演示实验在物理课堂上的应用

郭晖

摘 要：通过教师启发引导、学生演示归纳，通过直观现象探究归纳物理规律及本质，加深了学生对知识的理解与掌握，培养了学生的思维和创新能力，教学效果事半功倍。

关键词：演示探究；培养能力；物理课堂

2013年12月，在执教《电磁感应现象》时，我采用学生演示实验进行小组合作探究教学。（器材有：锂电池、纸介电容器、通电螺旋管、小灯泡等）。

老师：锂电池与电容器外形相仿，功能有何区别？

小组A：用铜导线连通灯泡与电源正负极，灯泡一直发光；与电容器两极板接通，灯泡亮一下就熄灭了。

分析归纳：锂电池将化学能转化为电能，而电容器只能在放电瞬间产生瞬间电流，当两极电荷中和后，电荷不再持续定向移动，电路中就没有电流了，因此锂电池可作为电源，电源实质是一个能量转换装置，能持续把其他形式的能转化成电能。作为描述电源的主要参量——电动势，用伏特为单位，看似电压，但本质却是电源中把其他能转化为电能的度量。

老师：锂电池能将化学能转化成电能，能否通过某种装置或者设备使机械能也转化为电能呢？展示手摇发电机。

小组B演示：转动发电机手柄，灯泡一直发亮。

分析归纳：灯泡发亮，说明一定有其他形式的能量转化成了电能。手摇发电机是怎么产生电动势的呢？

小组C：从导线角度看，线圈转动时，线圈有一组对边切割磁感线，线圈中产生感应电流，这组对边在磁场中受到安培力作用阻碍相对运动产生了感应电动势。

小组D：从线圈角度看，线圈转动时，穿过线圈的磁感线条数不断改变，闭合电路中磁通量改变产生感应电动势。

老师演示：用一根条形磁铁在线圈口往复运动，灯泡也能发光。

分析归纳：变化磁场也能产生电动势。

提问：如果把磁体换成通电线圈，并使线圈电流发生改变，则其他邻近线圈能否也产生电动势呢？

小组E：经演示确实也产生了电动势。

分析归纳：以上产生电动势的现象称为电磁感应，其大小可通过实验测出。如何确定电动势的方向，即正负极呢？

小组F：把一根细长的通电螺线管直立，从上端投入一开口铁环，很快从管中落底。换投一闭合铁环时，明显需过一段时间才能落底。可见感应电流产生的磁场是阻碍原磁场的变化的。

感悟：这堂课以学习小组为单位，教师启发引导、组内学生演示归纳，通过实验直观现象探究物理规律及本质，加深了学生对感应电动势的起因、大小和方向的理解和掌握，同时也提高了学生的思维和创新能力，教学效果事半功倍。