浅议物理实验的改进和开发
2013-04-29李怀军
李怀军
初中物理教材编入了大量探究实验,但目前各校实验条件参差不齐,有些学校实验器材陈旧落后,难以完成教材中所有实验内容,也无法取得理想效果。笔者认为,在物理实验教学中,教师应从生活实际出发,适当开发实验资源,改进教学方式,调动学生的学习积极性和主动性,提高实验教学的有效性。
一、改进和补充实验器材,提高实验效果
1.研制三色光盘
在教学光学实验三基色的有关合成问题时,教师往往只能借助电视机向学生介绍理论知识,因此,我试着自制了一个简易三基色合成演示光盘,通过实验操作给学生以形象直观的印象,加深了学生对实验设计原理的理解。
2.自制气体压强与流速关系实验器
用自制的气体压强与流速关系实验器,演示压强与流速大小的关系,当喷气管迅速喷气时可明显看到两纸板的运动情况,从而说明流速越大位置压强越小的原理,效果很好。
二、变通实验方案,提高实验效果
变通实验方案可以解决器材不足的难题,也可以使一些不能开设的实验得以顺利进行。
1.变通电流的热效应实验方案
进行电流的热效应实验时,为了将演示实验变为分组实验,我在废电炉丝上取了一些5Ω、10Ω的电炉丝,实验时用浸过乙醚的棉花盖在电阻上,让学生通过观察乙醚燃烧的快慢确定产生热量的多少。
2.变通汽化现象实验方案
课本中演示汽化现象使用的器材是食品袋、酒精和热水,但实验效果并不明显,于是我尝试把实验方案改进为用注射器包装代取食品袋,用细线悬吊,然后将热水由上至下泼,由于克服了重力的影响,效果非常好。实验时,由于材料易得,学生可以进行分组演示,达到了人人做教具、人人用教具的良好效果。
3.变通压力的作用效果实验方案
压力的作用效果实验,由于受学校器材的限制,不能进行分组实验,于是我将实验改为将盛细砂的矿泉水瓶放在细砂上,倒置改变受力面积,加细砂改变压力,这样就能满足学生人人都进行实验操作的愿望了。
三、一器多用,提高演示效率
1. 动势能转换演示仪
用简易动势能转换演示仪,可以演示光的合成。七色盘上有各色帶反射的单色光,将色盘快速转动,在极短的时间内七种单色光相继进入眼中,由于视觉暂留原理,会让人觉得七色光合成了白色光。
材料及制作:废唱盘两面贴上七色盘,将做好的木棒穿过唱盘轴孔,再用细丝线穿过轴两端的小孔,水平吊在朩制或其他支架上。用画纸剪成与唱片等大的圆,并将圆等分为七份或十四份,按七色(最好用透明色)次序着色即成。
使用:作光合成演示时,应让七色盘朝向学生,其他与普通滚摆相同。
2.能量转化及惯性现象演示器
当给电机通电后,即看到本教具的轮鼓与CPU风扇一起转动;当停止通电后,轮鼓马上停止转动,但CPU风扇却相对于轮鼓继续转动,这一现象说明了电能可以转化为机械能,同时也能加深学生对惯性现象的理解。轻轻拨动轮鼓则能看到LED灯发光,操作简单,现象明显,效果很好。
该演示器还可以演示风能或水能转化为电能现象、惯性现象、电磁感应现象等。
3.电流磁场演示器
本教具借用宏观的光、烟、线条的摆动来得到电流的几个效应,使抽象的电流效应宏观化、形象化,同时也能根据宏观的现象推断磁场的存在,使用起来灵活方便。
本教具可演示以下几个微观现象:电流周围有磁场;电流的热效应;电流的磁效应;电流可以使磁性材料磁化;焦耳定律中电热与电阻的关系。例如,将拴有锯条的细线悬吊在支架上,然后给变压器通电,并逐渐靠近锯条,可以观察到锯条被吸引,导线倾斜,这说明电流周围有磁场,同时钢锯条也有了磁性,这说明电流能对磁性材料进行磁化。又如,将细导线连入所绕铜导线的两端,涂上石蜡,在铜线上离与电炉丝接触点较远的位置上也涂上石蜡,通电1-3秒钟,可观察到电炉丝处有浓烟生成甚至发出红光,而其他位置的蜡烛状态没有明显变化,这说明电流有热效应,同时也能定性说明电热与电阻的关系。
实验教学中,教师应对实验进行有效改进和开发,演示器材要尽量少,结构要尽量简单,操作要尽量简便,教师不必过分追求仪器的精密和先进,只要在实验教学中能充分发挥作用就可以了。
(责任编辑 赵永玲)