巧借生活用品拓展初中物理实验

2017-11-07董玉新

中学物理·初中 2017年9期

董玉新

摘要：初中物理实验是课本知识的具体体现，同时也是提高学生动手实践能力，形成持久学习动力的重要方式.根据新课标理念，物理教师要找准实验基点，巧借生活用品，拓展初中物理实验.

关键词：生活用品；初中物理实验；兴趣；情境；科学探究

《义务教育物理课程标准》的课程理念指出：物理教育要“从生活走向物理，从物理走向社会”[1].

加涅说：“当情境以及记忆内容影响学习者，以致他的动作从他进入这种情境之前到他进入这种情境之后发生变化时，便产生了学习活动.这种动作的变化就导致学习的发生”.英国卡文迪许实验室的正是遵循着“用最平常的仪器做出最优秀的成果才算真本事”的传统，才有了帕斯卡、汤姆逊等人用自制的实验器材完成重大发现.博士李政道在国内参观时也曾说：“自己动手做的仪器，永远比买来的好”.

用生活用品拓展的物理实验，可以很好地给学生提供学习情境，学生乐意接受，产生兴趣，激发学生的学习情绪，并能促动学生的多种感官[2].能让学生很快进入一种熟悉的场景，创造一种学习情境.

初中物理实验是课本知识的具体体现，是学生掌握知识的重要渠道之一，同时也是学生动手实践能力，分析创造能力，以及学习兴趣，学习持久动力的关键所在.而当前物理实验教学中较普遍存在的一个现象是大部分教师只局限于实验室现有器材，没有充分利用生活中的一些简单的、废弃的物品制作一些实验装置用于教学[3].这种情况有时会让学生产生物理是实验室的科学，离生活比较遥远，吸引力不够.

本文将以板块式，举例说明以生活用品为实验素材的初中物理实验的直观性，趣味性，有效性.

1 声学

土电话，如图1.可以课前布置，可以课后延伸，也可以课堂同步进行，材料来源生活、实验操作简单，但学生兴趣不减，可以很好地帮助刚刚接触物理科学的八年级学生理解声音的产生、声音的传播，并且可以借此设计拓展实验.

1.1 声音的产生——声音是由物体的振动产生的

给参与实验的纸杯两端的人，分别蒙上眼睛.不说明细线的操作，学生自己会出现两种情况.

（1）绷紧细线，听到对方声音

（2）细线松弛，听不到或听不清对方声音.

在成功获得绷紧细线说话使细绳振动产生声音的知识后，可进行对比试验：

请一名同学悄悄捏住细线，则会出现振动停止，声音停止的现象.

1.2 声音的三要素—响度、音调、音色

注意，对比试验要注意控制变量.

（1）响度：大声说，小声说对比试验.关键词振幅.

（2）音调：选取不同粗细的线.如将以上细棉线换成粗棉线呢？用粗棉线、细棉线.关键词频率.

还可以同样材质的情况下选择不同长度.如长细棉线，短细棉线.当然别超出距离范围.

（3）音色：粗棉线、细棉线，粗尼龙线、细尼龙线等.关键词材料.

1.3 声音的传播速度

同样粗细的细线的情况下，用棉线，尼龙线，漆包线（细铜丝、铁丝等）可以研究声音在固体中传播速度有别图1.均大于空气中速度.同样注意控制变量.

2 光学

2.1 小孔成像

一个空茶叶盒，上有半透明的塑料盖.底部有可拆卸的黑色硬塑料，钻小孔于底部.操作如图2，图3.生动有趣，真实.

2.2 放大镜

透明玻璃杯子里放水使之成为水凸透镜.放大“呼伦湖保护式冬捕”字样.如图4，图5.

2.3 自制照相机、自制幻灯机.不一枚举

3 力学

3.1 影响压强大小的因素—“扎不破的气球”

将图钉以一定距离密布在光滑板上，用502胶固定，可做成钉板，把气球放置图钉板上，适当用力挤压气球，成功演示气球受压而不破，效果甚佳.

3.2 矿泉水瓶演示大气压强

取一只空矿泉水瓶，向瓶内注入少量的热水，摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖，过一会儿发现瓶子慢慢向内凹陷，可以证明大气压强的存在.

3.3 乒乓球演示浮力产生的原因

取乒乓球两枚，可乐瓶从底部剪开，如图6放置.把水倒入去掉底部的可乐瓶中，可以看到其中一个球浮至水面，另一个停留在可乐瓶颈处，水透过可乐瓶颈滴落.如图7.两个一样的球一样的操作，在水的重力的作用下，一个堵在了瓶颈处，其下表面无积水，而其上表面却受到越来越大的逐渐添入的水的压力.所以此球不浮起.上浮的球上下表面都受到水的压力，但下表面受到的向上的压力大于上表面收到的向下的压力，故上浮至水面.若用手拿起了可乐瓶上半部分并迅速用手掌堵住可乐瓶口，会发现两个球最终都漂浮在水面上，如图8.同样可以想象若不用手操作最后一个动作，那么当图7的瓶口一定时间内滴答的状态导致下平底内水接触到瓶口的乒乓球的下表面时，也会发生图8 的现象.

也可以让蜡烛与容器底部紧密接触.对比一个蜡烛自然放于容器底部的实验.（图9、图10）

3 热学

被吸进瓶内的气球.同时有力学原理融合里面.烧瓶内加水加热，瓶口套上气球，不久可以看到气球鼓起来了（瓶内气体受热膨胀，瓶内气压增大，导致气球鼓起来了）.然后让烧瓶冷却到室温，瓶内气体压强变小，大气压就把气球压进瓶内.也就是所谓吸进瓶内.

4 电学

4.1 自制初中电学模拟电路板

所需材料有：轻薄平整的硬纸板，双面胶一卷，透明胶布一卷，小磁石10块，打印的电路元件实物图片各一张，小磁性黑板一块（如果班级黑板是磁性的就不需要了）.制作方法：彩色打印機打印出电路元件的图片，将打印好的电路元件实物图片用双面胶分别粘贴到硬纸板上，将硬纸板按照图片形状剪好；用双面胶和透明胶布在硬纸板的背面固定磁石，将元件模型放到磁性黑板上就可以使用了，有了“初中电学模拟电路板”就可以利用元件模型直接在磁性黑板上任意摆放，然后用粉笔代线直接连接就行了，变换起来也很方便.

4.2 自制电动机（如图11）

5 磁学

自制指南针

原理：磁体的磁化和地磁场的作用

思路：用一根类似于针的易于磁化的细钢针或铁针，磁化后采用悬吊法、支承法或液浮法.

材料：主要材料为钢针类似物

5.1 悬吊法

把磁化后的小磁针吊起来，使之可以转动.

（1）钢针的一端在磁铁的北极上摩擦50次，使针被磁化.然后拿着针的另一端在磁铁的南极也摩擦50次.摩擦的时候要保持同一个方向（不能来回摩擦）.

（2）然后用棉线拴在针的中间部位，挂在一个支架上，就成为一个指南针了.如图12.

5.2 支承法

把磁化后的小磁针从重心处支起，并设法减小阻力的使其能灵活转动，见图13.