气泡的速度探究实验的改进研究

钟蔚锋

【摘 要】本文是笔者根据自己多年的实验教学实践所撰写，从实验器材、方法、步骤等方面进行总结，以提高物理实验教学效果为思想，以提高学生的动手和培养学生的创新精神为目标。

【关键词】物理气泡;速度;匀速直线运动;探究实验

气泡的速度的实验是九年义务教育（教科版）初中物理课本八年级（上）安排的第二个学生探究实验。如按课本上的装置和方法进行实验，由于玻璃管较长、易断而有一定的危险性，以及学生在实验时的配合、反应时间较长，学生很难准确测量气泡运行的时间，实验效果不理想，对学生会产生一些不良的影响，如影响学生以后进行探究实验的信心。为此，我在教学中采取了一种不完全同于课本上的器材和方法进行实验。现介绍如下：

课题：测气泡速度

课型：室内探究实验课

场地：学校物理实验室

课时：一课时

实验器材：

直径5mm、10mm的长约1m的透明塑料管16根（建筑装修工人用于找水平线时所用的那种），米尺8根，标记笔16支，塑料透明胶带8卷，机械停表16个，水止皮管夹16个，小漏斗8个，大、小烧杯各8个，小橡皮塞若干。

教学目的：

（1）进一步掌握长度测量的一些基本方法并学习一些特殊方法。

（2）正确理解匀速直线运动。

（3）掌握并应用V=s/t求速度。

教学突破点：

帮助学生理解匀速直线运动。

实验步骤：

（1）学生分组，分发实验器材。学生分为8组，每组直径5mm、10mm的长约1m的透明塑料管各一根，米尺1根，标记笔1支，塑料透明胶带1卷，机械停表2个，水止皮管夹2个，小漏斗1个，大、小烧杯各1个，小橡皮塞若干个。

各组成员分工并根据分发器材讨论如何测量气泡的速度。

（3）各组根据讨论的方案，组装实验器材：①把塑料管的一个开口用小橡皮塞塞住，用漏斗和烧杯往塑料管里注入适量高度的水，留一小气泡（气泡高约7mm），在气泡底部用水止皮管夹夹紧，再用小橡皮塞塞住上端的开口。②把两种塑料管用塑料透明胶带分别粘在米尺的两面，注意要让有气泡的一端朝下，两端多粘几次，让管子紧贴米尺保持竖直。

（4）每个组再分2个小组在米尺的两面进行实验，松开水止皮管夹，让气泡在管内运动，从某一位置开始计时，每隔2s（可根据实际需要而定）在管上用标记笔记录气泡的位置，最后用米尺测量。

（5）各小组分别记录并计算平均速度。

时间

/s 2 4 6 8 10 12 14 16 18

路程

/cm

速度

（cm/s）

（6）各组分别分析、讨论，并作总结。

（7）进一步研究，把数据描述在课本（p.28）的直角坐标系中并用光滑的曲线连接起来，得到气泡运动的路程与时间的关系图像，观察整条连线有什么特点，并讨论直线图像表示气泡做什么运动。

（8）全班集中，各组互相汇报实验过程及存在的问题。

（9）讨论交流实验还需改进的地方。

实验后记：

（1）在实验后，学生通过对实验数据的对比、分析、讨论，学生能够比较好地理解物体的匀速直线运动，是指在任意相同的时间内，通过的路程始终相等，是速度不变的运动。并能掌握速度的计算。另外，学生还能利用控制变量法进一步探究影响气泡运动快慢的因素如气泡的大小、长短及管子内径的大小等。

（2）在实验中，学生通过测量，掌握了长度和时间的测量方法。让学生既学习了物理知识，又具有了一定的实际动手能力。还有的学生根据气泡在塑料管中运动时看起来不明显的现象，又进一步进行了改进：在气泡中放入一个适量大小的塑料泡沫小球，并扎入大头针来调节其运动的速度，这样更方便观察和测量。

（3）学生改进后的实验将物理知识与实际应用问题联系起来，具有很大的创新性。

（4）学习物理知识最终要应用到日常生活中去。通过改进，让所有的学生都参与到实际的测量中，让学生体验到生活中处处皆有物理知识，感受到物理知识与生活的密切联系，体会物理知识在生活中的运用，并到实践中去理解物理知识，检验知识的正确性，帮助学生树立正确的知识观、学习观。让学生更加积极地、主动地投入到物理学科的学习中去。