高中物理实验创新与自制教具

中学物理演示实验教具制作与探究中学物理是一门学科，需要进行实验才能更好地理解概念和理论。

因此，制作合适的实验教具是非常重要的，它可以使实验的效果更加明显和有效。

本文将介绍中学物理的一些常见实验以及如何制作和使用相应的实验教具。

一、运动学实验1. 自由落体实验自由落体实验主要是通过测量物体从静止开始自由下落所需的时间来验证自由落体运动规律，以此来理解重力和重力加速度的概念。

教具制作：制作一条简易的自由落体装置。

将一根0.5米左右的透明塑料水管图放在一块平整的板子上，将一小球置于水管中，亦可用纸条滑入球，使球在水管内自由落下。

在球落到水平面上后，用尺子测量球落下时间，即可得到重力加速度的值。

2. 匀变速直线运动实验匀变速直线运动实验需要验证位移、速度和加速度之间的关系，从而理解匀变速直线运动的规律。

教具制作：需要一个能够提供恒定牵引力的小车，并在其顶部固定一个计时器。

在直线轨道上设有几个报告点，用万能表检测小车通过这些点的时间。

通过计算这些时间，根据位移公式验证其与速度和加速度之间的关系。

二、力学实验1. 牛顿第一定律实验牛顿第一定律表明，在没有外力作用的物理系统中，物体将保持其运动状态不变。

因此，我们可以通过牛顿第一定律实验来观察物体运动状态的变化。

教具制作：需要一个轻轻放置于直线轨道上的滑块，聚焦于滑块上下运动的界定伐值，通过计时器来记录滑块到达伐值的时间。

首先使滑块作匀速运动，然后用另一根轻细线绑住滑块，以提供施加锅碗瓢盆等外力，观察滑块是否发生运动状态的变化。

2. 牛顿第二定律实验牛顿第二定律表明，物体的加速度正比于施加于它的力之和，并与物体的质量成反比。

因此，我们可以通过牛顿第二定律实验来观察物体的加速度变化。

教具制作：需要一个重物、弹簧计和计时器。

通过固定重物和弹簧计，将重物挂在弹簧计上控制其质量和施加的力，记录其施加不同的重力作用下的振动数据，计算加速度的值。

三、热学实验1. 热传导实验热传导实验主要是验证热的传导过程，从而理解热的性质和规律。

比较不同物质的吸热能力物理实验创新装置
图一：塑料瓶中装有相同质量的水、食用油的。

图二：用U形管改装的气体温度计，为增加可视度，里面装的是红墨水。

图三：将塑料瓶放在水槽里，用导管连接U形管和直玻璃管。

图四：往水槽里倒入适量的热水。

创新思路：
教材中实验原型温度计液柱上升慢，水和食用油吸收的热量难以做到相同，
耗时长，温度计的可视度差，大多数学生看不清读数。

创新装置用U型管改装成气体温度计，气体受热膨胀比液体快，瓶内水和食用油有较小温度的变化就能使气体膨胀较大，温度计的液柱上升快，U型管内水位差变大。

往水槽里倒入热水，更主要的是确保了水和食用油吸收的热量相等，因而节省了实验时间，提高了学生的可视度和可信度，并且实验直观、形象、操作简单、
方便省时。

创新实验结果：
质量和初温相同的水、食用油，加热相同的时间，与食用油相连的温度计液面水位差大，说明油的温度升高得快，表明油的吸热能力弱。

注意：
水温约70摄氏度，实验完毕，请将直玻璃管取出来，用盖子盖好塑料瓶。

浅谈自制教具在高中物理课堂教学中的有效运用一、引言自制教具在教学中的运用可以有效地提高学生的学习兴趣，激发学生的学习动力，增强学生对知识的理解和记忆。

在高中物理课堂教学中，通过制作一些简单易做又能够有效辅助理解物理知识的教具，对于提高教学效果具有重要意义。

本文将就自制教具在高中物理课堂教学中的有效运用进行一些探讨。

1、激发学生的学习兴趣高中物理课程内容繁杂，学生们常常会觉得枯燥乏味。

自制教具的运用可以活跃课堂气氛，吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣。

通过制作有趣的教具，可以让学生在轻松愉快的氛围中学习物理知识，从而提高学生的学习积极性。

2、增强学生的学习动力自制教具的制作过程需要学生动手操作，这可以培养学生的实践能力和动手能力。

制作教具也需要对物理知识有一定的理解，这可以促使学生主动学习物理知识，增强他们的学习动力，提高学习效果。

3、辅助理解和记忆通过自制教具，可以将抽象的物理知识具体化，使学生更容易理解和记忆。

通过制作简易的物体模型，可以让学生直观地了解物理规律和现象，帮助他们加深对物理知识的理解和记忆。

三、高中物理课堂中自制教具的应用1、力学方面在力学方面，可以通过制作简易的斜面、重力小车、滑轮等教具，来辅助学生理解滑动摩擦、平衡力、牛顿定律等力学概念。

通过自制的斜面和重力小车，可以让学生亲身体验斜面上物体的运动规律，加深他们对斜面摩擦力、斜面加速度等概念的理解。

在热力学方面，可以通过制作简易的热传导模型、热膨胀模型等教具，来帮助学生理解热传导、热膨胀等热力学概念。

通过自制的热传导模型，可以让学生直观地了解不同材料的热传导特性，帮助他们理解热传导的基本原理。

在电磁学方面，可以通过制作简易的电路模型、磁场模型等教具，来帮助学生理解电路、电磁感应等电磁学概念。

通过自制的电路模型，可以让学生实际操作电路，了解电流、电阻、电压等基本概念，加深对电路原理的理解。

四、自制教具的制作与运用1、选择合适的教具在制作自制教具时，首先需要根据课程内容和教学目标来选择合适的教具。

浅谈自制教具在高中物理课堂教学中的有效运用教具是教师在课堂教学中用来辅助教学的道具、器材或设备。

在高中物理教学中，合理有效地运用自制教具，既可以激发学生对物理知识的学习兴趣，又可以帮助学生更好地理解和掌握抽象的物理概念，因而具有重要的教学意义。

一、激发学生学习兴趣自制教具能够通过直观、生动的形式展示物理现象，激发学生的学习兴趣。

相比于传统的教学方法，自制教具可以将抽象的物理知识转化为具体的、可观察的实验现象，让学生通过亲自操作、观察来体验和感受物理现象的规律。

在教学光的直线传播时，可以通过自制的光路来演示光的传播路径，让学生亲眼目睹光线直线传播的规律，增加学生对光线传播的兴趣和理解。

二、促进思维发展自制教具可以促进学生的思维发展。

通过制作和使用自制教具，学生可以进行自主思考、实践操作，提升自己的观察、实验和推理能力。

在教学光的反射定律时，可以使用自制的平面镜和光束来进行反射实验，让学生自主观察光束的入射角、反射角和反射光束的关系，从而深入理解光的反射定律。

通过自主思考和实践操作，学生不仅能够将抽象的物理理论联系到具体的实际情境中，还能够培养学生的分析和解决问题的能力。

三、提高课堂效率自制教具可以提高课堂教学的效率。

教师在教学过程中使用自制教具能够让学生更加专注于课堂内容，提高学生的学习积极性和学习效果。

相比于传统的教学方法，自制教具具有直观、生动的特点，可以让学生更加主动地参与到课堂活动中，从而提高学生的学习兴趣和参与度，促进学生的主动学习。

自制教具还能够帮助教师更好地组织和展示课堂内容，提高教学效果和效率。

四、培养动手能力自制教具能够培养学生的动手能力。

在制作自制教具的过程中，学生需要进行材料的选取、加工和组装等操作，提高了学生的动手能力和实践能力。

通过动手实践的过程，学生能够更加深入地理解物理原理，培养学生观察、实验和解决问题的能力。

在制作电磁铁实验装置时，学生需要选取适当材料、绕制线圈，并通过接通电流来观察和验证电磁铁的工作原理。

8个物理创作小发明创新小发明制作方法1、自制羽毛球准备材料：空饮料瓶一只，泡沫水果网套两只，橡皮筋一根，玻璃弹子一只。

制作过程：1.取250毫升空饮料瓶一只，将瓶子的上半部分剪下；2.将剪下的部分均分为8份，用剪刀剪至瓶颈处，然后，将每一份剪成大小一致的花瓣形状；3.将泡沫水果网套套在瓶身外，用橡皮筋固定在瓶口处；4.将另一只泡沫水果网套裹住一粒玻璃弹子，塞进瓶口，塞紧并露出1厘米左右；5.剪下半只乒乓球，将半球底面覆在瓶口上，四边剪成须状，盖住瓶口后用橡皮筋固定住。

6.美化修饰后，一只自制羽毛球完成了。

用羽毛球拍打一打，看看效果怎么样？2、自制香皂纸制作材料和工具：吸湿性较好的白纸，小块香皂，一支毛笔和一次性饮料罐。

制作方法：先把香皂切碎后放在罐里，盛上适量的水后把杯子放在炉上加热，等香皂融化，将白纸裁成火柴盒大小，一张张涂透皂液，再取出阴干就成了香皂纸。

3、自制热气球1.首先我们用软纸裁出6～8个叶状的纸片。

2.将它们对折并用胶水将它们的边粘在一起作成一个气球。

3.用胶带将四根连线粘到气球底部。

用橡皮泥将线的另外一端固定在桌子上。

4.尽量将电吹风的速度调的很慢。

将吹风口向上对准底部的开口并且打开开关。

气球会慢慢变大拉紧细线并且离开桌面。

4、自制手电筒具体制作方法是：将一只废易拉罐（如露露饮料罐）起掉一头盖子，另一头用圆头榔头敲凹。

用厚瓦楞纸板卷起两节一号电池，电池正极朝上、负极朝下装入罐中。

找一个合适的塑料盖（如神奇大大卷的盒盖正好可以扣在露露饮料罐上），在盒盖中央挖一个圆形小洞，洞的大小以使灯泡插紧为宜。

将灯泡底座插入小洞。

取一段寻线两端剥去线皮，一端绕在灯座上，另一端从塑料盖侧面扎一个小孔穿出。

将塑料盖盖在易拉罐上。

检查一下，灯泡、电池是不是紧密接触。

到这里一次性手电筒就做好了。

使用时，用大拇指把从侧壁穿出的导线按在从拉罐无油漆的焊缝上，手电筒就会发光，大拇指离开导线跳起，手电筒就灭了，使用非常方便。

浅谈自制教具在高中物理课堂教学中的有效运用自制教具在高中物理教学中的有效运用，可以使学生更深入地理解物理概念和实验现象，更好地巩固所学知识，激发学生对物理学科的热爱和兴趣，促进学生的学习兴趣和创新意识的发展。

本文将从以下四个方面来浅谈自制教具在高中物理课堂教学中的有效运用。

一、为学生创造良好的学习环境自制教具在高中物理教学中可以为学生创造良好的学习环境。

很多物理实验需要用到复杂的仪器和设备，但由于种种原因，在学校里我们没有条件使用这样的设备。

因此，教师在教学中可以根据教学需要和实际情况，采用自制教具来实现物理实验的目的。

通过制作和使用自制教具，教师可以为学生创造出一个具有良好学习环境的物理实验室体验，让学生在轻松愉快的氛围中体验物理实验的乐趣。

二、提高课堂教学的互动性使用自制教具在高中物理课堂教学中，教师可以通过自己的巧妙制作使得实验中的现象更加直观生动，使学生更好地理解和感受到实验的过程和现象，增加了实验的趣味性，促进学生的学习兴趣和积极再学习的动力。

这样的操作可以为学生的想象力和创造力提供广泛的空间，同时也可以提高课堂教学的互动性。

三、增强学生的实验经验自制教具可以为学生提供丰富的实验经验。

在学生使用自制教具的过程中，他们会不断受到新的刺激和启发，对物理实验的感受得到深化，实验的全面性也得到了提升，从而更好地加深了学生对物理实验的理解和掌握。

四、提升学生的创新思维自制教具可以激发学生的创新思维。

在学生使用自制教具的过程中，教师鼓励学生发挥自己的想象力和创造力，使得学生在实践中积累知识和经验，培养了学生独立思考、创新思维和探究精神。

在总体来看，自制教具以其丰富的形式和多种功能，为高中物理课堂教学提供了全面的支持，为学生提供了丰富的学习材料，促进了学生对物理学科的兴趣和热爱发展，提高了课堂教学的效率和质量，为物理实验的教学创新提供了可能性。

摘要实验是物理教学不可缺少的一部分，是培养学生物理学科核心素养的重要途径。

但是在农村高中，由于学校设施不齐全，实验设备陈旧，实验效果并不理想。

在这样的背景下，笔者以摩擦力这一学习内容为例，研究自制教具应用于农村高中物理教学实践。

本课题致力于高中物理教具的自制与应用研究，主要进行了以下几部分工作。

第一部分主要叙述自制教具的研究背景和研究现状，以确定研究方向。

第二部分为自制教具的理论基础，对相关概念进行界定，并从理论上分析自制教具的特点，所遵循的原则，阐述自制物理教具的重要性。

第三部分对自制教具进行需求调查分析，通过对高中物理教师进行访谈及对高一学生进行问卷调查，了解农村高中物理教学仪器及物理实验教学具体情况，并以摩擦力为例，分析学生对摩擦力相关知识存在的问题，根据实验教学需要提出在农村高中利用自制教具进行教学的必要性。

第四部分详细介绍教具设计思路和制作过程。

第五部分以摩擦力演示仪为载体进行相关的摩擦力实验设计。

第六部分是利用教具进行教学实践，分析自制教具在物理课堂教学的应用效果。

研究结果表明，自制高中物理教具具有一定的创新性，在传统物理实验的基础上，结合力传感器制作教具能使实验现象更加明显、直观，提高教学效率。

自制教具的使用能够活跃课堂氛围，对学生的学习兴趣产生积极影响，加深学生对知识点的理解和掌握。

在使用演示教具的过程中，加深农村学生对信息技术应用于物理教学的理解，使学生的科学探究能力得以培养。

关键词：摩擦力自制教具演示实验AbstractExperiment is an important part of physics teaching and an important way to cultivate students'core quality of physics.However,in rural high schools,due to inadequate school facilities and obsolete experimental equipment,the experimental effect of some experiments is not ideal.Under such a background,the author takes the friction content as an example to study the application of self-made teaching aids to rural high school physics teaching practice.This topic is devoted to the research on the manufacture and application of friction demonstrator.The first part mainly expounds the research background and research status of self-made teaching aids to determine the research direction.The second part is the theoretical basis of self-made teaching aids,defining related concepts,and theoretically analyzing the characteristics of self-made teaching aids,principles to follow,the importance of self-made teaching aids in physics.The third part is to conduct a demand survey and analysis of self-made teaching aids.Through interviews with high school physics teachers and questionnaire surveys with high school students,understand the specific situation of rural high school physics teaching instruments and physics experiment teaching,and take friction as an example to analyze the problems of students'knowledge about friction,according to experimental teaching It is necessary to propose the necessity of using self-made teaching aids in rural high schools.The fourth part introduces the design idea and the production process of teaching aids in detail.The fifth part uses friction demonstration instrument to design related experiment.The sixth part is to use teaching aids for teaching practice and analyze the application effect of self-made teaching aids in physics classroom teaching.The research results show that the self-made high school physics teaching aids have certain innovations.On the basis of traditional physics experiments,the production of teaching aids with binding force sensor can make the experimental phenomena more obvious and intuitive,and improve the teaching efficiency.The use of self-made teaching aids can activate the classroom atmosphere,positively affect students'learning interest, and deepen students'understanding and mastery of knowledge points.In the process ofusing demonstration teaching aids,deepen the rural students'understanding of the application of information technology in physics teaching,so that students'scientific literacy can be cultivated.Key words:friction;self-made teaching aids;demo experiment目录摘要 (I)1绪论 (1)1.1研究背景 (1)1.2研究意义 (2)1.3国内外研究现状 (3)1.3.1国外研究现状 (3)1.3.2国内研究现状 (4)1.3.3摩擦力教具研究现状 (5)1.4研究内容与研究方法 (6)1.4.1研究内容 (6)1.4.2研究方法 (6)1.5理论基础 (7)1.5.1建构主义理论 (7)1.5.2戴尔的“经验之塔”理论 (7)1.5.3夸美纽斯的直观性教学原则 (8)2自制教具相关概念 (10)2.1教具的定义 (10)2.2自制教具的制作原则 (10)2.3自制物理教具的重要性 (11)3摩擦力演示教具需求分析 (13)3.1调查目的 (13)3.2调查对象 (13)3.3调查设计 (13)3.4调查结果与分析 (13)3.4.1教师调查结果分析 (13)3.4.2学生调查结果分析 (14)4摩擦力演示教具的设计与制作 (19)4.1摩擦力演示仪的设计原理 (19)4.2摩擦力演示仪的制作过程 (20)4.2.1传送带的制作 (20)4.2.2测力部分制作 (22)4.2.3电路部分设计 (23)4.3摩擦力演示教具的优点 (25)5摩擦力演示仪的教学内容 (26)5.1探究影响滑动摩擦力大小的因素 (26)5.2演示最大静摩擦力与滑动摩擦力大小的关系 (29)5.3验证滚动摩擦力与滑动摩擦力的关系 (30)5.4演示滑动摩擦力的方向 (31)5.5验证滑动摩擦力与物体重力垂直斜面上分力的关系 (32)5.6讲解相对运动、相对静止 (34)6摩擦力演示仪在物理教学中的应用 (36)6.1教学案例 (36)6.2教学效果分析 (46)7结语 (49)参考文献 (50)致谢 (52)附录 (53)1绪论1.1研究背景物理学是一门以实验为基础的学科，实验教学是物理教学的重要内容，也是培养学生物理学科核心素养，促进学生核心素养发展的重要手段。

高中物理自制演示实验教具的设计与制作一、设计原则在设计自制演示实验教具时，应遵循以下基本原则：科学性原则：教具的设计必须符合物理原理和教学理论，能够正确反映物理现象和规律，确保实验结果的准确性和可靠性。

安全性原则：安全是首要考虑的因素。

教具的设计必须避免任何可能对人体造成伤害的隐患，确保实验过程的安全性。

直观性原则：教具应设计得直观易懂，能够清晰地展示物理现象和过程，便于学生观察和理解。

经济性原则：在保证教学效果的前提下，尽量使用简单易得的材料，降低制作成本，提高教具的经济性。

重复性原则：教具应具有良好的重复使用性，能够在多次实验中保持稳定的性能，减少资源浪费。

二、设计步骤选题与构思：根据教学需要和物理知识点，选择适合的演示实验作为教具的设计对象。

然后，构思教具的设计方案，包括材料选择、结构设计和实验流程等。

材料准备：根据设计方案，准备所需的材料。

这些材料可以是日常生活中的常见物品，如气球、水、纸张等，也可以是专业的实验器材。

制作与调试：按照设计方案制作教具，并进行初步调试。

在调试过程中，注意检查教具的性能是否稳定，是否符合设计要求。

如果发现问题，应及时进行修正。

实验验证：使用制作好的教具进行实验验证，观察实验现象并记录数据。

通过对比实验结果和理论预期，评估教具的准确性和可靠性。

改进与优化：根据实验验证的结果和反馈意见，对教具进行改进和优化。

这包括调整材料、改进结构或优化实验流程等方面。

三、实例分析以自制“平抛运动仪”为例，该教具的设计思路如下：设计思路：为了形象生动地展示平抛运动的轨迹，可以利用水流在水平方向上的初速度来模拟平抛运动。

通过注射器给水流一个初速度，使其在水平方向上运动并形成抛物线轨迹。

材料准备：需要准备方型木底板、直木条（或铁架台）、医疗注射器、木板、直尺、铁钉、白纸等材料。

制作过程：用直尺在木板上建立平面坐标系，并将其固定在方型木底板上。

将木条（或铁架台）固定在方型木底板上作为支撑架。

高中物理创新实验40个1.瓶内吹气球思考:瓶内吹起的气球，为什么松开气球口，气球不会变小?材料:大口玻璃瓶，吸管两根:红色和绿色、气球一个、气筒操作:1、用改锥事先在瓶盖上打两个孔，在孔上插上两根吸管:红色和绿色，2、在红色的吸管上扎上一个气球3、将瓶盖盖在瓶口上4、用气筒打红吸管处将气球打大5、将红色吸管放开气球立刻变小6、用气筒再打红吸管处将气球打大7、迅速捏紧红吸管和绿吸管两个管口8、放开红色吸管口，气球没有变小讲解:当红色吸管松开时，由于气球的橡皮膜收缩，气球也开始收缩。

可是气球体积缩小后，瓶内其他部分的空气体积就扩大了，而绿管是封闭的，结果瓶内空气压力要降低一一甚至低于气球内的压力，这时气球不会再继续缩小了。

2.能抓住气球的杯子思考:你会用一个小杯子轻轻倒扣在气球球面上，然后把气球吸起来吗?材料:气球1~2个、塑料杯1~2个、暖水瓶1个、热水少许流程:1、对气球吹气并且绑好2、将热水(约70°C) 倒入杯中约多半杯3、热水在杯中停留20秒后，把水倒出来4、立即将杯口紧密地倒扣在气球上5、轻轻把杯子连同气球一块提起说明:1、杯子直接倒扣在气球上，是无法把气球吸起来的。

2、用热水处理过的杯子，因为杯子内的空气渐渐冷却，压力变小，因此可以把气球吸起来。

3.会吸水的杯子思考:用玻璃杯罩住燃烧中的蜡烛，烛火熄灭后，杯子内有什么变化呢?材料:玻璃杯(比蜡烛高) 1个、蜡烛1支、平底盘子1个、打火机1个、水若干操作:1.点燃蜡烛，在盘子中央滴几滴蜡油，以便固定蜡烛。

2.在盘子中注入约1厘米高的水。

3.用玻璃杯倒扣在蜡烛上4.观察蜡烛燃烧情形以及盘子里水位的变化4.会吃鸡蛋的瓶子思考:为什么，鸡蛋能从比自己小的瓶子口进去?材料:熟鸡蛋1个、细口瓶1个、纸片若干、火柴1盒操作:1、熟蛋剥去蛋壳。

2、将纸片撕成长条状。

3、将纸条点燃后仍到瓶子中。

4、等火一熄，立刻把鸡蛋扣到瓶口，并立即将手移开。

物理原理制作的教具
1. 弹簧测力计：利用胡克定律原理，通过拉伸或压缩弹簧来测量力的大小。

2. 齿轮系统：利用齿轮的啮合原理，可以制作各种机械传动模型，用于展示力的传递和转换。

3. 简易电路板：使用导线、电阻、电容等元件，可以搭建各种电路，如串、并联电路等，用于展示电流、电压、电阻等概念。

4. 简约光学仪器：如平面镜、凸透镜、凹镜等，用于展示反射、折射、像的成像等光学原理。

5. 简易磁场演示仪：通过磁力线的展示，可以观察和研究磁场的性质，如磁场的形状、磁力线在不同物体上的影响等。

6. 简易空气动力学演示仪：用于展示空气动力学的原理，如气流的流速、压力的变化等，可以包括风洞、气垫等实验装置。

7. 行星模型：用于展示行星运动的原理，可以包括太阳、地球、月球等，并通过模拟轨道运动、自转、公转等来解释天体运动规律。

8. 简易声学仪器：如音叉、响筒、共鸣管等，用于展示声音的传播、共鸣等原理。

9. 简单电磁感应装置：通过导线和磁铁的组合，可以演示电磁感应原理，如法拉第电磁感应定律等。

10. 镜面摆：利用保守力原理，可以展示摆的周期、周期与摆长的关系，以及受阻尼力、摩擦力等影响下的摆动行为。