方用到电动机吗？课下自己到生活中去发现并记录下来与大家交流。

课下学生告诉我，通过这次制作过程他认识到了原来我们学习的物理与生活是分不开的，科学知识是人类进步的工具，他更加热爱这一学科，更加敬仰伟大的科学家，而且遇到相关的练习题时以前百思不得其解，现在居然很轻松就知道答案了。