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新教材物理演示实验的探讨与改进

新教材物理演示实验的探讨与改进
新教材物理演示实验的探讨与改进

新教材物理演示实验的探讨与改进

摘要:演示实验在物理教学中占有重要地位。是物理教学中最富有活力的内容,也是教学的有效方法。

有很多学校仪器配备不足,要完成教学任务,就需要教师自己设计制作实验;很多仪器的制作成型较早,实验配备也有些落伍;新课程教材增加了很多新演示实验,设置了许多探究性的课题和说一说,做一做等选学内容,都没相应的实验配备;以上各种原因都需要教师自主研发制作新的演示仪器。笔者在演示实验探讨与改进上做一些实践,现结合平时的教研活动中和外出考查学习,对演示实验创新作一总结,以其抛砖引玉。

关键词:新课程、演示实验、探讨及改进

问题提出:

近些年来,由于国家及各级部门对教育的投入,学校的实验条件有了很大改善,但地区发展不平衡,有很多学校仪器配备不足,要完成教学任务,就需要教师自己设计制作实验。其次,很多仪器的制作成型较早,实验配备也有些落伍。教师可以利用新方案,新的制作工艺对进行演示实验进行改进和创新。最后,新课程增加了很多与生活技术相关的新选修内容,如传感器,逻辑电路等,更需要教师深入研究;教材增加了很多新演示实验,设置了许多探究性的课题和说一说,做一做等选学内容;这些拓展性的内容更需要教师潜心钻研,自主研发制作新的演示仪器进行探究。新课程本身就倡导教师积极开发适合教学的课程资源,不仅充分利用现有实验资源做实验,同时提倡使用身边随手可得的普通物品做物理实验,并鼓励教师将微机等多媒体技术应用在物理实验中。

第一节、演示实验在新课程中的地位及作用

演示实验在物理教学中占有重要地位。是物理教学中最富有活力的内容,也是教学的有效方法。它是配合课堂教学内容,围绕某一目的,把直观形象的实验现象显现给学生,引导学生观察、思考,从而获得一定的结论。新课程的实施给我们带来了你的理念与要求,我们要让学生亲自感受演示实验的实际装置和真实现象,建立现象与物理概念之间的联系,更要引导学生思考观察演示实验,经历探究物理现象中蕴含的规律的过程,学会科学探究的方法。

演示实验在师生教学的各个环节都有重要的作用。在新课引入中,可以引起学生兴趣,激发学生求知欲;在学习概念时,可以提供生产和生活中感性材料,帮助形成概念;在学习规律时,可以通过实验经历规律建立的过程,也可以检验规律的正确性或应用规律解释产生的现象。更重要的演示是可以培养学生观察、思维能力,是提高学生发现、分析、解决问题能力有效途经。

第二节、演示实验探讨与改进的必要性

近些年来,由于国家及各级部门对教育的投入,学校的实验条件有了很大改善,但地区发展不平衡,有很多学校仪器配备不足,要完成教学任务,就需要教师自己设计制作实验。其次,很多仪器的制作成型较早,实验配备也有些落伍。教师可以利用新方案,新的制作工艺对进行演示实验进行改进和创新。最后,新课程增加了很多与生活技术相关的新选修内容,如传感器,逻辑电路等,更需要教师深入研究;教材增加了很多新演示实验,设置了许多探究性的课题和说一说,做一做等选学内容;这些拓展性的内容更需要教师潜心钻研,自主研发制作新的演示仪器进行探究。新课程本身就倡导教师积极开发适合教学的课程资源,不仅充分利用现有实验资源做实验,同时提倡使用身边随手可得的普通物品做物理实验,并鼓励教师将微机等多媒体技术应用在物理实验中。

杭州市教研室更是重视演示实验的开发,在每年的物理年会中设置了演示实验和研究性学习的评比项目,取得了很大的成绩。这一平台极大推动了杭州地区老师在演示实验上的创新,并且吸引了很多的教具

生产厂商来取经。笔者在演示实验探讨与改进上做了一些实践,现结合平时的教研活动中和外出考查学习,对演示实验创新作一总结,以其抛砖引玉。

第三节、演示实验探讨与改进的实践

一、探讨演示实验实现方法,提高实验的可行性,

教材中很多实验只展示了一个原理图,至多提供了一种参考案例,无现成的仪器,更没说明材料、实验方法等,这给我们物理教师提供了钻研的空间,如何用尽可能简单的实验装置说明相应的原理,提高实

验的可行性。以下就几个案例,介绍一下如何探讨实验的实现方法。

案例1、静电感应

实验设计:如选修3-1《电荷及守恒定律》P3有实验原理图1.1-1,我们动手

做了仪器如图1.1-2,把枕形导体末端穿孔挂两条极细的金属丝,在金属丝的

未端挂两个泡沫球。

遇到的问题:我们分别用了橡胶棒、作源电荷使枕形导体发生静电感应,橡

胶棒的实验结果很不理想,查阅资料后发现带负电橡胶棒

极易放电(这才明白原理图中带电体是带正电的,实验容

易成功),用玻璃棒和感应起电机(电压高易放电)现象

明显,但金属丝的张角很小并且分离导体后几乎没有张

角。

解决方法:在做验电器实验中,发现带电体靠近验电器时

发生静电感应,金属箔张开明显。受到此现象的启发,自

制了静电感应演示器,如图 1.1-3,把枕形导体用磁铁固

定在验电器的上端,若在验电器侧向装上铁皮,把验电器改造成静电针,用垃圾塑料袋摩擦过泡沫板当场源电荷,不容易放电,由于金属杆上同种电荷的排斥力及金属盒内壁的异种电荷(金属杆感应而得)的吸引力,使得指针偏转比较明显。如图1.1-4。

新的问题:当两个验电器分开,泡沫板移开时,发现近端验电器金属箔张角较变小后又增大,当时我比较迷惑。后想到:金属杆同样也发生静电感应,当场源电荷移开,金属杆上的两种电荷中和后又重新分布。

案例2、电流间的作用

遇到的问题:选修3-1《通电导线在磁场中受到引力》P94有展示电流间的相互作用的实验原理如图1.2-1,

我们经过实践实验不理想,原因有1、用现

成铁丝弹簧的电阻较大,导致电流太小,电

流间作用力太小不明显2、由于铁丝的重力

较大对抗电流间相吸引力,使弹簧缩短现象

更不明显3、水银有毒性用作实验不合适。

解决方法:通过实践我们设计了这样的实

验,如图1.2-2把紫铜材质的线圈线绕成弹簧状,串在光滑的玻璃棒上,用实验室中的大电流40A持续8

秒,实验非常理想。(我们也试过黄铜丝效果不理想,因为紫铜电阻率小上较软,受力较明显)

案例3、探究影响电荷间相互作用力的因素

遇到的问题:选修3-1《库仑定律》P5有多个研究电荷间的相互作用的实验原理如图1.3-1,开始用泡沫

球做带电体P1、P2、P3,但电荷易流失会发生源电荷吸

引带电体的现象,后用锡纸球现象也不如意,分析后认

为带电球之间有斥力会影响效果。

解决方法:用绝缘良好的丝线并用蜡烛油打过(不能用

棉线,绝缘性差且有很多毛刺极易漏电),为了避免带电

球之间的干扰,取一个锡纸球做实验。用感应起电使金

属球带正电,让锡纸球接触也带正电,改变带电体间距

离和带电量,定性实验效果很好。

案例4、研究空腔导体内表面的电荷

实验设计:选修3-1《静电现象的应用》P26有研究研究空腔导体电荷分布的实验原理如图1.4-1,实验室中无现成仪器,我们用验电器的零件做了绝缘性能更好的验

电器,用锡纸片代替指针,用泡沫包装盒做外壳,把铝桶用

小磁铁装在金属支杆顶端,玻璃棒固定包了锡纸的乒乓球作

为转移电荷的。

实验结果:当转移杆接触铝桶外表面时A验电器张开,证

明外表面带电,当接触铝桶底部时,A验电器不张开,底部

不带电。

新的问题:当转移杆接触铝桶内表面稍上部位置时,A验电

器也张开,证明内表面上端也带电,这与原理似乎抵触。讨论后认为原理中的容腔形导体接近全封闭,而我们的铝杯开口很大,越接近开口电量越多,但主要集中在外表面。

在根据教材的实验原理设计实验时,我们发现按部就班不一定成功,而是要开动脑筋,从材料,装置,实验设计多角度分析不成功的原因,从中要查阅资料,集体讨论,其中辛苦颇多,但当灵光感一现,实验成功的刹那,心中的愉悦也是很鼓舞人的。

二、改进现有演示实验,提高实验实效性

现有的演示实验大多能说明主要问题,而演示实验主要是用于课堂展示的,要求现象明显容易观察,原理简单容易说明,物尽其用,能从多角度说明问题,根据我们的实践我认为可以从以下几方面改进,

(一)增大可见度

案例1、电容器充放电实验

不足:选修3-1《电容器的电容》P29有电容器

充放电实验的原理图2.1-1。按此图做的装置能

展示充放电现象并能指示电流方向,若用安培

表指示盘太小,而用电流计以会超量程,都不利于课堂展示。

改进:为了提高观察效果,笔者曾设计电路(图 2.1-2)用电动机转动来

显示电流方向,但电动机转动有惯性,容易认为此时电路也有电流。后在

原理图基础上作了改造制作了演示板(图2.1-3),用发光二极管显示电流

流向,装置不但简单而且容易观察。

案例2、电磁阻尼

不足:选修3-2《电磁阻尼与涡流》P28习题3有展示电磁阻尼的实验的

原理图2.1-4,用铝管和开槽铜管和磁性小圆柱演示电磁阻尼,现象比较明显,对比性也不错,但圆管内部看不见,学生总是认为老师在遮掩着什么。

改进:把平直铝槽竖直放置,让方形强磁铁从上端释放,会看到磁铁先作加速后作匀速运动,受到了明显

的电磁阻尼(图2.1-5)。

案例3、磁场对灯丝的作用

不足:选修3-2交变电流》P33习题1实验展示磁铁对通电灯丝的作力,让磁铁靠近发光白炽灯,观察灯丝运动情况,但灯光十分刺眼,无法观察。(图2.1-6)

改进:若在灯泡前加一透镜,使灯丝的放大的像成像在墙上,清晰度非常高,很容易看到灯丝的颤抖现象。

(二)应用新材料

物理实验涉及动力学,电磁学、热学、光学等诸多领域,很多实验随着新技术,新材料的应用,如激

光、偏振镜、集成块、光敏热敏元件、钕铁硼磁性材料等应用使原本的难题变的简单易行。如钕铁硼磁钢是一种稀土永磁材料,由于其优异的磁性能而被称为“磁王”。而物理中很多涉及磁现象的实验现象不明显,基本都是因为磁场太弱。它的的国产化使很多难做实验成为可能。

案例1、探究感应电流产生条件系列实验

我们在网上购买了强磁铁砖,当两块强磁砖互相靠近时,中间小区域内近似为匀强磁场,让矩形线框接上电流计,如图2.2-1,可以成功做出选修3-2《探

究感应电流产生条件》P7习题中有关实验。如图2.2-2可以演示线圈切割磁感线以及线圈相对磁场的各种运动:平动、转动、收缩等是否会产生感应电流。

案例2、电磁驱动及阻尼的系列实验

选修3-2《电磁阻尼与涡流》P27-P29中有很多有展示电磁阻尼和驱动的实验如图2.2-3,用强磁小砖块实验非常明显。分别是⑴闭合铜环使磁铁弹簧振子振动起来或阻尼⑵金属片使磁铁单摆系统摆动振动或阻尼⑶强磁小砖块可以使铝环平动。

在学习楞次定律时引入中可表演一魔术“磁铁吸铝”,将一磁性极强的方形磁铁放在铝片之上,迅速磁铁向上移动,铝片居然会跟着向上运动,看上去就象在吸引铝片。上述这些有趣的实验现象极大地刺激学生感官,他们会对将要学的知识充满了憧憬。

(三)改进实验方式

在现有的成形仪器中,教材是用于说明主要问题的,一般不提供祥细的实验步骤,这需要教师去细化步骤,改进实验方式;并且教师还可以继续挖掘仪器的潜力来说明更多的问题。这是一个极有艺术性的工作。

案例1、变压器原理

选修3-2《变压器》P40用可拆变压器,教材只给出了一个思考与讨论(副线圈端可以让灯泡亮)和一个实验(探究线圈两端电压与匝数的关系),为了学生更好地理解本节内容,我们进行了新的设计:

1、磁场中有能量

⑴把两个没有导线相连的线圈套在同一闭合铁芯上,一个线圈连到交流电源上,另一个线圈连到小灯泡上,两组线圈间并没有连接,接通电源,让学生猜测小灯泡是否发光?提问学生为什么灯泡会亮?

⑵问题1的答案是:线圈会产生磁场,能量通过磁场从原线圈传给了副线圈。学生听起来很玄乎,引入跳环实验,让学生明白磁场中蕴藏着能量。

2、体会铁芯的作用

⑴将无铁芯线圈并排放置,一个线圈连到交流电源上,另一个线圈连到小灯泡上,接通电源,小灯泡不亮。

⑵把线圈套上铁芯,从不闭合到完全闭合,小灯泡慢慢变亮。如图2.3-1

结论:铁芯可以加强磁场,铁芯闭合时,磁感线大部分沿铁芯闭合,磁漏很少。

3、探究电压与匝数的关系

拆掉副线圈,自制一个匝数可变线圈,演示时可把线圈一匝匝绕上

去,发现灯泡会慢慢变亮。如图2.3-2

结论:一匝线圈就相当于一个感应小电源,匝数多相当于电源串联,

再加上变压比实验,这样能更好地理解电压与匝数的关系。

4、理想变压器

让变压器工作较长时间,让同学来摸线圈及铁芯,发现微微发热,

分析发热量少的原因。

结论:经过片状处理的铁芯涡流较少热量很小,线圈电阻很小,发热很少,结合磁漏少,可以认为变压器输入功率等于输出功率,这样的就是理想变压器。

案例2、受迫振动

不足:选修3-4《外力作用下的振动》P18图2.3-3用电动机驱动两组弹簧-钩码系

统,实验现象还可以,但1、实验装置有点复杂,学生对偏心轮等没有生活体验,

让学生明白较费事2、振动系统不稳定,会出现振动停滞的现象,不利于观察。

改进:由起伏路使汽车受迫振动相关习题的启发,制作仪器如图2.3-5两个不同质

量的钩码挂在相同的弹簧上并架在横梁上,人手持支架走路使支架一上一下,相

当于使振动系统受到一定频率的驱动力,行进速度大则驱动力频率大,可按以下

步骤进行实验。

1、分别拉钩码使之自由振动,让学生观察两个振动系统的频率区别

(发现钩码质量大的振动系统固有频率小)

2、当人以某速度一行走,让学生观察两个振动系统的是否同步(发现振动频率相同)

3、当人以某较慢和较快速度行走时,让学生比较两个振动系统的振幅大小(速度较慢时,驱动力频率小,

与大质量系统固有频率接近故振幅大,速度较快时,驱动力频率大,与小质量系统固有频率接近故振幅大)

4、对于一个振动系统,当人的速度越来越快时,观察振动振幅的变化(随着驱动力频率变大,振动的振幅是增大后减小)

这个仪器较简单,而实验现象比较明显稳定,这样的步骤设计使学生的对相应的内容理解比较透彻。并且这一实验有拓展作用:学生能很容易地理解如火车过铁轨的受迫振动,起伏路汽车弹簧的振动。

三、改进演示实验设计方案,提高实验的科学性

新课程中,很多实验教材只分析了探究的思路或只给出供参考的案例,但实验方案是开放性,这就要

求教师进行创造性劳动,优化实验方案,如必修1中《探究加速度与力、质量的关系》,我们发现用对比法做的演示实验和利用打点计时器做的学生实验,实验效果都不是很理想,主要就是因为实验中存在系统误差,即绳中拉力近似等于钩码的重力。

教材给出的参考案例(图3.1-1),第一种情况,当小车质量不变时,改变外力,探究外力与加速度的关系,受09年江苏高考题11题的启发,以小车、砝码盘及盘中砝码这一整车为研究对象,砝码盘及盘中砝码的重力是整车合外力。把车上砝码转移到砝码盘中,从而改变整车受到的合外

力,在这样的实验设计下,避开了系统误差,在平衡摩擦较好情况下,

2

1

F F 与

2

1

X X 非常较近。第二种情况,当小车外力不变时,改变小车质量,探究加速度与质量的关系。如果使用原有装置,因为加速度不同,由于小车拉

力小于砝码盘及盘中砝码的重力,要保持外力相等是不可能的,如果加以改造(图3.1-2),实验科学性及准确性大大提高。

案例:探究加速度与力、质量的关系

背景: (2007江苏高考13题)如题a 图,质量为M 的滑块A 放在气垫导轨B 上,C 为位移传感器,它能将滑块A 到传感器C 的距离数据实时传送到计算机上,经计算机处理后在屏幕上显示滑块A 的位移-时间(s-t )图象和速率-时间(v-t )图象。整个装置置于高度可调节的斜面上,斜面的长度为l 、高度为h 。

此装置还可用来验证牛顿第二定律。实验时通过改变 ,可验证质量一定时,加速度与力成正比的关系;实验时通过改变 ,可验证力一定时,加速度与质量成反比的关系。

实验原理:如图3.1-3,重力沿斜面向下的分力mgsin θ就是物体在斜面上受到的合力,当滑块在斜面上滑动时,利用位移传感器测量小车的加速度。当探究质量一定,加速度与力的关系时,可以通过改变斜面的倾斜角度来改变物体受到的合力;当探究合力一定时,加速度与质量的关系时,可以通过改变θ和m ,但保持mgsin θ的乘积不变,来保持合力不变。这样就避开了实验的系统误差。

实验设计:将位移感器的接收器固定在气垫导轨的一端,将位移传感器的发射端固定在小车上,气垫导轨的阻力可忽略,当滑块在斜面上先上滑又下滑时,利用位移传感器得到滑块运动的位移-时间图像,拟合后得到抛物线,对抛物线进行求导可得速度时间直线,对直线拟合后直线斜率就是滑块的加速度(图3.1-4)

测角度:在气垫导轨上同一水平面上取A、B两点,量出两点间的距离L及两点距地的高度h1和h2,则sin θ=(h2-h1)/L,如图3.1-5。

数据处理及结论:

1、物体质量为328.571克,当质量不变时,改变倾角时,a与F基本成一通过原点的直线(成正比,图3.1-6)

2、物体所受力0.146412N,当合力不变时,改变物体质量,a与1/m基本成一直线,但没过原点(原因还没研究出来)如图3.1-7

四、突破教学难点,自主研发演示实验

新教材虽然增加了许多演示实验、做一做等栏目来增加学生的感性知识,帮助学生理解概念及规律。但教师如果深入钻研教材,还是可以发现教学中很多疑难之处需要新的演示实验加以突破。

案例1、瞬间问题系列

1、弹簧和绳子的拉力的瞬间变化

情景:如图所示,OA为不可伸长绳子,BC是弹簧,两个质量均m的重物静止,若剪断瞬间两

物体的加速度分别是多少?

分析:对于这些问题我们一般都是向学生这样讲解的:剪断瞬间弹簧来不及恢复形变,弹

力不变,而绳子的力可以瞬间改变的,拉力力零。学生好象是理解了,在类似问题中做的还可以。但在上海2001高考题上却折戟沉沙,表明没有真正理解,只是在记住结论在机械套用。

(上海高考题)如图A所示,一质量为m的物体系于长度分别为l1、l2的两根细线上,l1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,l2水平拉直,物体处于平衡状态。现将l2线剪断,求剪断瞬时物体的加速

度。

(l)下面是某同学对该题的一种解法:

解:设l1线上拉力为T1,线上拉力为T2,重力为mg,物体在三力作用下保持平衡 T1cosθ=mg, T1sin θ=T2, T2=mgtgθ剪断线的瞬间,T2突然消失,物体即在T2反方向获得加速度。因为mg tgθ=ma,所以加速度a=g tgθ,方向在T2反方向。

你认为这个结果正确吗?请对该解法作出评价并说明理由。

(2)若将图A中的细线l1改为长度相同、质量不计的轻弹簧,如图B所示,其他条件不变,求解的步骤和结果与(l)完全相同,即 a=g tgθ,你认为这个结果正确吗?请说明理由。

这一问题也总是困扰着我,直到有了DIS系统可定量研究。

实验设计:简化原问题,用如图4.1-1的装置研究瞬间绳子拉力的变化,用如图4.1-2的装置研究瞬间弹

簧弹力的变化。

遇到的问题:用剪

子断绳,剪子给细

绳的力会影响测

量,实验发现无论

是弹簧还是绳子

的力变到都需要

百分之几钞的时

间,这样就不能说明瞬间问题了。

解决方法:我们用打火机断绳对测量影响较小,并用采样频率1K即1/1000秒来采样,更接近了瞬间,实验中我们试了丝线与棉线,发现丝线的反映时间较短,这使我们更理解了习题中不可伸长的绳(理想模型)的含义。

结论:如图4.1-3弹簧拉力变化时间是丝线拉力变化时间的4倍。我们可以认为不可伸长的绳在剪断的同时拉力变成零,而弹簧的力变成零要较长时间。

2、圆周运动中的瞬间问题

背景:必修24《向心力》P22习题4细绳的

一端固定于O点,另一端系一个小球,在O点

正下方顶一个钉子A,小球从一定高度摆下。

经验告诉我们,当细绳与钉子相碰时,如果

钉子的位置越靠近小球,绳子越容易断。

实验设计与结论:如图 4.1-4,通过力传感

器观察细绳接触钉子瞬间拉力的变化。我们发现未安装钉子前最大拉力(即小球在最低点时)为1.35N,安装钉子后细绳接触钉子瞬间拉力变成2.25N,钉子的位置越靠近小球,绳子拉力更大。这个实验使学生

理解了在绳子接触钉子瞬间,摆长变小,由于向心力的需要,拉力瞬间变大。

3、碰撞中的瞬间问题

情景:如图所示,用长2m的轻绳吊着质量为9.9kg的沙箱,质量

为0.1kg的子弹以500m/s的水平速度射入沙箱并留在沙箱中,求

子弹射入沙箱的瞬间轻绳所受的拉力?

实验设计与结论:用重锤撞击M来代替子弹射入M,如图4.1-6,

通过力传感器测量撞击时细绳瞬间拉力的变化。我们发现撞击前

拉力为1N,撞击时拉力突然变为10N,撞击瞬间M虽在原位置,

但运动状态瞬间变了。

案例2、变压器输电动率与负载关系

背景:在学习了变压器原理后,学生会做到这样的习题。

题例1:如图所示,理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2,输电线的等效电阻为

R.开始时,开关S断开.当S接通时,以下说法中正确的是()

A.副线圈两端M、N的输出电压减小

B.副线圈输电线等效电阻R上的电压增大

C.通过灯泡L1的电流减小D.原线圈中的电流增大

题例2:理想变压器原、副线圈的电流为I1、I2,电压为U1、U2,功率为P1、

P2,关于它们的关系,正确的是()

A.I2由I1决定B.U2与负载有关

C.P1由P2决定D.U1由U2决定

内容涉及动态电路变化规律、变压器原理及远距离输电,有一定的综合性。我们从理论上讲解,但没

有生活接触学生还是理解不到位的,我们就做了演示扳(如图4.1-4)。

实验设计与结论:

1、当无负载时,发现原线圈端灯泡微亮

2、当副线圈有负载时,原线圈端灯泡更亮

3、当副线圈负载变多时(输出功率变大),原线圈端灯泡一次比一次亮,说

明原线圈电流变大(输入功率也增大),由此可知原线圈的电流是由原线圈端

的输出功率决定的

4、负载增加,副线圈的电流增加但负载灯泡变暗(支路电流减小)。这是因为电流增大时,副线圈电阻或输电线路电阻电压损耗增加,导致副线圈输出电压变小,灯泡变暗。

案例3、折射演示器

背景:人教版选修3-4《光的折射》是这样引出折射率的。“对不同的介质来说,常数n(n=sinθ1 /sinθ2)是不同的。例如,光从空气射入水时n=1.33;光从空气射入玻璃时n=1.5。可见常数n与介质有关,是一个反映介质光学性质的物理量。常数越大,光线从空气斜射入这种介质时偏折的角度越大。光从真空射入

某种介质时,入射角的正弦与折射

角的正弦之比,叫做这种介质的折

射率。”但这一概念的引出,让人感

觉有些突兀,教材没有提供光从空

气射入介质入射角θ1与折射角θ2

的实验数据,老师从原人教版必修

加选修第三册可以引用光从空气射

入玻璃实验数据。但限于实验条件

光从空气射入水时的实验数据很难得到。

实验设计:笔者在教学中为了突破这一难点,自制了光的折射演示器(图4.3-1)。此装置在杭州市物理年

会中获三等奖。在激光笔前加玻璃棒使点状光源扩束为线状光源,自制与玻璃槽等宽的琉璃砖(如图4.3-2)。实验原理:(如图 4.3-3)当槽中只有空气时,光线沿着直线传播在纸屏显示有竖直的激光线OP(图4.3-4中A)。当槽中加入水时,光线在水中发生折射,在纸屏上得到二段分立的竖直激光线OP与OQ(图4.3-4中B)。当槽中分别加入水和玻砖时,光线在介质中发生折射,由于折射程度不同,在纸屏上得到三段分立的竖直激光线OP、OQ、ON(图4.3-4中C)。

实验功能:

1、演示光的折射现象

2、演示不同介质对光折射程度不同,有利于理解折射率的概念

从图上观察光从真空(空气)射入不同的介质时(如玻璃和水),若入射角θ1相同,玻璃中的折射角θ2比水中的要小。这说明了玻璃对光的偏折(折射)比水厉害,这反映了不同的介质对光线的折射能力的强弱。

3验证光的折射定律,实验测出玻璃及水(液体)的折射率。

当光从空气射入水时,改变入射角,分别记录入射角θ1与折射角θ2,引导找出入射角与折射角之间的关系,计算水的折射率,同理可测出玻璃的折射率

案例4、探究感应电流产生条件

在选修3-2《探究感应电流产生条件》有老师按下表进行探究,

不足:通过探究似乎可以得出这样的结论:要么B变化,要么S变化,才会产生感应电流,而要得到“磁

通量变化才会产生感应电流”的结论是有距离的。

改进:如果B变化,S也变化会不会产生感应电流呢?教材中没有

这方面的论述。我们的老师通过深入的研究,按条形环铁磁感线的

分布轮廓制作了圆锥曲面,用匝数很多弹性线圈紧贴曲面由内向外

从位置1移动到位置2(图4.4-1),B减小S增大,却无感应电流,

学生很容易发现通过线圈的磁感应线条数没变,从而得出产生感应

电流的条件是线圈磁通量变化。

五、结合研究性学习,开拓演示实验新领域

新课程倡导自主探究和自主学习,但由于教师理念、学生基础、课堂时间限制等诸多因素,导致探究

教学实施很难。如果选择一些与教学内容紧密相关且操作性强的小课题,进行研究性学习。如教材中现成的做一做、说一说、思考与讨论等,既能解决学生学习中遇到的具体疑难问题,又开拓了演示实验开发的新领域。

案例1、旋转的液体

背景:选修3-1《通电导线在磁场中所受的力》P93有做一做栏目(如图5.1-1)在玻璃皿的中心放一电极,沿边缘内壁放一圆环形电极,接通电源,在皿中放入导电液体,观察液体是否会旋转起来。

实验设计及不足:我先尝试用碲形磁铁各电磁铁做实验都没成功,有老师再放上强磁材料,用可乐罐当电

极,食盐水当导电液,实验成功。(如图 5.1-1)碲形磁铁中间其实不是匀强,所以液体的标志物运动方向无规则。并且仪器太小,即使用摄像头与观察不便,

改进:为了构建出磁感应强度较大匀强磁场,我们用多个碲形磁铁按圆形排列(图C ),制作了仪器图5.1-2,干电池碳棒与铜环当电极装在一个桶盖上(图A ),用小纸片当标志物放入食盐水(不用泡沫因水的表面张力易被吸引至边缘),实验现象十分明显。

案例2、

研究电动机

背景:

1、选修3-1《焦耳定律》P54例题1:一个电动机线圈电阻0.4?,当它两端加220V 的电压时,通过的电流是5A ,这台电动机每分钟所做的机械功是多少?运转时电动机是非纯电阻,而通电时卡住不转,又是纯电阻。学生对此没有生活接触,但也没有演示实验。

2、选修3-2《法拉第电磁感应定律》思考与讨论:电动机线圈的感应电动势是削弱还是加强电源产生的电流的?是有利于还是阻碍线圈转动的?(图5.2-1)

3、同一页上还有做一做:观察电动机启动过程和电动机上加负载时电流的变化

因有众多问题的困扰,我研制了研究电动机的演示板,如图5.2-2。 实验设计:

1、材料:1.5玩具电动机电阻1.6 ?、灯泡2.5V,0.3A,滑线变阻器5 ?,开关若干。

2、实验步骤:

⑴接 1.5V直流电,移动调压变阻器,使电动机两端电压0V变到 1.5V,记录数据如图 5.2-3,

分析及结论:当电压在0V-0.16V之间,电机未转,电流随之增大,电功率此时电机是纯电阻,电流变化是线性的;当电压调到0.16V时电机开始转动,但电流突然变小,是因为电机转动时线圈有反电动势,削弱电源产生的电流,转动后电机是非纯电阻,电流变化是非线性的,所以背景1中电压220V除电流5A 不等于电阻0.4?。

⑵接1.5V直流电,卡住电机不转,移动调压变阻器,使电动机两端电压0V变到1.5V,记录数据如图5.2-4。

分析及结论:卡住电机不转,此时电机是纯电阻,当电压在0V-1.5V之间,电流随之增大,电流变化是线性的;

⑶观察电动机启动时尽管从0.16V变成0.29V时,电流却从从0.27A变成0.21A,用手摸住转轴,与电机相连的灯泡更亮,说电流变大,那是因为转速慢了,反电动势小了,实际电流大起来了。

案例3、分压接法时滑动变阻器的选择

背景:在设计电学实验时,学生对滑动变阻器的量程

及接法选择上理解不透,往往停留在死记硬背的程度。

为了突破这一点,我们进行了探究。

实验设计:对于同一个待测电阻,利用不同的滑动变

阻器进行分压供电,(因为滑动变阻器的最大阻值只有

500Ω,而且电阻调节不够准确,用两只阻值为9999.9Ω的电阻箱串联来代替)(图5.3-1),改变电阻箱R1,R2,并保持R1+R2数值不变,用DIS系统分别

测出不同R1,R2组合时分压电路输出的电压。绘

出分压电路输出电压U随电阻箱R1的变化曲线,

总结规律。

实验器材:学生电源(实验中取6V的电压)、总

电阻R0=R1+R2分别为10Ω、50Ω、200Ω、1kΩ,

电压传感器、定值电阻R为15Ω。

实验数据及处理(图5.3-2:电压-R1/R0图象):

实验结论:通过对图像对比,可以总结出:

1、滑动变阻器的选择,理论上不影响电压的调节

范围,但考虑到电源的内阻,滑动变阻器阻值越

大,电压范围越大。

2、当滑动变阻器的阻值接近待测电阻的阻值时图

像接近于直线,并且阻值越小,图像线性度越好,

说明滑片每移动单位长度待测电阻两端的电压变化几乎相等,容易控制待测电阻两端的电压。 3、当滑动变阻器的阻值远大于待测电阻的阻值时,图像为一条曲线,在很大区域内,斜率很小,说明滑片每移动单位长度电压的变化小。在接近最大阻值的区域内,斜率很大,说明每移动单位长度时电压的变化大,不容易控制待测电阻两端电压。

所以在分压电路中,滑动变阻器的最大阻值越小越容易控制待测电阻两端的电压。所以分压接法应选择接近待测电阻并且阻值小的滑动变阻器。

六、切入现代技术,实现演示实验数字化

现代技术的发展为实验的测量工具,数据处理带来了革命性的变化,特别是数码产品、传感器技术、计算机技术的结合应用,传统仪器在实验现象呈现,数据读取,分析处理上有很大的困难,微机实验辅助系统使上述困难迎刃而解,它与传统仪器结合起来,不但弥补原有器材不足,而且更能创新演示实验,使演示实验从模拟走向数字,从定性走向定量。微机系统强大数据处理功能(特别是图表功能)可以帮助我们在实验中进行探究。

(一) 测量工具的数字化

1、 数码照相机的应用

⑴记录瞬时

如在平抛运动的演示实验中,我们是听两个球同时落地的声音来得到结论的,即平抛运动竖直方向等同于自由落体。此实验较难操作且不够严谨,我们可以用相机的连拍功能记录多个瞬间,观察两球是否在同一高度。准确性及操作性大为提高。 ⑵记录动态

选修3-4《简谐运动》P2做一做中用数码相机和计算机绘制小球运动的X-t 图象。我们用相机拍摄竖直弹簧-砝码振动录像,利用分帧软件(如豪杰影霸等)将视频分成较小时间的图片,再用图片处理软件进行整合(如图6.1-1),可以清楚也看到振子的位移随时间作正弦变化。

利用激光笔绑在振动的钢锯条上,尽可能把装置匀速平移,把光点投在屏上,用相机录像,再用相同图片处理也可以得到振子的位移随时间的变化。(如图6.1-2)

2、传感器的应用(见下文)

(二)数据处理的数字化

1、利通用的office 办公OA 软件处理数据

如前述图5.2-3、图5.2-4所示电动机运转时及不转时的伏安曲线(如图6.2-1) 过程如下:打开EXCEL 软件,插入

图表,在图表类型选择XY 平滑散点图,选择数据源,填入图表选项等即可完成。

2、利用DIS系统处理实验

很多的实验都可以用这一系统进行研究(祥见用户手册),我在这里仅介绍研究自己开发的实验的一些定量研究,没有这一系统之前是不可能的。

案例1:观察电容电器度电实验中电压,电流变化

如图6.2-2,直流电源11V,我们可以很直观地看到电流、电压大小及方

向的变化和变化的时间,理解充放电与电势差的关系以及稳定后相当于

断路,并且可以计算出充电量。

案例2:自感现象

不足:选修3-2《自感与互感》中的演示实验是用小灯泡的明暗来研究

的,对于电流的方向是无法判断的。

遇到的问题:我们把电流传感器串入电路,得到了如图6.2-3的图象。

在通电自感中能能观察出流过电阻的电流是瞬间变大的,而流过电感的

电流是慢慢变大的。但加黑圈标志的电流的突变是无法解释的。

解决过程:由于考虑到小灯泡是非线性元件会对实验有影响,所以拆掉小灯泡,结果要好一点,但还是有

电流突变,很长时间内不得其解,有一次偶然中

原电池快没电了,换用新电池,后用之做此实验,

发现此突变没了,重复多次,依然如故,我欣喜

若狂,终于成功了。思考认为:旧电池内阻较大,

刚接通时内阻也有个变化过程,就像电筒刚开时

较亮后慢慢变暗,我也这才明白教材上用DIS

做实验时并没用原演示板,而是用另外的仪器。

结论:

(图6.2-4)在通电自感实验中,合上开关时,电阻上的电流瞬时变大,电感上的电流慢慢变大,断开开头时,电阻上的电流瞬时变小,电感上的电流慢慢变小,其实通电自感与断电自感现象都有了;

(图6.2-5)在断电自感实验中,合上开关时,由于电感的阻碍,电阻上的电压瞬时变大又慢慢恢复正常,断开开关时,由于电感阻碍减小,电阻上有反向电压(即电感上的电压)慢慢变小。在这里电自感与断电自感现象也都有了。

案例3:研究弹簧振子

背景:如记录简谐振动振子位移随时间的变化规律是很困难的,教材中是用纸带运动复合来摸拟的,实验很粗糙又很麻烦,原理也相对复杂。

遇到的问题:用气垫导轨上与双弹簧相连的

滑块作振子,用位移传感器得到X-t正余弦

关系,用DIS系统可以研究振动周期与振

幅、振子质量、弹簧劲度系数的关系。但由

于是阻尼较大与教材上的理想情况出入较

大。(图6.3-1)

解决过程:用支架构造竖直弹簧振子,装好位移传感器。用组合曲线添加并得到位移X-t图,求导得到速度V—t图,再次求导得到加速度a-t图。(图6.3-2)

结论:在图中我们看到振子越靠近平衡位置,速度越大,加速度越小,方向与位移相反。它们都是正余弦曲线。还可以研究记录的周期和已知的振子质量、弹簧劲度系数之间的关系。

结束语:

《课程标准》突出了实验在物理中的地位,强调物理实验与现实生活、现代社会及科技与发展的密切联系,提倡教师尽量使用生活中的常见物品设计趣味化,简单化,生活化的物理实验。所以演示实验的探讨与改进是我们广大物理教师责无旁贷的责任,也是我们专业成长的一个方面,是教师水平的体现,同时在研究的过程中,教师也会体会到创新的成就感。这将激励广大教更加深入研究,创造出更多更好的教具,充实新课程的改革。

参考文献:

1.高中物理课程标准人民教育出版社

2.司烈翔赵力红新课程新实验新认识《教学仪器与实验》2008.3

新课改下的初中物理实验教学

新课改下的初中物理实验教学 发表时间:2011-11-11T09:38:43.520Z 来源:《中学课程辅导·教学研究》2011年第20期供稿作者:成国芳 [导读] 实验是物理教学中的重要组成部分。在教学中,教师要从教材和生活中充分挖掘实验资源,提高实验教学的质量。 摘要:实验是物理教学中的重要组成部分。在教学中,教师要从教材和生活中充分挖掘实验资源,提高实验教学的质量。 关键词:物理;实验;资源;多媒体 作者简介:成国芳,任教于江苏省盐城市潘黄实验学校。 物理是一门以实验为基础的科学,物理知识中的许多概念、规律都是在观察和实验的基础上,认真总结和思考得来的。实验教学既是物理知识教学的基础,也是物理课堂教学中实施素质教育的重要渠道和有效手段。根据中学物理教学的目的和新课程标准的要求,在物理实验的教学过程中,应使学生在科学实验的基础上有一个实在的感受,从而培养他们的探索精神和创造性,并受到科学方法的教育。长期以来,在整个初中物理教学中,虽然一直强调物理以实验为基础,但在实际教学中,实验一直处于比较薄弱的地位(农村初中尤为突出),没有真正发挥实验应有的素质教育功能。因此,在新课程改革的趋势下, 要适应新形势对学生的培养要求,物理实验教学应以新课程理念为指导, 改变以往的实验教学方式。那么怎样才能更好地开发和利用实验资源呢?首先观念要改变,其次教学要改革。下面笔者结合自己多年的教学实践,将自己对实验教学改革中的一些认识和做法与大家交流分享。 一、挖掘实验室资源,提高实验器材的利用率 1.改演示实验为师生共同完成或分组实验 教材中安排的一些演示实验,有些农村教师不自觉的用讲解和简单演示代替学生的动手操作,甚至干脆以书面训练代替学生分组实验,这导致学生在动手方面明显不足。为了提高学生的动手能力、培养学生的创造性思维能力,教师可以将教材中的一些演示实验改为师生共同完成实验或学生分组实验。在我们的教材中有很多演示实验都可以改为分组实验形式。比如,探究磁铁磁场方向、探究压力作用效果与哪些因素有关、连接电路等实验采用演示实验也能说明问题,但不能很好的激发学生的兴趣,学生对知识的理解不深刻不牢固。如果采用分组实验即可以锻炼学生的动手能力又可增加学生对知识的理解和记忆。 2.开发实验器材,力争做到一物多用 如何能充分利用实验室现有的实验器材,让实验器材的性价比更高呢?这是新课改对实验教师提出的新课题。在教育教学中,我们要开动脑筋,不断尝试将实验室里的器材加以组合或开发,可以让一个器材完成更多的实验探究。比如:在学习浮力的时候,可以利用试管制作浮沉子演示上浮、悬浮、下沉。还可以制作潜水艇模型演示潜水艇原理,使学生看的更清楚。以上实例说明其实只要我们开动脑筋、多思考、充分利用实验器材,开发更多的实验,让实验器材可以发挥更大的作用。 3.开放实验室,给学生更多的自主空间,为学生创造更多的动手机会 开放学校的物理实验室,这样既可以给学生施展身手、创造动手的机会,又可以为动手能力较差的学生提供锻炼自己、提高实验操作能力的场所。实施的办法采取自愿参加、全方位开放的形式,或根据兴趣爱好组织专题研究和探讨,学生在这种环境下可以复习已学实验的操作,或做些自己设计的小实验。让学生课后对感兴趣的问题自主设计实验方案,进行探究性实验,教师进行积极引导,启发鼓励,归纳总结,促进学生发现问题,创新思维,提高动手操作的能力。开放实验室,能极大地增强学生学习物理的兴趣。 二、挖掘生活资源,体会生活处处皆物理 1.用身体做实验 身体是学生自身的物理实验资源,每个人都有且不受时间、地点的影响,随时随地可以进行。通过切身的体验更能理解所学知识。例如:在探究压力作用效果与哪些因素有关时,让学生用两只手的食指分别压住一端削尖的铅笔的两端,体验压力作用效果与受力面积的关系;在研究声音产生的条件时,可让学生用手摸自己发声时声带的振动;学习做功改变物体内能时,可让学生双手互相搓一搓,体会温度的变化。实验简单,又能加深印象,一举两得。 2.用生活用品和学习用品做实验 用日常器具做实验,简便、直观、原理单一,有利于提高学生的实验技能和创新意识。在实际教学中笔者力争坛坛罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验。例如用生活用品做实验:A.用鸡蛋来说明惯性、摩擦阻力现象:选用外形相似的生鸡蛋、熟鸡蛋各一只,放在水平桌面上,用相同的力使它们在原处旋转,能迅速旋转的是熟鸡蛋,缓慢旋转几圈就停止的是生鸡蛋。因为生鸡蛋的壳内是液状的蛋清,外力作用在蛋壳上旋转时,蛋清由于惯性,继续保持静止状态,则它与蛋壳间存在摩擦阻力作用,使整个蛋只能缓慢转动。而熟鸡蛋内蛋清已凝固成蛋白,外力作用旋转时,整个蛋就能迅速转动。B.比如在演示静电现象时,我们可以用塑料笔杆或塑料尺和头发摩擦吸引碎纸屑,也可以让学生用包装、用塑料纸或者气球和墙壁摩擦使其吸在墙上。C.比如在做光的色散实验时,可以让学生在家里利用水盆和一面镜子来完成;用茶杯研究声音产生的原因;用白炽灯、拳头、头、研究日食、月食形成原因;再如用学习用品做实验:学习流体压强与哪些因素有关时,可以让学生拿两张白纸做实验;学习惯性时可以用小纸条和钢笔帽做实验或用纸张和文具盒做惯性实验:如把文具盒压在一张纸上,然后猛地将纸抽出,文具盒由于惯性还留在原地;学习压力作用效果时,可以用手抵住削尖的铅笔两端来感受受力面积不同压力作用效果不同或用圆规和橡皮泥做压强实验:如用圆规的尖端放在橡皮泥上和平放在橡皮泥上,明显得到的印记深度不一样说明压强与受力面积有关;平放时再用手用力按压一下印记会加深,又说明压强还和压力大小有关。用尺做实验说明声音的音调与频率的关系或用塑料尺研究摩擦起电;小孔成像让学生在纸上戳个洞,然后在课桌上观察日光灯成的像等等,这样即增强学生的动手能力又能使学生明白其中的道理。 3.注意实验在生活中的扩展和延伸 物理源于生活,而又作用于生活。物理知识已广泛渗透到社会生活的各个方面、各个角落。我们要鼓励引导学生“实验室外做实验,生活中学物理”,注重教学内容在生活中的延伸和拓展,利用学生对新鲜事物的好奇心,结合课堂教学内容设计物理实验,家庭小制作等,让每一个学生都能独立思考、自主创新、张显个性,充分发挥自己的潜能;在生活中进行知识的再创造、再发现。 如:①组织物理课外兴趣活动小组,指导动手搞小制作。如:制作橡皮测力计、潜望镜、土电话等;②组织用物理知识解决实际问题,培养分析、解决实际问题的能力,如:开展实地测量、电路安装(在学了串并联电路之后可以让学生设计并安装楼梯电灯的控制电

高中物理教材演示实验汇编

教材演示实验汇编 1.探究作用力与反作用力关系的实验装置如图,将台秤放在水平工作台上, 台秤上放有一杯水,读出此时台秤示数为F1,弹簧测力计下用细线悬挂一个小 球,静止时测力计示数为F2 ;将小球浸没到水中,处于静止状态,此时台秤示 数为F3 ,测力计示数为F4。小球在水中所受浮力大小为,方向; 该浮力的反作用力大小为,方向;比较两者关系即可得到作 用力与反作用力的关系。 2.在探究共点力作用下物体的平衡条件的实验中,请将下列步骤补充完整: A.将一方形薄木板平放在桌面上,在板面上用图钉固定好白纸,将三个弹 簧测力计的挂钩用细线系在小铁环上,如图甲所示 B.先将其中两个测力计固定在图板上,再沿某一方向拉着第三个测力计。 当铁环时,分别记下测力计的示数F1、F2、F3和,并作出各个力的图示 C.按作出F1、F2的合力F12,如图乙所示。比较F12和,由此,找出三个力F1、F2、F3的关系。 3.(1)某同学在“探究弹力与弹簧伸长的关系”时,得出了弹簧受到的拉力与弹簧的长度的关系,如图所示.请回答下列问题: (1)这根弹簧的原长是cm. (2)弹簧在受到6N的拉力时,弹簧比原长伸长了cm,此时弹簧发 生了形变. (3)分析图象及有关数据,可以得出的结论是,用此弹簧制作的弹簧测力 计的测量范围是。 (2)在探究“弹簧的弹力与伸长的关系”实验中,通过在悬挂的弹簧下面加 挂钩码,逐渐使弹簧伸长,得到以下的数据.由数据在坐标中画出图象. 由此得到结论:. 弹簧的劲度系数k=N/m.(取两位有效数字) 钩码个数 1 2 3 4 5 6 弹簧弹力F(N)0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 弹簧伸长x(cm) 1.20 2.40 3.60 4.76 6.10 7.10 4.在“研究滑动摩擦力的大小”实验中,如图将一木块和木板叠放于水平桌面上,弹簧测力计一端固定,另一端与木块水平相连,用力拉木板,使之在桌面上滑动,读出弹簧测力计的示数。根据的条件,木块与木板间滑动摩擦力等于测力计示数。 在实验中通过在木块上添加钩码的方法,改变木块对木板的压力,并分别测出滑动摩擦力的大小;把木板换成玻璃板再重复上面实验。下表为某实验小组测得的实验数据:

初中物理演示实验的改进之我见

初中物理演示实验的改进之我见 “没有演示实验的一堂课是不可想象的。”这是德国物理教学界流传着这样一种说法,由此可见,演示实验在物理教学中的地位和作用是不容置疑的。物理教材中已编入了大量的演示实验,其中有些实验因为自身设计或实际教学条件的局限,效果还不够理想;从演示实验的意义和作用来看,教材上某些章节演示实验数量还不够,教材里有的图片完全可以改成演示实验,必要时还需加入一些演示实验。笔者就改进初中演示实验的途径和原则浅论一、二。 一、演示实验的改进的途径 1、补充演示实验的数量 教材已列出大量实验,但仍有的章、节还没有演示实验或数量还不够。有和没有演示实验,教学的效果有很大区别,根据教学的实际情况,适时加入演示实验很有必要。 初二“液化”概念的教学,由于学生在生活中已经积累了一定量的感性素材,小学自然和初一地理学过“大气中的水蒸气会凝结成小水珠”,学生已经形成了液化的前概念,按教材列举一些液化现象,然后分析得出结论:“降低温度,气体液化”。这样的教学也能够建立“液化”的概念,但这种建立过程太粗略,停留在知识的识记上,课堂教学也枯燥。这节课是在学生已有的“液化”前概念的基础上,强化正确的认识,更深地认识“液化”,并要求学生会用“液化”解释生活中的有关物理现象。教学时可插入两个演示实验。先在秋高气爽的十月准备一瓶冰冻矿泉水,用抹布擦干净后展示在学生面前,立即唤醒

学生生活中的经历和脑中已有疑问“过一会,瓶外会有水珠出现?”,“瓶外为什么会有水珠出现?”学生很快进入教师设置的物理情景,教师趁机发问“瓶外的水珠从哪里来?”经过教师的讨论、分析、学生确定“水珠不是从瓶内渗出来的”,“水珠从空气中来”。教师进一步追问:“水珠是怎么从空气中变来的?”然后,演示下面实验,同时加热两只盛有冷水的烧杯,并引导复习、分析:“杯中的水有没有发生物态变化?”学生答:“蒸发”,“蒸发成的水蒸气,人眼为什么看不见水面上方的水蒸气?”(强调水蒸气是无色无味气体,空气中有大量的水蒸气)。取两块玻璃片,一片在火上烤热,另一片不烤。两片分别放在烧杯上片刻,待冷玻璃片上生成了明显的水珠时,而热玻璃片上没有生成水珠,把两块玻璃片同时展示给同学们看。“水珠是怎么来的?”“水蒸气遇冷凝结成小水珠”,随后要学生观察,拿走玻璃片的杯口上方有“白气”出现,“‘白气’是什么?”据分析,讨论得出“白气”是水蒸气遇冷凝结成的小水滴(及时矫正“白气”是水蒸气的错误前物理认识。)此时,刚才冰冻矿泉水瓶壁外已出现大量的水珠,学生心中关于水珠从哪儿来的谜底与“水”俱来。实验后接着进行归纳、应用……这样,学生不仅清晰的形成了“液化”的概念,还能较容易联系生活实际解释有关现象,在实验的帮助下一系列观察、思考、分析、归纳,让学生真正体验揭示自然界谜底乐趣。实践证明,这样教学,学生对“雾”、“露”以及早晨、晚上池塘上方的“白气”等现象分析,解释轻松而又准确。 当学生头脑中已有的错误前物理概念,与物理概念、规律相抵触矛盾

浅谈新课改下初中物理实验教改的一些想法

浅谈新课改下初中物理实验教改的一些想法 发表时间:2010-10-15T09:28:42.013Z 来源:《学园》2010年第5期供稿作者:刘明星 [导读] 物理学是一门以实验为基础的科学,实验不仅作为一种物理方法,而且作为物理思想 刘明星河北省唐山市开平体育运动学校 【摘要】随着实验教学的进一步深入,教师应根据教材要求和特点精心组织每一个演示实验,使之具有形象、真实、生动和有 趣的特点。【关键词】实验教学趣味操作实践 【中图分类号】 G632 【文献标识码】 A 【文章编号】 1674-4810(2010)05-0110-02 物理学是一门以实验为基础的科学,实验不仅作为一种物理方法,而且作为物理思想,在物理教学中占有极其重要的地位。实验可以培养学生的实验思维、实验技能和实验能力,促使学生更深刻、更牢固地掌握物理规律。 教学中,我注意发挥实验教学在培养学生的科学态度、科学方法上的作用,激发学生的好奇心和求知欲,促使学生主动探究解决问题的正确途径,让学生成为新知识的探究者和发现者。 一设计趣味性课堂实验,引入讲解新课 良好的开端是成功的一半。新课的引入是课堂教学的重要环节,精心设计的引入犹如乐曲中的前奏,起着提示主题、激起兴趣、进入情境的作用。设计趣味性实验,引入新课,不但可以让学生将上课前分散的注意力集中起来,更重要的是能引起学生浓厚的学习兴趣,诱发学生强烈的求知欲望,把学生迅速带到学习物理的情境中去。 演示实验可以激发学生的学习兴趣,培养学生的观察能力和思维能力,可使学生对物理现象获得生动、深刻的印象;做好课堂演示实验有助于学生掌握运用实验手段发现问题、解决问题的科学方法,并为学生独立完成分组实验,掌握操作技能发挥示范作用。 实验有一定的目的,通过实验教学可发展学生的思维活动,在学生实验中,教师并不是一个旁观者,应充分发挥主导作用,如:(1)用圆规和橡皮泥做压强实验:用圆规的尖端放在橡皮泥上和平放在橡皮泥上,明显得到的印记深度不一样,说明压强与受力面积有关;平放时再用手用力按压一下印记会加深,又说明压强还与压力有关;(2)用纸张和笔帽做惯性实验:把笔帽放在一张纸上,然后猛地将纸抽出,笔帽由于惯性还留在原地。然后让学生动手操作,把学生的兴趣直接引入实验,当观察能力、实验操作能力及思维能力都得到充分的调动,出现的问题都已解决。实验中学生主动的求知欲得到充分发挥。 作为面向全体学生通用的教科书,物理教材在实验编排上要考虑它的通用性、严密性和科学性,这就会在照顾全体学生方面有所欠缺,要强调严密性和科学性,就会出现器材繁杂、操作繁复、脱离生活、不易理解等问题。 二加强边学边实验的教学,加强对所学知识的理解 所谓边学边实验,是指学生在教师指导下,一边学习一边进行实验的教学组织形式。作为初中阶段的学生,往往单一的教学模式会使他们的注意力不能长时间集中,而简单地放手让他们自己实验,通常他们的能力又达不到。在课堂教学中,比较多地采用边学边实验的组织形式:在老师的有效组织下,让学生通过自己动眼、动脑、动手、动口进行学习,使各种感官受到刺激,就能延长学生的有意注意时间,促使大脑对各感官传输的信息进行综合分析,进而提高课堂教学的思维密度。 新的物理课程标准提出了新的教学理念:“从生活走向物理从物理走向社会”。也就是力求贴近学生生活,激发学生的学习兴趣,通过探索物理现象,揭示其中的物理规律;教学过程强调发展学生的认知过程,以物理知识为载体,让学生经历科学探究过程,学习科学探究方法,培养学生的探究精神、实践能力以及创新意识,在课堂上让学生体会探究实验的过程,体验探究实验中的快乐和成就感,提高学生动手操作的能力和分析解决问题的能力,培养学生对未知事物的探索精神。通过边学边实验,充分挖掘了学生的潜能,培养了学生的创造能力。如:学习小孔成像时,让学生在纸上戳个洞,然后在课桌上观察日光灯成的像;学习摩擦这节内容时,让学生用自己的塑料钢笔头在自己的头发上摩擦后,去吸引小纸屑。一边指导,一边做,一边思考,学生手脑并用,起到事半功倍的效果。 就初中阶段的学生所研究的题目来说,结论是早就有的。之所以要学生边学边实验,是想让他们亲自体验和领悟科学的思想观念、科学家研究问题的方法,同时获取知识。所以教师要相信学生的能力,让学生在充分动脑、动手、动口过程中主动积极地学,千万不要只关注结论的正确与否,甚至急于得出结论。让学生在探索概念和规律形成的过程中体会科学家发明和创造的过程,这样可培养学生对科学研究浓厚的兴趣与爱好。 三物理实验在物理教学中的作用 学生对物理产生兴趣往往是对实验本身的兴趣,如果在演示实验时,只强调教师的主导地位而忽视了学生的主体作用,让学生成为听众、观众,不参与实验的操作,久而久之,学生的这种兴趣就会逐渐消失。因此,要多鼓励学生参与实验活动,自主地去获取知识。例如:在探究真空能否传声时,可以让一名学生用抽气机从玻璃容器中向外抽气,其余学生听声音的大小如何变化。演示实验由学生来做,不仅参与的学生有了直接体验,而且其他学生受到的感染远比教师表演好得多。学生成了真正意义上的参与者,而不是旁观者。 巧用演示实验,激发学生的探究欲望,引导学生探究,让学生领悟科学探究的一般步骤。 在实验教学中,教师要改变以往的开门见山,直接得出结论的方式,而要采用探究式实验教学。让学生在教师的引导下思考、创造,享受成功的快乐。通过教师的示范引导,使学生通过教师的演示实验教学认识到科学探究方法的一般步骤:提出问题、猜想与假设、制订计划与设计实验、进行实验收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。通过教师有意识的探究方法的渗透,让学生在活动中掌握进行科学探究的一般方法。 例如:在“速度”的教学中,我讲了“龟兔赛跑”的故事,终点裁判应如何比较二者快慢?要比较它们的快慢,请设计一个物理量实现你的要求?由于长期受书本权威的影响,学生开始根本不敢发言,少数同学就使用了课本上的一句话“比较物体在单位时间内通过的路程”,我又问:“判断比较二者跑得快是以什么为依据?”并拿出两个力学小车,分别以相同时间比较路程多少的方法比较快慢和运动相同路程所用时间的多少比较快慢的方法演示,再让学生讨论,由于学生暂时抛开了教材,思想相对活跃了,在教师的鼓励下,学生通过讨论得出:“单位时间内通过的路程和通过单位路程所用时间都可以比较物体运动的快慢”。学生很快就回答:“使用单位时间内通过的路程来比较,这个值越大,运动越快,与我们的生活习惯相符,而用通过单位路程所用时间表示快慢,值越大,运动越慢与我们的生活习惯相反,所以用单位时间内通过的路程表示运动快慢更好。”这一节课的教学内容,以前只告诉了学生“是什么”,并未说明“为什么是什么”,本节课增加的实验一方

大学物理演示实验报告

实验一锥体上滚 【实验目的】: 1.通过观察与思考双锥体沿斜面轨道上滚的现象,使学生加深了解在重力场中物体总是以降低重心,趋于稳定的运动规律。 2.说明物体具有从势能高的位置向势能低的位置运动的趋势,同时说明物体势能和动能的相互转换。 【实验仪器】:锥体上滚演示仪 图1,锥体上滚演示仪 【实验原理】: 能量最低原理指出:物体或系统的能量总是自然趋向最低状态。本实验中在低端的两根导轨间距小,锥体停在此处重心被抬高了;相反,在高端两根导轨较为分开,锥体在此处下陷,重心实际上降低了。实验现象仍然符合能量最低原理。【实验步骤】: 1.将双锥体置于导轨的高端,双锥体并不下滚;

2.将双锥体置于导轨的低端,松手后双锥体向高端滚去; 3.重复第2步操作,仔细观察双锥体上滚的情况。 【注意事项】: 1.移动锥体时要轻拿轻放,切勿将锥体掉落在地上。 2.锥体启动时位置要正,防止它滚动时摔下来造成变形或损坏。

实验二陀螺进动 【实验目的】: 演示旋转刚体(车轮)在外力矩作用下的进动。 【实验仪器】:陀螺进动仪 图2陀螺进动仪 【实验原理】: 陀螺转动起来具有角动量L,当其倾斜时受到一个垂直纸面向里的重力矩(r ×mg)作用,根据角动量原理, 其方向也垂直纸面向里。

下一时刻的角动量L+△L向斜后方,陀螺将不会倒下,而是作进动。 【实验步骤】: 用力使陀螺快速转动,将其倾斜放在支架上,放手后陀螺不仅绕其自转轴转动,而且自转轴还会绕支架旋转。这就是进动现象。 【注意事项】: 注意保护陀螺,快要停止转动时用手接住,以免掉到地上摔坏。 实验三弹性碰撞仪 【实验目的】: 1. 演示等质量球的弹性碰撞过程,加深对动量原理的理解。 2. 演示弹性碰撞时能量的最大传递。 3. 使学生对弹性碰撞过程中的动量、能量变化过程有更清晰的理解。 【实验仪器】:弹性碰撞仪 图3,弹性碰撞仪

我在物理教学中的不足与改进措施

我在物理教学中的不足与改进措施 三中甄焕苗 在初中物理教学中,往往以教师的讲解和演示为主,学生处于被动地位,课堂气氛沉闷为了切实贯彻“以实验为基础”的教学原则,真正把物理实验作为物理教学的重要内容和有力工具,充分发挥实验的教学功能,我们提倡在教师的指导下,通过自己动眼、动脑、动手、动口去获取知识。通过学生自己阅读材料,自己做实验,还可以讨论讲述,改变学生学习中的被动地位,使课堂气氛不再沉闷。这样,不仅能够为学生提供学习的感性材料,验证物理规律,而且能够提供科学的思维方法,加深对基本知识的认识程度,培养学生用实验方法探索物理知识的能力。使他们学习的主动性、积极性得到充分发挥,激发学生的求知欲,培养学生的探索能力。 一、以实验作为新课的设疑引学,起到激发学习兴趣的作用,而且能够极大地调动学生的学习积极性。 在学习“平面镜成像”一节时,我做了一个演示实验引入,在玻璃板前面点燃一只蜡烛,后面放一个烧杯,当向烧杯中倒水,会出现一个奇特的现象,蜡烛在水中燃烧,使学生产生浓厚的兴趣。 在“浮力的应用”一节的学习中,我在水槽中同时放入了一个小钢球和一个大塑料片,让学生观察到小钢球沉底和大塑料片浮在水面上,从而引发学生思考:物体在液体中的上浮和下沉仅取决于它自身的受力情况。 再如,大气压强这一概念,对初中学生来说是比较抽象的,教学中我安排了大小试管的实验,先把两个试管套在一起,倒置,小试管下落,学生分析是试管受重力导致的。后将大试管内灌满水,再将小试管底向下插入,倒置,发现小试管反而上升了,给学生以很深刻的体会。然后又设计了两个对比性实验,每做一个实验,都引导学生观察现象,思考问题,分析问题,步步深入。首先做“水杯--厚纸片”演示实验,让学生思考:放开手后,厚纸片会不会掉下来?当学生看到厚纸片不会掉下来这个意想不到的现象时,无不感到新奇有趣。这时,再因势利导提出:“上述实验中厚纸片受到哪些力的作用?为什么厚纸片不会掉下来?”学生很自然领会到厚纸片不会掉下来一定受到一个向上的压力作用,这个压力只能是大气产生的,由此可见,大气对厚纸片产生了压强。进而向学生提出:“课本上要求做这个实验时,杯里要装满水,若杯里只盛少量水,甚至不装水,这个实验能不能成功?”为了开阔学生的思路,又进一步提出若用小刀片把厚纸片与杯的接触处撬开一个小口子,将会出现什么现象?然后再做实验加以验证。实验结果与分析、推理的一致性,加深了学生对大气压强的认

人教版高中物理课本中的图像和演示实验

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课本中的图像和演示实验 1.解释鸟儿为什么能够安然无恙: 2.商用核电站使用的是什么核燃料? 3.物体在传动带上是如何运动的,如何检验。 4.光斑向什么方向移动? 5.伽利略的实验说明了什么问题? 6.抛掉副油箱的目的是什么? 7.绳上的拉力等于 8.在下面哪些情况下,水不喷出来:上抛、斜抛、水平抛、下抛、自由落体。 9.马为什么能把车拉走? 10.描述蜡烛块的运动: 11.平抛实验说明了什么问题?

12.能否击中靶,为什么? 13.卡文迪许扭称 14.三个宇宙速度的意义。 16.计算动量变化: m=1㎏,v=2m/s,v'=2m/s。 17.请解释 18.机械能是否守恒,动量是否守恒 19.请解释 20.分析小车的运动情况 21.分析铁锤钉钉子的过程: 22.请分析小球在不同位置的受力情况 23.确定单摆的周期?

24.转动频率有很小缓慢逐渐增大,分析振子的振动情况:频率、振幅 25.分析其它各摆的振幅和周期 26.说明此曲线的意义 27.描述现象,分析原因。 28.小球做什么运动,摆长是多少。 30.由这两组图分别得到什么结论? 31.这个实验说明了什么问题? 32.会分析加强区域和减弱区域。

33.判断频率的高低情况。 34.此实验说明了什么问题 ? 35.什么东西在运动?这种运动有什么特点?说明 了什么问题?是轨迹吗? 36.分子力随分子间距离变化的规律是什么?再此 图上画出分子间势能随分子间距离的变化规律。 37.请解释为什么要用较大的力才能将玻璃提起来。 38.如何操作能使火柴头燃烧,为什么? 39.温度计示数如何变化,为什么?

初中物理演示实验六忌

初中物理演示实验六忌 一、忌课前准备不充分 演示实验作为一种教学手段,是教师备课的重要内容,需要教师认真研究和准备。有的教师轻视课前演示实验的准备工作,结果造成演示失败或出现意想不到的情况,以致在课堂上手忙脚乱,“强行”让学生接受结论,教学效果很不理想。造成这种情况的原因是多方面的:有的是思想认识存在问题,对实验教学不重视或持怀疑态度;有的是疏忽大意,以为实验内容简单、以前做过或曾看见别人做过,不必特意准备;还有的是怕麻烦。这些都是演示实验教学的大忌。 教师在课前首先要准备好与实验有关的全部仪器、材料。其次是在课前反复操作,直到熟练的地步,对于在实验中可能出现的故障做到心中有数并能及时排除。第三是掌握演示时间,注意与教学进度紧密配合。第四是教师要考虑除大纲和教材中规定的演示实验外,还可以适当补充哪些小实验,或对现有的实验作必要的改进,以提高教学效果。例如在讲解蒸发吸热这一问题时,教师可用方座支架、小烧瓶、细玻璃管、有色水和小烧杯等组装一个伽利略气体温度计,用它来演示蒸发吸热现象比直接用普通温度计演示现象清晰、直观。第五是要考虑在演示过程中如何引导学生观察,启发学生思维,最大限度地发挥演示实验的作用。 二、忌操作不规范 操作规范是指教师在使用仪器、连接和装配仪器及演示现象时动作要准确、标准。例如在使用托盘天平时,取用砝码、移动游码必须用镊子而不能用手;点燃酒精灯后火柴签不能随手扔在地上,要放在专门的废物杯中;电路的连接应先接线路、后接电源,拆卸时先断电源、后拆线路;导线两端接头不是钩、叉时要注意导线在接线柱上的绕向应同螺母旋紧的方向一致等。教师的一举一动都会给学生留下深刻的印象,起到潜移默化的作用。教师的规范操作,不仅是实验成功的前提,而且会使学生养成严谨求实的良好实验习惯。 三、忌实验用语不准确 教师在介绍实验仪器、阐述实验过程和总结实验结论时,语言必须准确而不含糊。有的教师在进行演示实验时不注意语言的准确表达,对学生正确认识仪器、形成概念、掌握定律就会产生不良的影响。例如在称呼仪器名称时就有三种错误现象:一是随意更改仪器名称,如将滑动变阻器称为电阻器,将斜面小车称为木板小车等。二是将类似的仪器混为一谈,如将圆筒测力计、平板测力计称为弹簧秤。三是方言和普通话夹杂使用,对仪器的读音不准。 四、忌唱独角戏,不让学生参与配合 演示实验不能先由教师做给学生看,再讲给学生听,使演示与讲解脱节。那样做忽视了学生学习的主动性,把学生当作被动接收的“仓库”,完全没有发挥出

初中物理演示实验、分组实验汇总

人教版初中物理实验目录八年级上物理实验目录 一、演示实验 1、测一测你听觉的频率范围; 2、探究声音的奥秘; 3、观察水的三种状态记起特征; 4、练习使用温度计; 5、观察蒸发现象; 6、模拟大自然中“雨”的形成; 7、人工造“雪”; 8、分解太阳光; 9、观察色光的混合; 10、观察颜料的混合; 11、探测红外线的热效应; 12、光的直线传播——手影; 13、探究光的反射; 14、观察镜面反射与漫反射; 15、认识透镜; 16、辨别凸透镜和凹透镜; 17、测定凸透镜的焦距; 18、透镜的应用; 19、通过两个透镜观察物体; 20、观察光从空气射入水中时的折射现象; 21、观察光通过玻璃砖时的折射现象; 22、探究透镜的奥秘; 23、光的折射与透镜原理; 24、比较课桌的长、宽、高; 25、观察刻度尺; 26、用刻度尺测量纸张的厚度; 27、比较纸片下落的快慢; 28、测量纸片下落的速度。 二、分组实验 1、观察水的沸腾; 2、探究水、松香的熔化特点; 3、探究平面镜成像的特点; 4、探究凸透镜成像的规律; 5、研究充水玻璃管中气泡的运动规律。

一、演示实验 1、托盘天平的认识和使用; 2、探究物体的形状、形态的变化对其质量大小的影响; 3、测量一枚大头针的质量; 4、测量水的质量; 5、探究物体的质量和体积之间的关系; 6、比较物质的硬度; 7、认识物体的结构; 8、探究分子的运动和分子间存在吸引力; 9、观察物体形变大小与外力大小的关系; 10、观察弹簧测力计; 11、判断重力的方向; 12、研究自行车上的摩擦力; 13、物体间力的作用是相互的; 14、探究大气压强; 15、估测大气压的值; 16、流体压强和流速的关系; 17、探究浮力的大小; 18、下沉的物体是否受到浮力的作用; 19、怎样使物体上浮或下沉; 20、探究二力平衡的条件; 21、探究阻力对物体的影响; 22、探究物体的浮沉条件; 23、观察惯性现象; 二、分组实验 1、用天平测物体的质量; 2、用量筒和天平测量固体和液体的密度; 3、探究不同物质比热容的大小; 4、探究影响物体所受重力大小的因素; 5、探究改变摩擦力大小的方法; 6、探究压力和压强的关系和效果; 7、探究液体的压强。

中学物理演示实验教学的现状及改进策略

中学物理演示实验教学的现状及改进策略 物理学是一门以实验为基础的自然科,在物理学发展的过程中,每个概念、定律都离不开与其相关的物理实验,实验在物理学的发展中有着巨大的意义和推动作用,可以说,离开了物理实验,就没有物理学的发展。美国的中学教育十分重视培养学生的动手能力和独立思考并解决问题的能力。在美国中学物理教学中演示实验教学占据了相当大的比例,物理教师一般都配备有专用的实验室和陈列室,学生以班级为单位轮流在实验室上课,而陈列室则放满了要展示的实验教具。我国物理实验教学的现实情况确实令人担忧,但是造成这种现状的原因是多种多样的,首先,在我国中西部地区教育经费严重不足,大部分乡镇中学的仪器配置均达不到国家三类标准,仍有大量的学校没有专门的实验设备和器材。其次是实验教学水平和设备维护上的缺陷,许多乡镇中学缺乏合格的实验员和设备管理人员,而一般乡镇中学的物理教师往往没有受过专业的物理实验操作培训,即使受过培训一般也跟不上课程改革的需要。因此,将中学物理教学实践与教学理论相结合,通过演示实验使学生学习的知识更好的得到同化和顺化,将知识变成自身所具有的能力。 一、中学物理演示实验教学现状的调查分析

(一)应试教育的升学压力与实验教学之间的矛盾 简单的追求升学率而忽视学生的科学发展,物理教师演示实验教学理念和教学手段陈旧僵化。目前,升学应试压力对物理演示实验教学的冲击,这也是当前物理教学中最为突出尖锐的矛盾。在保证教学进度的情况下只能压缩学生自主探究和讨论的实践。 (二)实验设备、教师操作水平在地区与学校之间分配不均 实验室和实验设备还是比较全面的,均能按照教材和课程标准完成相关实验。实验室是去年刚刚更新过的,实验设备还是比较完善的,常规的中学物理实验和创新实验都是能够完成的。调查演示实验的操作效果和试验成功率时,重点中学的老师均表示:“学校配备了专门的实验员对设备仪器进行维护,老师的自身专业素质都比较完善,独立完成中学阶段的实验都较为顺利。”而普通中学的教师则反映:“我校并没有专业的实验员,每一个教师都是多面手身兼多职,学校人手不足啊”。 (三)教师在演示实验教学方面热情较高但是缺乏专业学习培训 利用日常生活常见的材料自制实验器材,来解决看似十分复杂的物理概念,可以激发学生的学习兴趣,达到由浅入深的效果。可是我们的时间、精力和知识都不太充足,要是

小学支教趣味物理实验讲义

支教第二节课教案 教学内容: 为学生们演示四个有趣的物理小实验。 教学目标: 让学生们在实验中熟悉物理知识,体会物理的奥秘,同时激发他们动手的热情。 教学内容: 1、简单总结上节数学课的知识 2、引入物理小实验 下面我们开始变“魔术”,这是一个很简单的小魔术,大家每个人都可以用手边的道具来展示自己的“魔力”。好,下面我为大家演示一下这个魔术:(展示“失而复得的硬币”,可以给学生们一些硬币,让有条件的学生亲生体验) 好,我们展示结束这个小魔术后,那么问题来了:硬币明明就在水杯下面,我们为什么看不到它?难道有二次元?下面有哪位同学想要说一说它是什么原理?(叫学生回答,答对者可以给一点小礼品) 这位同学回答的很好,下面我们就来揭秘这个魔术:其实这并不是因为光的折射,毕竟光在折射之后你还能看到它,比如下面(将木条放在水杯中,木条折断)。但是现在硬币完全消失了 (~ ̄▽ ̄)→)!大家知道,我们要想看到东西,必须要有物体反射的光进入到我们的眼睛。(板书演示)当硬币放在水中时,水的表面会反射一部分的自然光,水杯呢,也会反射一部分的光,到达硬币上反射出来的光太小了,就很难看到了。 这就好比有一扇玻璃窗(有色的),你站在暗的那一面,可以看到亮的那一面有人影;但如果你站在亮的一面,看暗的一面,那你很难会看到东西。 总而言之,这个实验的原理是一句话:玻璃和水反射的光比硬币反射出来的光强的多 不要着急,我们下面还有魔术在等着大家→_→。接下来,我们每个人又要变身名侦探。下面这个实验只能我们演示给大家了。(引入柠檬、烘烤实验,需要物品:柠檬、白纸、棉签、挤出柠檬汁的东西、或是直接挤好柠檬汁)下面我在白纸上用无色透明的水写下加密的信息,然后把纸晾干。接下来,就让我们破解密码,只要用打火机稍稍烘烤信件背面,真相就回浮出纸面! (~ ̄▽ ̄)→)这又是为什么呢?生活中我们有没有见过类似的现象呢? 大家平时有没有遇到苹果咬了一口放在那里,一段时间它会慢慢变色。这个原理是和这个差不多的。 这个实验是因为柠檬汁中富含柠檬酸(一种化学品,就是吃起来让你感觉酸的东西),在空气中容易被氧化。用火焰烘烤,能大大加快氧化反应的进程。 而氧化的产物是褐色的,于是之前书写的内容就能看到了。苹果又是为什么变色呢?是因为苹果果肉中也有类似的氧化物,叫做酚类化合物,当苹果完

新课改下的初中物理教学反思

教学反思 对新课改下的初中物理教学反思 李文龙 新课程形势下要求:一个称职的初中物理教师,决不能“教书匠”式地“照本宣科”,要在教学中不断反思,不断学习,与时共进。新课程提倡培养学生独立思考能力、发现问题与解决问题的能力以及探究式学习的习惯。可是,如果物理教师对于教学不做任何反思,既不注意及时吸收他们的研究成果,自己对教学又不做认真思考,“上课时,只是就事论事地将基本的知识传授给学生,下课后要他们死记,而不鼓励他们思考分析”,那么,又怎能转变学生被动接受、死记硬背的学习方式,拓展学生学习和探究物理问题的空间呢? 一、新课程下物理的教学反思对于教师物理专业发展有很大的作用。 一方面,有助于我们在新课程改革环境中更加深入研究物理教学。当代国内外教育界都提出,“教师即研究者”。教学反思中的“反思”,从本质上来说,就是教师的一种经常的、贯穿始终的对教学活动中各种现象进行检查、分析、反馈、调节,使整个教学活动、教学为日趋优化的过程。这无疑会促进教师关注自己的教学行为,深入地开展教学研究活动。作为一种学习方式,研究性学习成为时下教学界研究的热点之一。初中《物理》附有许多研究性学习“综合探究”;近几年,都有部分中学的开展物理“研究性学习成果”展示活动;许多教学杂志也刊登了很多关于研究性学习的文章……可见,各地普遍重视研究性学习。但是如何开展物理学科的研究性学习,需要我们深入、细致地探讨。

另一方面,有助于我们在新课程改革下实践教学智慧。教学的复杂性决定了它不是教师展现知识、演练技艺的过程,而是教师实践智慧的体现过程。我在初登教坛时,为了教好物理课,经常通过多讲定理、多做习题,但往往学生理解不深刻,不能真正的掌握。通过反思我意识到人的认识是从感性到理性的发展的,那么知识的掌握也应该遵循这样的规律。因而我在动量守恒定律教学中,先介绍了这个定律的发现过程:它起源于16~17 世纪西欧的哲学家对宇宙运动的哲学思考。 二、对理论和专业基础方面的反思。 物理老师要进行教学反思,固然依赖于自身在教学实践中不断积累起来的经验,但是仅仅行停留在经验的认识上是远远不够的,因为教学是一种复杂的社会活动,对教学行为的反思需要以一定物理知识的教学理论和专业学识为基础。 1.转变物理教学理念。 教学理念是教学行为的理论支点。新课程背景下,物理教师应该经常反思自己或他人的教学行为,及时更新教学理念。新的教学理念认为,课程是教师、学生、教材、环境四个因素的整合。教学是一种对话、一种沟通、一种合作共建,而这样的教学所蕴涵的课堂文化,有着鲜明的和谐、民主、平等特色。那么,在教学中如何体现新的教学理念呢?即在教与学的交互活动中,要不断培养学生自主学习、探究学习和合作学习的习惯,提高他们独立思考、创新思维的能力。要转变教学理念,历史与社会教师应加强对历史与社会教学理论的研习,如《物理教学》、《中学物理教学参考》杂志开辟的一些栏目的讨论文章对更新教学理念就有许多帮助。 2.丰富物理专业学识。

物理演示实验-讲义

物理演示实验讲义物理实验教学中心编

二零零八年六月 目录 糖溶液旋光 2 白光全息 3 太阳能应用 4 法拉第笼 5 能量穿梭机 6 超导磁悬浮列车7 电磁炮8 飞机的升力9 激光倍频10 魔灯——等离子球11 氢燃料电池12 三相旋转磁场13 锥体上滚14

阿贝成像和空间滤波15 超声雾化16 傅科摆17 光学分形18 光学幻影19 红绿立体图20 混沌摆21 家用冰箱空调制冷系统原理22 龙卷风23 茹可夫斯基凳24 陀螺仪25 雅格布天梯26 长余辉材料27 海市蜃楼28 直升飞机29 糖溶液旋光 【实验目的】 演示糖溶液的旋光色散现象 【实验原理】 线偏振光在某些介质中传播时,出射光振动面会转过一定角度,这种现象称为旋光性。线偏振光可分解成左旋和右旋圆偏振光。两种圆偏振光在介质中传速

不同,但通过一定距离后,两种圆偏振光合成后仍为线偏振光,只是振动面转过一定角度θ。在溶液传播时,转角θ大小为: θ=,其中l为液体的长度,D为溶液的浓度,c为溶液的旋光率。 cDl c是偏振光波长λ的函数。由此,当白色线偏振光通过旋光物质后,不同波长的线偏振光振动面旋转的角度不同,各色光的振动面随之相互分开。这种现象称为旋光色散。 【实验操作】 在仪器的后方加上第二个某单色偏振片,转动第1个偏振片,使该色光的振动面与第二个偏振片的偏振化方向一致,则此色光可全部通过,此色光的光强最大,其余色光成分按马吕斯定律为部分通过,旋转偏振片可见透射光的主色调周期性变化。 白光全息 白光全息是指在普通白光照射下再现的立体全息。当记录介质的感光厚度远

大于干涉条纹的间距时,在其厚度方向形成三维干涉图样。 如图示白光再现全息照 相光路,激光束经过扩束后, 再经反射镜反射,设该光为 参考光,参考光穿过全息干 版后,投射到物体表面后反射,此光为物光。参考光和物光形成三维空间干涉条纹,如用白光再现,则各色光全息像完全分开,全息再现像十分清楚。

几个初中物理实验的改进与创新

初中物理实验的若干改进和创新 龙门镇初级中学杨丹 引言物理学是一门以观察和实验为主的科学,实验教学则是物理教学的一种重要手段,在初中物理教学中,根据初中学生的好奇心强、认知能力有限的特点,积极开展物理实验教学,不仅能培养学生的信息收集和整理等基本技能,而且可以培养学生观察能力、思维能力、动手能力以及终生学习和创新的意识,培养学生实事求是的科学态度,激发学生的学习热情。多年来,我在物理教学中通过对实验的不断探究、改进和实践,将教材中几个实验加以改进,达到了良好的教学效果。 一自制简易的实验器材是解决问题的根本途径 1 、自制简易的激光光源 光学实验中的激光光源灯泡很容易坏,也为老师的教学增加了不少麻烦。因此我试着自制了一个简易的激光光源,使整个光学实验顺利完成。方法如下:买一个玩具激光手电筒,在废灯泡芯上取一小段玻璃柱,将玻璃柱装在激光电筒的前盖内,适当调整玻璃柱的角度,一个实用的光源就做好了。 2 、自制浮沉子 演示浮沉条件时,课本上曾用鸡蛋与盐水做或用青霉素的瓶子加水做。在实际操作时前者操作复杂,后者根本不能实现。 我是这样制作的:取一个5cm左右的塑料笔盖,再取一个螺丝旋进笔盖内做配重,另一端用用气球上的橡皮膜扎住,然后放入盛有大半瓶水的矿泉水瓶中,盖紧瓶盖,不能漏气,手捏矿泉水瓶即可实现浮沉,同时可观察到橡皮膜发生形变,说明浮沉的原因。 3、自制灵敏度高的演示温度计 当使用温度计上演示实验课时,可见度非常差,我自制的演示温度计,不但可见性好,而且灵敏度高。用日光灯起辉器的铝质外壳做测温泡,在铝筒口上紧塞一只橡皮塞,塞子的中间钻一小孔,注入红色的墨水适量,再把一内径2-3mm的玻璃管紧插入孔内,并伸到接近底部的位置。在玻璃管背面衬上白色背景的刻度板,就可以做成一个灵敏度高的温度计。可用来演示蒸发吸热,比热容实验。 4.导体与绝缘体的相对性 用一个25W的白炽灯与一个白炽灯的废灯芯串联安在竖放的木板上,用插头接入220V的电压。当用酒精喷灯加热废灯芯到红热状态时,灯泡发光,停止加热,温度降低灯泡又熄灭。此实验应使

趣味物理实验

有趣的惯性实验 同学们,当你快速跑步时,让你马上停下来,你能做到吗?当你推动一个物体时,是不是刚开始用的力气要更大一些呢?其实,这些都是因为物体有惯性的缘故。今天的作文课上,老师就给我们演示了几个惯性的实验,大家一起跟我来看一看。 第一个实验开始了。楼老师小心翼翼地将八个象棋子叠在一起,然后拿起一把直尺,举得高高的,微笑着说:“我要从这叠象棋中取出最下面的一个,但上面的棋子能保持不动。”什么?要取出最下面那个棋子,而上面的却能做到不动?我简直不相信自己的耳朵,老师该不会是在吹牛吧?同学们也将信将疑望着老师。只见老师将直尺紧贴着桌面,迅速地朝最下面的象棋敲去。啊!奇迹发生了!只听见“啪”的一声,最下面的那个棋子飞了出去,而上面的棋子真的稳稳当当地叠在桌子上!太神奇了!同学们情不自禁地欢呼起来,教室里响起了一片热烈的掌。 还有更精彩的呢!第二个实验开始了,老师从抽屉里取出一个饮料瓶和一张纸条,然后将瓶子倒扣在纸条上。“同学们,如果我将纸条抽出,瓶子会不会倒啊?”“会!当然会!”同学们异口同声地说。“好!请认真看喽!”老师笑了笑,一副胸有成竹的样子。只见她弓着背,一手撑着桌子,一手抓着纸条。同学们都站了起来,伸长脖子,眼睛一眨不

眨的,生怕漏掉一个细节。“一、二、三!”老师将纸条猛地一抽,那瓶子像个醉汉一样晃了晃,却渐渐地平稳下来了,没倒!耶!成功了!教室里又爆发出一阵雷鸣般的掌声! 第三个实验是将硬币放在饮料瓶的盖子上,然后在硬币下压一张纸条,要将纸条抽出,而硬币却依然留在瓶盖上。这个实验同样十分精彩,老师也做得非常地成功。同学们不时发出“啧啧”的称赞声。 “老师,为什么会这样啊?”同学们都迷惑不解。这时老师向我们解释了其中的原理——“物体只要不受到外力的作用,就会保持其原来的静止状态或匀速运动状态不变。就像汽车,开始的时候,即使是急刹车,也会继续再向前行一段路,才会停下来。棋子、饮料瓶、硬币原先是不动的,当迅速地取出下面的物体时,仍旧会保持不动。”哦,原来是这样!同学们恍然大悟。 科学真是太神奇了!长大后,我一定要通过自己的努力,却揭开生活中一个个的“谜”。 简易显微镜制作 一、制作方法: 简易显微镜是由镜头、镜筒、镜柱、反光镜四部分组成。 1、镜头 将一种聚光手电筒的电珠打碎,取下前面的玻璃球,用钳子把玻璃球周围玻璃片夹掉。选厚为2毫米的硬纸板剪成50×50毫米的3片方块。在中心打一小孔,以玻璃球恰好嵌入为佳,再用粘合剂把三片硬纸板粘在一起。

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