巧改进大收获

陈荣芳

物理是一门以观察、实验为基础的科学，实验能以最有效的方式让人迅速掌握前人已经认识的真理，通过最简捷的思维活动形成概念、建立规律。实验也是激发人们学习兴趣最有效的方法。但在平时教学中，课本上有些实验要么很难做成功，要么实验效果不佳。其实只要抓住原有实验关键性的不足之处，进行巧改进，便可以有大收获。下面以“简易喷雾器”和“探究物体的浮沉条件”两个实验为例，说明如何进行巧改进。

1简易喷雾器实验的改进

1.1原有实验的不足

鲁科版8年级物理教材下册《动手动脑学物理》第4题中，把长10 cm左右的塑料吸管A插在盛水的杯子中，另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端，往B管中轻轻吹气，可以看到A管中的水面有所上升，这是为什么？实验装置如图1所示。如果用力吹气，这时会有什么现象发生（A管中的水将从管口溢出）？这个现象有什么实用价值？

由于本实验取材简单，实验现象出乎学生意料，并且具有一定的实用价值，所以本实验深受师生的喜爱。很多教师上《流体压强》这节课时，都会演示这个实验，但经过课堂验证观察，即使用力吹气，实验成功率也不高。因此本实验成功的关键是如何加大A管上方流体流速。

1.2实验器材

烧杯、约10 cm长的塑料吸管A、吸管B、水、蓝墨水、 白纸等。

1.3实验改进

把长10 cm左右的塑料吸管A插在盛滴有墨水的烧杯中，把吸管B管口往下一点紧贴在吸管A上，往下紧贴的越多，实验效果越明显，实验装置如图2所示。

1.4改进原理

实验改进的原理就是本节课的知识点。在流体中，流过每个流管的流量是相等的，Q=Sv，S为流管的横截面积，v为流体的速度。在流体流量一定的条件下，横截面积减小时，流速会大大增大。本实验装置中，把吸管B往下移一点紧贴在吸管A上，流体流出B管时，大大减小了流体的横截面积，迅速增大了空气的流速，根据流体压强和流速的关系，A管上方空气压强迅速减小，因此水成喷雾状射出，往下紧贴的越多，空气流速越大，压强越小，即使轻轻吹气，实验效果也非常明显。

同时向盛有杯子的水中滴几滴蓝墨水，增加了实验的可视性，在B管前方放一张白纸，既能让学生观察到漂亮的“礼花”现象，又能防止水喷溅到学生身上。

2探究物体的浮沉条件实验改进

2.1原有实验的不足

鲁科版8年级物理教材下册《乒乓球在水中的3种状态》是在旧教材的基础上新添加的一个实验。实验如下：将3个乒乓球（第一个装满沙，第2个装适量沙并使其能悬浮在水中，第3个中空；乒乓球的开口处均用蜡密封）浸没在水中，松手后会出现什么现象？为什么？

设计者的设计意图非常好，通过改变乒乓球的重力直观演示乒乓球的3种状态（下沉、悬浮和上浮），从而探究物体浮沉时浮力和重力应满足的条件。但本实验的可操作性不强，缺点是不易调节乒乓球的悬浮状态，因为调节悬浮状态要求的条件比较苛刻，多放一点沙粒就有可能导致乒乓球下沉，取出一点点沙粒，又使乒乓球上浮。并且放进乒乓球的沙粒不易取出来，在不断放、取沙粒的过程中用蜡密封也非常麻烦，因此本实验改进的关键是如何实现物体的悬浮状态。

2.2实验器材

塑料桶1（装2个100 g钩码和微小重物）、塑料桶2（装4个100 g钩码）、塑料桶3（空）、3个桶均是探究阿基米德原理的塑料桶（有盖子密封）、食盐、高筒塑料杯、不同颜色的纸、水等。

2.3实验改进

原实验只是调节物体的质量大小，很难调节物体的悬浮状态。抓住这一关键性问题，采用逆向思维，通过调节液体密度最终使物体处于悬浮状态。具体调节方法如下：先在高筒塑料杯里配好适量浓盐水，然后在塑料桶1里装入2个100 g的钩码，再放入一些小的重物，

如：小石块，小钉子等。调节塑料桶1漂浮在盐水面上，但露出盐水面的部分非常小。

再往浓盐水里不断加清水，很快便调节塑料桶1到悬浮状态，如图3所示。为了增加实验的可视性，在3个不同塑料桶的内壁上贴入不同颜色的纸以示区分。

上课时，将配置好的液体和3个不同的塑料桶带到教室直接演示即可。改进后的实验可以先从学生最容易理解的平衡状态——悬浮状态开始演示，再将塑料桶2（装4个100 g钩码）和塑料桶3（空）分别放入同一液体中，观察实验现象，从而总结物体的浮沉条件。

改进后的实验可操作性非常强，能让学生直观地观察到原有实验中不易让学生观察到的悬浮状态。课前先配置好能使物体悬浮的液体，进入课堂后把3种不同的重物直接放到液体里探究即可，改进后的演示实验省时省力。

3感悟

“巧”改进，大收获，来源于教师对平时实验教学的思考和积累。平时教学中，教师要善于思考实验的不足，在实验的关键性不足上转变自己的思维方式，反复尝试和实验，一定会收到理想的实验效果。